15CrMo合金鋼管中各種化學元素的作用

[ 關鍵詞：15CrMo合金鋼管中化學元素的作用　發表日期：2022-04-29 11:10:21 ]

　　15crmo合金鋼管是無縫鋼管的一種，其性能要比一般的無縫鋼管高很多，因為這種鋼管里面含 Cr 比較多，其耐高溫、腐蝕的性能是其他無縫鋼管比不上的，所以合金鋼管在石油、化工、電力、鍋爐等行業的用途比較廣泛。

15crmo合金鋼管化學成分（質量分數）（%）

C：0.12~0.18

Si：0.17~0.37

Mn：0.40~0.70

Cr：0.80~1.10

Mo：0.40~0.55

Ni：—

B：—

V：—

各種化學元素的作用

　　新型的15CrMo合金鋼管以低碳（≤ 0.1%）和低硫（≤ 0.015% ）為主要特征。常用的合金元素按其在 15CrMo合金鋼管的強化機制中的作用可分為：固溶強化元素（ Mn 、 Si、 Al 、 Cr、 Ni 、 Mo 、 Cu 等）；細化晶粒元素（ Al 、 Nb 、V、 Ti、 N 等）；沉淀硬化元素（ Nb 、 V、 Ti 等）以及相變強化元素（ Mn 、 Si、Mo 等）（見金屬的強化）。

C，在 15CrMo合金鋼管中形成珠光體或彌散析出的合金碳化物，使鋼得到強化。在微合金鋼中為形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要 0.01 ～0.02% ；所以降碳是這類鋼發展的必然趨勢，從而可大大改善 15CrMo 合金鋼管的韌性和焊接性能。

Mn，高的 Mn/C 比對提高 15CrMo 合金鋼管的屈服強度和沖擊韌性有好處。錳能降低 γ→α 轉變溫度；有利于針狀鐵素體的形核；在加熱過程中可增大碳-氮化物形成元素在 γ-Fe 中的溶解度， 從而增加了鐵素體中碳化物的彌散析出量。此外，由于高錳導致 15CrMo 合金鋼管的應力 / 應變特性的變化，可以抵銷鮑欣格效應的強度損失。

Si，多數低合金高強度鋼不用硅合金化， 但在熱軋鐵素體 - 馬氏體多相鋼中，硅是不可缺少的添加元素。

Mo，含鉬 15CrMo 合金鋼管（～ 0.15%Mo ）有較高的強度，比傳統的鐵素體－珠光體鋼又有較高的韌性。鉬對鋼在冷卻過程中珠光體轉變有抑制作用。在針狀鐵素體鋼和超低碳貝氏體鋼中的含鉬量一般在 0.2～0.4%。

Nb、V、Ti，在低碳的錳鋼或低碳的錳 -鉬鋼中添加 0.05 ～0.15% Nb （或V、 Ti），有明顯的晶粒細化和沉淀硬化作用。鈦在鋼中形成硫化物，改善沖擊吸收功的各向異性和冷成型性。

稀土元素（ RE) ；微量（ 0.001% 左右）稀土金屬，不影響 15CrMo 合金鋼管的強度。 其主要作用是脫硫， 它又是最有效的硫化物形態控制元素， 減小韌性的各向異性，防止鋼的層狀撕裂。

其他元素 Ni、Cr、Cu 等，在微合金鋼中固溶硬化并不十分有效，在非調質鋼中一般控制在較低的含量范圍。