Dickwandiges 15CrMo 12Cr1MoV Legierungsstahlrohr Hohlstab

Produkteinführung

15CrMo ist ein typischer perlitischer warmfester Stahl, der im Temperaturbereich von 500–550 °C eine hohe Warmfestigkeit (σb ≥ 440 MPa) und Oxidationsbeständigkeit sowie Beständigkeit gegen Wasserstoffkorrosion aufweist. Allerdings neigt er stark zur Härtung und hat eine schlechte Schweißbarkeit. Er wird üblicherweise in mittleren und hohen Druckdampfleitungen, Sammelleitungen und Wärmetauscherrohren eingesetzt.

12Cr1MoV leitet sich von 15CrMo ab, indem der Cr-Gehalt auf 0,90–1,20 % erhöht und 0,15–0,30 % V zugegeben wird, um eine stabile VC-Verstärkungsphase zu bilden. Es bleibt ein perlitischer niedriglegierter warmfester Stahl. Im Vergleich zu 15CrMo weist es eine höhere Kriechfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit unterhalb von 580 °C auf, mit σb ≥ 490 MPa und σs ≥ 245 MPa. Empfindlich gegenüber Abkühlgeschwindigkeiten beim Normalglühen, weshalb kontrollierte Kühlverfahren erforderlich sind. Häufig eingesetzt in Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohren von überkritischen Dampfkesseln, Hauptdampfleitungen und Schmiedestücken.

Produktbilder<br>

Spezifikation

chemische Zusammensetzung 15CrMo 12Cr1MoV

mechanische Eigenschaften 15CrMo 12Cr1MoV

Sowohl 15CrMo als auch 12Cr1MoV sind perlitische warmfesten Stähle, jedoch unterscheiden sich ihre Legierungszusammensetzungen, was zu jeweils unterschiedlichen Leistungsvorteilen führt.

15CrMo:

1. Bei Temperaturen zwischen 480-550 °C und Drücken im Bereich von 3-10 MPa weist das Material eine Kriechfestigkeit von ≥95 MPa auf, was ausreicht, um die meisten Rohre für Mitteldruckkessel und Hydrocracking-Öfen abzudecken, und bietet gleichzeitig eine Kostenreduktion von 8-12 % gegenüber 12Cr1MoV.

2. Die Cr-Mo-Koordination bildet einen dichten Oxidfilm mit einer jährlichen Oxidationsrate von nur 0,05–0,1 mm. In Umgebungen der katalytischen Spaltung und der Ammoniaksynthese, die H₂ und H₂S enthalten, beträgt die Lebensdauer das 4- bis 6-fache im Vergleich zu Kohlenstoffstahl.

3. Erfordert nur eine Vorwärmung bei 150–250 °C und eine anschließende Spannungsarmglühung nach dem Schweißen bei 680 °C, wodurch die Montage vor Ort einfacher ist als bei vanadhaltigen Stählen und sich besonders für Modernisierungsprojekte mit engen Zeitplänen eignet.

12Cr1MoV:

eine erhöhte chemische Zusammensetzung mit V-Ausscheidungshärtung erreicht eine Kriechfestigkeit ≥110 MPa bei 580 °C über 10⁵ Stunden, was unter identischen Bedingungen 15-20 % über dem Wert von 15CrMo liegt. Damit werden die Anforderungen an die Konstruktionslebensdauer von 100.000 Stunden für Überhitzer und Hauptdampfleitungen von Überkritisier-Kesseln erfüllt.

der Cr-Mo-V-Verbundoxidfilm weist bei 570 °C geringe Abplatzraten auf und behält nach langjährigem Einsatz eine Dehnung δ5 ≥ 22 % und eine Kerbschlagzähigkeit ≥ 71 J – deutlich besser als das Niveau von 15CrMo mit 50 J.

nach Normalisieren und Anlassen erreicht der Kern einer Wanddicke von 160 mm eine bainitisch-sorbitische Gefügestruktur, geeignet für Hochdruckkollektoren und Dampf-Wasser-Trenner mit Wanddicken über 50 mm.

