لوله فولاد آلیاژی دیواره ضخیم 15CrMo 12Cr1MoV میله توخالی

معرفی محصول

15CrMo نوعی فولاد مقاوم به حرارت پرلیتی است که در محدوده دمایی 500-550°C دارای استحکام حرارتی بالا (σb ≥ 440 MPa) و مقاومت در برابر اکسیداسیون است و همچنین مقاومت در برابر خوردگی هیدروژنی دارد. با این حال، تمایل قابل توجهی به سخت شدن و جوشکاری ضعیفی دارد. این فولاد معمولاً در لوله‌های بخار فشار متوسط و بالا، کلکتورها و لوله‌های مبدل حرارتی استفاده می‌شود.

12Cr1MoV از 15CrMo با افزایش مقدار کروم به 0.90-1.20٪ و افزودن 0.15-0.30٪ وانادیم برای تشکیل فاز تقویت‌کننده پایدار VC به دست می‌آید. این فولاد همچنان یک فولاد مقاوم به حرارت آلیاژ پرلیتی است. در مقایسه با 15CrMo، استحکام خزشی و مقاومت در برابر اکسیداسیون بهتری در دماهای زیر 580°C دارد و دارای σb ≥ 490 MPa و σs ≥ 245 MPa است. نسبت به سرعت سرد کردن در حین عملیات نرمال‌سازی حساس است و نیازمند فرآیندهای سرد کردن کنترل‌شده است. معمولاً در ابرگرمکن‌ها، بازگرم‌کن‌ها، لوله‌های اصلی بخار و قطعات ریخته‌گری در دیگ‌های بخار فوق انتقادی استفاده می‌شود.

تصاویر محصول

مشخصات

ترکیب شیمیایی 15CrMo 12Cr1MoV

خواص مکانیکی 15CrMo 12Cr1MoV

هر دوی 15CrMo و 12Cr1MoV فولادهای مقاوم به حرارت پرلیتی هستند، اما ترکیب آلیاژهای آنها متفاوت است و در نتیجه هر کدام مزایای عملکردی متمایزی دارند.

15CrMo:

1. در دماهای بین 480 تا 550 درجه سانتیگراد و فشارهای در محدوده 3 تا 10 مگاپاسکال، این ماده دارای استحکام خزشی برابر با ≥95 مگاپاسکال است که کافی است تا بیشتر لوله‌های بویلر متوسط و لوله‌های کوره هیدروکراکینگ را پوشش دهد و در عین حال نسبت به 12Cr1MoV، 8 تا 12 درصد صرفه‌جویی در هزینه ایجاد می‌کند.

2. هماهنگی Cr-Mo یک لایه اکسیدی متراکم ایجاد می‌کند که نرخ اکسیداسیون سالانه آن تنها 0.05 تا 0.1 میلی‌متر است. در محیط‌های کاتالیستی کراکینگ و سنتز آمونیاک که حاوی H₂ و H₂S هستند، عمر مفید آن 4 تا 6 برابر فولاد کربنی است.

3. تنها نیاز به پیش‌گرمایش در دمای 150 تا 250 درجه سانتیگراد و تمپر کردن پس از جوشکاری در دمای 680 درجه سانتیگراد دارد که نصب در محل را آسان‌تر از فولادهای حاوی وانادیوم می‌کند و برای پروژه‌های بازسازی با زمان محدود مناسب است.

12Cr1MoV:

افزایش ترکیب شیمیایی وانادیوم در سخت‌شوندگی ناشی از رسوب، استحکام خزشی ≥110 مگاپاسکال در دمای 580°C برای مدت 10⁵ ساعت را فراهم می‌کند که تحت شرایط یکسان، 15 تا 20 درصد بیشتر از 15CrMo است. این امر نیاز به عمر طراحی 100,000 ساعته برای اُورهریترهای دیگ‌های فوق بحرانی و لوله‌های اصلی بخار را برآورده می‌سازد.

لایه اکسیدی مرکب Cr-Mo-V دارای نرخ پوسته‌شدگی پایینی در دمای 570°C است و پس از کارکرد طولانی‌مدت، ضربه‌استحکام ≥ 71 ژول و ازدیاد طول δ5 ≥ 22% را حفظ می‌کند که به‌طور قابل توجهی از سطح 50 ژول 15CrMo بهتر عمل می‌کند.

پس از عملیات نرمالیزه و تمپر، هسته با ضخامت دیواره 160 میلی‌متر به ریزساختار باینیت-سوتایت دست می‌یابد که برای جمع‌کننده‌های فشار بالا و جداکننده‌های آب-بخار با ضخامت بیش از 50 میلی‌متر مناسب است.

