15CrMo合金钢管中各种化学元素的作用

[ 关键词：15CrMo合金钢管中化学元素的作用　发表日期：2020-04-29 11:10:21 ]

　　15crmo合金钢管是无缝钢管的一种，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，所以合金钢管在石油、化工、电力、锅炉等行业的用途比较广泛。

15crmo合金钢管化学成分（质量分数）（%）

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：—

各种化学元素的作用

　　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（ Mn 、 Si、 Al 、 Cr、 Ni 、 Mo 、 Cu 等）；细化晶粒元素（ Al 、 Nb 、V、 Ti、 N 等）；沉淀硬化元素（ Nb 、 V、 Ti 等）以及相变强化元素（ Mn 、 Si、Mo 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 0.01 ～0.02% ；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和冲击韧性有好处。锰能降低 γ→α 转变温度；有利于针状铁素体的形核；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 0.2～0.4%。

Nb、V、Ti，在低碳的锰钢或低碳的锰 -钼钢中添加 0.05 ～0.15% Nb （或V、 Ti），有明显的晶粒细化和沉淀硬化作用。钛在钢中形成硫化物，改善冲击吸收功的各向异性和冷成型性。

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 Ni、Cr、Cu 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。