Herstellungsverfahren des Hohlprofils

Rohstoffvorbereitung: Auswahl von niedriglegierten warmfesten Stählen (z. B. 15CrMo, 12Cr1MoV), die einer erneuten Prüfung hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, makroskopischer Struktur und Ultraschallprüfung bedürfen.

Heizung: Stufennofen auf 1100–1250 °C erwärmt. Haltezeit berechnet sich mit 1 Minute pro 10 mm basierend auf dem Billet-Durchmesser. Temperaturgleichmäßigkeit ΔT ≤ 20 °C, um Überhitzung oder Durchbrennen zu vermeiden.

Durchbohrung: Massive Billets werden mittels einer zweirolligen schrägen Durchbohrmaschine zu dickwandigen Rohren durchbohrt, mit einem Verlängerungsverhältnis von 1,8–3,0. Bei großen Durchmessern (≥φ250 mm) wird eine sekundäre Durchbohrung oder Stoßdurchbohrung eingesetzt, wodurch eine Wanddickenreduzierung von über 30 % ermöglicht wird.

Rohrwalzen: Anwendung eines Verfahrens „automatische Rohrwalzstraße + Kalibrierwalzstraße + Glattwalzstraße“: Das Rohrrohling wird in 2–3 Durchgängen auf die gewünschte Wanddicke gewalzt, mit einer Gesamtdehnung von 1,8–2,2, geeignet für die Serienproduktion von Rohren mit φ159–φ610 mm Durchmesser und Wanddicke ≤50 mm.

Wärmebehandlung: Normalglühen + Anlassen ist das Standardverfahren für Chrom-Molybdän-Stähle wie 12Cr1MoV. Bei Wanddicken >30 mm ist Abschrecken + Hochtemperaturanlassen erforderlich, um Bainit/temperierten Sorbit im Kern zu erzielen und gleichmäßige Eigenschaften über die gesamte Wanddicke sicherzustellen.

Endbearbeitung: 12-Walzen-Dreirollrichtmaschine steuert die Geradheit ≤1 mm/m; Heißschneiden auf Länge mit Endabschrägungen von 30°±2,5° bereitet die anschließende Schweissung vor.

Oberflächenbehandlung: Säurebeizen → Phosphatieren → Antikorrosionsölbekleidung.

Häufig gestellte Fragen

F: Was sind die maximalen Temperaturgrenzen für diese beiden Materialien?

A: Für 15CrMo darf die Metallwandtemperatur 550 °C nicht überschreiten, um eine Lebensdauer von 10⁵ Stunden sicherzustellen. 12Cr1MoV profitiert von V-Ausscheidungshärtung, wodurch ein Einsatz bis 580 °C möglich ist; jedoch nimmt die Kriechfestigkeit oberhalb von 580 °C deutlich ab.

F: Können diese beiden Stahlsorten miteinander verschweißt werden?

A: Aufgrund erheblicher Unterschiede in den Wärmeausdehnungskoeffizienten und Kohlenstoffäquivalenten wird ein direktes Schweißen nicht empfohlen.

F: Welcher Rostentfernungsgrad sollte auf Oberflächen erreicht werden?

A: Strahlen mit Stahlschrot wird üblicherweise beim vor-Ort-Bau eingesetzt und erfüllt die Anforderungen für Hochtemperaturfarbe oder Alumina-Silikat-Ummantelung. Manuelle Werkzeuge können lediglich den Grad Sa2 erreichen und sind für Hochtemperaturbereiche nicht empfohlen.

F: Kann Lagerbestand, der über ein Jahr gehalten wurde, direkt verwendet werden?

A: Härte, Schlagzähigkeit und Korngröße müssen erneut geprüft werden. Wenn die Sphäroidisierung der Perlitstruktur ≥3 erreicht, sollte die Einsatztemperatur gesenkt oder eine erneute Wärmebehandlung durchgeführt werden, um die Mikrostruktur wiederherzustellen. Andernfalls wird die Dauerfestigkeit über 10⁵ h beeinträchtigt.

F: Wie erhalte ich so schnell wie möglich Ihr Angebot?

A: Bitte kontaktieren Sie:

E-Mail: [email protected]

Wechat/whatsapp/mobil: + 86 13512028034