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15CrMo合金钢管

作者:唐山市林之誉商贸有限公司 来源:http://www.lzygs.cn

15CrMo合金钢管

同义词 15crmo合金管一般指15CrMo合金钢管

15crmo合金管是无缝钢管[1]的一种,其性能要比一般的无缝钢管高很多,因为这种钢管里面含Cr比较多,其耐高温、腐蚀的性能是其他无缝钢管比不上的,所以合金管在石油、化工、电力、锅炉等行业的用途比较广泛。

中文名15CrMo合金钢管

    耐高温、腐蚀

    石油、化工

化学成分C Si Mn Cr Mo Ni B V

15CrMo 0.12~0.18 0.17~0.370.40~0.70 0.80~1.10 0.40~0.55 — — —

元素作用;新型的15CrMo合金钢管以低碳(≤0.1%)和低硫(≤0.015%)为主要特征。常用的合金元素按其在15CrMo合金钢管的强化机制中的作用可分为:固溶强化元素(MnSiAlCrNiMoCu等);细化晶粒元素(AlNbVTiN等);沉淀硬化元素(NbVTi等)以及相变强化元素(MnSiMo等)(见金属的强化)。
  C ;在15CrMo合金钢管中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物,使钢得到强化。在微合金钢中为形成一定量的碳-氮化物,碳的含量只需要0.010.02%;所以降碳是这类钢发展的必然趋势,从而可大大改善15CrMo合金钢管的韧性和焊接性能。
  Mn ;高的Mn/C比对提高15CrMo合金钢管的屈服强度冲击韧性有好处。锰能降低γ→α 转变温度;有利于针状铁素体形核;在加热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度,从而增加了铁素体中碳化物的弥散析出量。此外,由于高锰导致15CrMo合金钢管的应力/应变特性的变化,可以抵销鲍欣格效应的强度损失。
  Si ;多数低合金高强度钢不用硅合金化,但在热轧铁素体-马氏体多相钢中,硅是不可缺少的添加元素。
  Mo ;含钼15CrMo合金钢管(~0.15%Mo)有较高的强度,比传统的铁素体-珠光体钢又有较高的韧性。钼对钢在冷却过程中珠光体转变有抑制作用。在针状铁素体钢和超低碳贝氏体钢中的含钼量一般在0.20.4%
  NbVTi ;在低碳的锰钢或低碳的锰-钼钢中添加0.050.15% Nb(或VTi),有明显的晶粒细化沉淀硬化作用。钛在钢中形成硫化物,改善冲击吸收功各向异性冷成型性。
  稀土元素RE) ;微量(0.001%左右)稀土金属,不影响15CrMo合金钢管的强度。其主要作用是脱硫,它又是最有效的硫化物形态控制元素,减小韧性的各向异性,防止钢的层状撕裂
  其他元素NiCrCu等,在微合金钢中固溶硬化并不十分有效,在非调质钢中一般控制在较低的含量范围。
  低合金高强度钢按其主要性能和用途,可分为高强度用钢、低温用钢和耐蚀用钢三类:
  高强度用钢 ;这类钢除高强度外还兼有优良的低温韧性,其主要特点和用途见表。这类15CrMo合金钢管的产量在中国占低合金高强度钢产量的80%以上,其中屈服强度3540kgf/mm平方级的钢种占大多数,应用最为广泛的是16Mn钢。
  低温用钢 ;它们属于铁素体型低温用钢。通过提高钢的纯净度和降低钢中磷、硫含量得到较低的韧性-脆性转变温度。这类钢主要有09Mn2V(-70℃)、06MnNb(-90℃)、3.5%Ni(-100℃)和06AlNbCuN(-120℃),用于制作低温设备的零部件。
  耐蚀用钢 ;这类钢对大气、海水、硫化氢等环境有一定程度的抗蚀能力,如10MnPNbRE钢耐海洋大气和海水腐蚀,用于船舶、板桩、井架;12MoAlV钢适于制造炼油厂高温硫化氢设备;10MoWVNb钢在用于400℃氢、氮、氨高压管方面效果较好。

15CrMo钢系环光体组织耐热钢,在高温下具有较高的热强性δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氢腐蚀能力。由于钢中含有较高含量的CrC和其它合金元素,钢材的淬硬倾向较明显,焊接性

15crmo合金管焊接性焊接材料

焊接工艺评定试验结果

试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验akyJ/cm2

抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ) 标准:

GB5310--中国国家标准

针对15CrMo钢的焊接性的工作特点,根据以往的经验,参照国外提供的焊接工艺,可以采用下面两种方式焊接:

1、焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。

2、采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。

15CrMo合金钢管组织强化的的三个特点

通常情况下,合金钢管的微观组织结构决定的钢管的结构性能,然而,组织强化决定着微观组织结构。冷轧合金钢管在轧制完成后,随着冷却环境的改变,组织中各种贝氏体马氏体等结构组织也随之而改变,这也导致的钢管的结构性能有很大的改变,可以通过这种方法获得更多的强度不通级别的钢管,以适应不同的性能需求。 1、组织强化需要母相,即在钢管的元素中要含有发生组织强化的母相。

2、组织强化是一个过程,包括组织形变及组织扩散,随着冷却环境的改变,合金钢管组织结构可能有两种变化方式,即有扩散和无扩散,在低温环境里,无扩散决定着组织形变的过程;在高温环境中,扩散决定着组织结构的改变。

3、组织强化有两个重要因素,即组织应变和环境冷却。例如在加热环境或者冷却环境中,合金钢管的组织会随着温度的改变而逐渐改变,能量状态由低转变为高。另外,查看钢管现货可以知道,在合金钢管中,少量介质含有极其精细的密度。因此,在调整钢管的结构性能时,要时刻注意合金钢管的组织性能。

用途:

用于高压锅炉(工作压力一般不大于9.8Mpa,工作温度在450℃-650℃之间)的受热面管子、集箱省煤器过热器再热器等。(P<9.8MPa,450℃<T<650℃

热处理化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子,从而改变15CrMo合金管表面的化学成分、组织和性能。经淬火和低温回火后,15CrMo合金管表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,而15CrMo合金管的芯部又具有高的强韧性[1]  
  化学热处理15CrMo合金管的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。检测从15CrMo合金管表面到硬度降到50HRC那一点的距离。这就是有效硬化深度化学热处理15CrMo合金管的表面硬度检测与表面淬火热处理20Cr精密钢管的硬度检测相近,都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计洛氏硬度计来检测,只是渗氮厚的厚度较薄,一般不大于0.7mm,这时就不能再采用洛氏硬度计了,可以选用显微硬度计

相关原理15crmo合金管纯化氢的原理是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入15crmo合金管的一侧时,氢被吸附在15crmo合金管壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1.5×1015m,而钯的晶格常数3.88×1010m20℃时),故可通过15crmo合金管,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从15crmo合金管的另一侧逸出。

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