فرآیند تولید میله توخالی

آماده‌سازی مواد اولیه: فولادهای مقاوم به حرارت کم‌آلیاژ (مانند 15CrMo، 12Cr1MoV) انتخاب می‌شوند که نیازمند بازرسی مجدد از نظر ترکیب شیمیایی، کم‌مقیاس و اولتراسونیک هستند.

گرمایش: کوره مرحله‌ای تا دمای 1100–1250 °C گرم می‌شود. زمان نگهداری بر اساس قطر بیلت به صورت 1 دقیقه به ازای هر 10 میلی‌متر محاسبه می‌شود. یکنواختی دما ΔT ≤ 20 °C برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد یا سوختن تعیین می‌شود.

سوراخ‌کاری: بیلت‌های جامد با استفاده از دستگاه سوراخ‌کاری دوغلتی مایل به لوله‌های دیواره ضخیم تبدیل می‌شوند که در آن نسبت افزایش طول بین 1.8 تا 3.0 است. برای قطرهای بزرگ (≥φ250 mm)، از سوراخ‌کاری ثانویه یا روش پوش-پیرسینگ استفاده می‌شود که امکان کاهش ضخامت دیواره بیش از 30٪ فراهم می‌آورد.

غلتک‌زنی لوله: با استفاده از فرآیند «غلتک‌زنی خودکار لوله + دستگاه اندازه‌دهی + دستگاه پرداخت نهایی»: خام لوله در 2 تا 3 مرحله به ضخامت دیواره نهایی رسانده می‌شود که در آن افزایش طول کلی بین 1.8 تا 2.2 است و مناسب تولید انبوه لوله‌های φ159–φ610 mm با ضخامت دیواره ≤50 mm می‌باشد.

عملیات حرارتی: نرمال‌سازی + تمپر کردن فرآیند استاندارد برای فولادهای کروم-مولیبدن مانند 12Cr1MoV است. برای ضخامت‌های دیواره بیش از 30 میلی‌متر، باید از عملیات سرد کردن + تمپر کردن در دمای بالا (quenching and tempering) استفاده شود تا به باینیت/سوربیت تمپر شده در هسته دست یافت و خواص یکنواخت در کل ضخامت دیواره تضمین گردد.

پرداخت نهایی: ماشین صاف‌کاری سه غلتکی 12 غلتکی، صافی را در حد ≤1 میلی‌متر بر متر کنترل می‌کند؛ برش گرم به طول همراه با لبه‌های شیب‌دار 30°±2.5° برای جوشکاری بعدی آماده می‌شود.

پوشش سطحی: شست‌وشو با اسید → فسفاته‌کردن → پوشش روغن ضد زنگ.

سوالات متداول

سوال: حداکثر دمای مجاز برای این دو ماده چقدر است؟

پاسخ: برای 15CrMo، دمای دیواره فلزی نباید از 550°C بیشتر شود تا عمر مفید 10⁵ ساعت تضمین شود. 12Cr1MoV به دلیل سخت‌سازی رسوبی وانادیوم، می‌تواند تا دمای 580°C استفاده شود؛ با این حال، استحکام خزشی آن بالای 580°C به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

سوال: آیا این دو نوع فولاد قابلیت جوشکاری با یکدیگر را دارند؟

الف: به دلیل تفاوت‌های قابل توجه در ضرایب انبساط حرارتی و معادل کربن، جوشکاری مستقیم توصیه نمی‌شود.

سوال: درجه حذف زنگ‌زدگی در سطوح باید به چه میزان برسد؟

الف: پاشش شن (Shot blasting) معمولاً در ساخت‌وساز در محل استفاده می‌شود و نیازمندی‌های مربوط به رنگ‌های دمای بالا یا پوشش آلومینا سیلیکات را برآورده می‌کند. ابزارهای دستی تنها به درجه Sa2 دست می‌یابند و برای مناطق دمای بالا توصیه نمی‌شوند.

سوال: آیا می‌توان از موجودی که بیش از یک سال نگهداری شده به صورت مستقیم استفاده کرد؟

الف: سختی، مقاومت ضربه‌ای و اندازه دانه‌ها را مجدداً آزمایش کنید. اگر گلوله‌ای شدن پرلیت به ≥۳ برسد، دمای کاری را کاهش دهید یا عملیات حرارتی مجدد انجام دهید تا ریزساختار بازیابی شود. در غیر این صورت، استحکام دوام ۱۰⁵ ساعته تضمین نخواهد شد.

چگونه می توانم هر چه سریعتر نرخ شما را دریافت کنم؟

لطفاً تماس بگیرید:

ایمیل: [email protected]

ویچت/واتساپ/موبایل: + 86 13512028034