Pregled
15CrMoG je akrom-molibden (Cr-Mo) perlitni čelik otporan na toplinu-. "G" u svojoj oznaci označava "bandu" (kineski zalonaciliplovilo), što znači da je to čelik posebno za visokotlačne-kotlove i posude pod tlakom.
To je nisko{0}}legirani čelik koji nudi dobru kombinaciju čvrstoće, zavarljivosti i, što je najvažnije,snaga puzanjana povišenim temperaturama, što ga čini klasičnim izborom za komponente elektrana i kotlova.
Kemijski sastav (tipični %)
Sastav je precizno kontroliran kako bi se postigla željena svojstva. Ključni elementi su:
| Element | Sadržaj (%) | Uloga i učinak |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | 0.12 - 0.18 | Pruža snagu i tvrdoću baze. |
| Silicij (Si) | 0.17 - 0.37 | Dezoksidant tijekom proizvodnje čelika, poboljšava čvrstoću. |
| mangan (Mn) | 0.40 - 0.70 | Poboljšava snagu i žilavost. |
| Krom (Cr) | 0.80 - 1.10 | Povećava otpornost na oksidaciju (nastajanje kamenca) i otpornost na puzanje. |
| Molibden (Mo) | 0.45 - 0.65 | Značajno povećava čvrstoću-na visoke temperature i otpornost na puzanje. |
| fosfor (P) | Manje od ili jednako 0,025 | Nečistoća; držati nisko kako bi se spriječila lomljivost na hladnoći. |
| Sumpor (S) | Manje od ili jednako 0,015 | Nečistoća; držati nisko kako bi se spriječilo vruće kratkoće. |
Napomena: Točna ograničenja mogu malo varirati ovisno o standardu proizvodnje (npr. GB, ASTM).
Mehanička svojstva
Svojstva su obično navedena za normalizirano i temperirano stanje.
| Vlasništvo | Vrijednost |
|---|---|
| Vlačna čvrstoća (Rm) | 440 - 640 MPa |
| Granica tečenja (Rp0,2) | Veći ili jednak 295 MPa |
| Istezanje (A) | Veći ili jednak 21% |
| Energija udarca (AKV) | Veći ili jednak 34 J (na sobnoj temperaturi) |
Ključne karakteristike i prednosti
Izvrsna otpornost-na visoke temperature:Njegova primarna prednost je njegova sposobnost da izdrži velika mehanička opterećenja kroz duga razdoblja na temperaturama obično do550-580 stupnjeva. Ima mnogo bolju otpornost na "puzanje" (sporu, kontinuiranu deformaciju pod naprezanjem) od običnog ugljičnog čelika.
Dobra otpornost na oksidaciju:Sadržaj kroma stvara stabilan, zaštitni sloj oksida (Cr₂O3) na površini, smanjujući stopu stvaranja kamenca (površinska degradacija) u okolini pare i dimnih plinova.
Dobra toplinska stabilnost:Održava svoju mikrostrukturu i svojstva pod dugotrajnom-izlaganjem toplini.
Dobra zavarljivost:Lako se može zavariti korištenjem odgovarajućih postupaka i odgovarajućih metala za punjenje (često odgovara Cr-Mo sastavu kao što je E8018-B2).
Glavne aplikacije
15CrMoG cijevi koriste se isključivo u okruženjima visoke-temperature i visokog{2}}tlaka, kao što su:
Kotlovi za elektrane:
Cijevi pregrijača
Cijevi za ponovno grijanje
Glavne parne cijevi
Visoko{0}}temperaturne kolektorske cijevi
Petrokemijska postrojenja:
Cijevi izmjenjivača topline
Cjevovodi za procesne-tekućine visoke temperature
Posude pod visokim{0}}tlakomgdje je potrebna usluga na povišenoj temperaturi.
Standardi i specifikacije
Ovaj stupanj čelika prvenstveno je reguliran kineskim standardima, jer je to vrlo čest materijal u kineskoj industriji proizvodnje električne energije.
GB 5310 "Bešavne čelične cijevi za visokotlačne kotlove": Ovo je primarni standard za 15CrMoG u Kini.
Ekvivalentne ocjene u drugim standardima:
ASTM A335 P12: Američki ekvivalent vrlo je sličan po sastavu i primjeni.
DIN 17175 13CrMo4-5: Njemački ekvivalent.
EN 10216-2 13CrMo4-5: Ekvivalent europskog standarda.
Ključno je napomenuti da iako su ti stupnjevi slični, nisu uvijek kemijski i mehanički identični. Izravna zamjena zahtijeva pažljivu provjeru specifičnih zahtjeva.
Proces proizvodnje
15CrMoG kotlovske cijevi se proizvode kaobešavne cijevikako bi se osigurala cjelovitost pod visokim pritiskom. Proces obično uključuje:
Vruće valjanje ili ekstruzija:Čvrsta gredica se buši i valja/ekstrudira u šuplju cijev.
Toplinska obrada:Cijevi se gotovo uvijek isporučuju uNormalizirano i temperiranostanje.
Normaliziranje:Zagrijavanje na ~900-960 stupnjeva, zatim hlađenje zrakom kako bi se poboljšala struktura zrna.
Kaljenje:Ponovno zagrijavanje na ~650-730 stupnjeva, zatim hlađenje za smanjenje naprezanja i postizanje željene žilavosti.
Zavarivanje i izrada
Zavarivanje 15CrMoG zahtijeva pažljiv postupak:
Predgrijavanje:Obavezno. Tipična temperatura predgrijavanja je150-250 stupnjevakako bi se spriječilo hladno pucanje.
Toplinska obrada-zavarivanja (PWHT):Bitno. Izvedeno na~650-680 stupnjevaza kaljenje zone zavara, smanjenje zaostalih naprezanja i vraćanje mikrostrukture kako bi odgovarala svojstvima osnovnog metala.
Dodatni metal:Najčešće korištene elektrode su E8018-B2 (za SMAW) ili ER80S-B2 (za GTAW/GMAW).
Sažetak
15CrMoG je radni materijal u industriji toplinske energije i kotlova.Pruža izvrsnu ravnotežu čvrstoće na visokim-temperaturama, otpornosti na oksidaciju i mogućnosti izrade po cijeni nižoj od više{1}}legiranih čelika kao što su 12Cr1MoVG ili T/P91. Njegova upotreba ključna je za siguran i učinkovit rad visoko{5}}tlačnih parnih sustava.
