
15CrMo钢板是一种珠光体组织的低合金耐热钢,其主要合金元素是铬(Cr)和钼(Mo)。与碳钢相比,其强度更高,淬透性更好,并具备了良好的耐热性(热强性)和抗氢腐蚀能力。
牌号“15CrMo”的含义遵循中国GB标准:
15:表示平均碳(C)含量约为0.15%(实际范围通常在0.12%~0.18%)。 Cr:表示含有铬(Cr)元素。 Mo:表示含有钼(Mo)元素。化学成分(参考标准 GB/T 3077)
以下是15CrMo钢的典型化学成分(质量分数 %):
元素碳 (C)硅 (Si)锰 (Mn)铬 (Cr)钼 (Mo)磷 (P)硫 (S)含量0.12-0.180.17-0.370.40-0.700.80-1.100.40-0.55≤ 0.025≤ 0.025
展开剩余71%力学性能(以正火+回火状态为例)
钢板通常以热处理(正火+回火)状态交货。力学性能指标如下(参考GB/T 11251或技术协议):
性能指标屈服强度 (Rp0.2)抗拉强度 (Rm)断后伸长率 (A)冲击功 (KV2)要求值≥ 295 MPa450 - 600 MPa≥ 20%≥ 47 J (常温)
注:具体性能指标可能因钢板厚度、热处理工艺和客户技术协议的不同而略有差异。
主要特性
高温强度(热强性):在高温下(通常指550℃以下)能保持较高的强度,具有较好的抗蠕变能力。钼元素是提高热强性的关键。 良好的抗氢腐蚀能力:铬和钼的加入使钢在高温高压氢气环境中具有较好的稳定性,能有效抵抗氢原子的侵蚀,防止氢脆和氢致裂纹。这是其在石油化工领域广泛应用的重要原因。 中等的淬透性:合金元素的加入提高了钢的淬透性,使得较大截面的部件在热处理后也能获得均匀的力学性能。 良好的工艺性能: 焊接性:焊接性能尚可,但属于淬硬倾向较强的钢种,焊接时需要采取严格的措施,如预热(~150-250℃)、控制层间温度、后热及焊后热处理,以消除焊接应力,防止冷裂纹产生。常用焊条为R307(热307)。 冷热加工性:具备良好的热弯、热卷成型性能。应用领域
15CrMo钢板主要用于制造承受一定温度和压力的部件,典型应用包括:
石油化工:制造加氢反应器、合成塔、换热器、高压分离器等临氢设备。 电站锅炉:用于锅炉的锅筒(汽包)、集箱、高温过热器管夹、支架等。 压力容器:制造在高温下工作的压力容器壳体。 管道:用于高温高压的工艺管道。执行标准
钢板:主要参考 GB/T 11251(合金结构钢钢板)或 GB 713(锅炉和压力容器用钢板),当用于特定容器时,也可能遵循技术协议。 钢管:更常见的是钢管形态,执行标准为 GB 5310(高压锅炉用无缝钢管)。与其他类似钢种的比较
vs. 12Cr1MoV:这是最常被比较的钢种。 15CrMo:碳含量稍高,钼含量高,但不含钒(V)。其强度和抗氢腐蚀能力非常突出,但在长期高温蠕变强度方面略逊于12Cr1MoV。因此,15CrMo更多用于石化领域的临氢设备,而12Cr1MoV则用于对长期热强性要求更高的锅炉高温部件。 12Cr1MoV:因含有钒(V),其热强性和组织稳定性更优,可用于比15CrMo更高温度(~580℃)的工况。 vs. SA-387 Gr.12 Cl.2(美标ASTM):15CrMo在成分和性能上与美标的SA-387 Gr.12 Cl.2钢板非常接近,常可等效代用。总结
15CrMo钢板是制造石油化工临氢设备和中温压力容器的关键材料。其核心优势在于优异的抗氢腐蚀性能和良好的中温强度。在使用过程中,严格把控焊接及热处理工艺是确保设备安全可靠的重中之重。
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