?1. 簡(jiǎn)要介紹
15CrMoR是一種中溫抗氫鋼鋼板,屬于壓力容器用低合金高強(qiáng)度鋼。因其含有鉻(Cr)和鉬(Mo)合金元素,具有良好的綜合力學(xué)性能、優(yōu)異的高溫強(qiáng)度及抗氫腐蝕能力,被廣泛應(yīng)用于制造石油化工、煤轉(zhuǎn)化等工業(yè)中的關(guān)鍵壓力容器設(shè)備。
?2. 牌號(hào)釋義
其牌號(hào)“15CrMoR”根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 713(現(xiàn)已被GB/T 713.2替代)的命名規(guī)則定義:
? ?15:代表鋼板碳含量的萬(wàn)分之幾,即平均碳含量約為0.15%。
? ?Cr:代表含有金屬元素“鉻”。
? ?Mo:代表含有金屬元素“鉬”。
? ?R:是“容”字的漢語(yǔ)拼音首字母,代表“壓力容器用鋼”。
?3. 物理特性
? ?密度:約7.85 g/cm3。
? ?熔點(diǎn):約1420-1460°C。
? ?彈性模量 (20°C):約210 GPa。
? ?熱導(dǎo)率:相對(duì)較低,具體數(shù)值隨溫度變化。
? ?線膨脹系數(shù):與普通碳鋼相近,但具體數(shù)值需查相應(yīng)溫度下的手冊(cè)。
?4. 化學(xué)特性(以GB/T 713.2-2023標(biāo)準(zhǔn)為例,wt%)
| 元素 | C | Si | Mn | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|
| 含量 | ≤0.18 | 0.15-0.40 | 0.40-0.70 | 0.80-1.20 | 0.45-0.60 |
其化學(xué)成分設(shè)計(jì)旨在通過Cr和Mo的固溶強(qiáng)化及碳化物形成,保證材料在高溫高壓臨氫環(huán)境下的組織穩(wěn)定性和抗氫蝕(HTHA)能力。
?5. 應(yīng)用領(lǐng)域
15CrMoR主要用于制造承受一定溫度和介質(zhì)腐蝕的壓力容器,典型應(yīng)用包括:
? ?石油精煉:加氫反應(yīng)器、加氫脫硫裝置(R101、R102等反應(yīng)器殼體)、甲烷化反應(yīng)器、換熱器、分離器等。
? ?煤化工:煤氣化裝置的煤鎖、灰鎖、變換爐等。
? ?化學(xué)工業(yè):合成氨、合成甲醇等工藝流程中的高壓設(shè)備。
? ?電站:高壓鍋爐的汽包(但應(yīng)用較少,更多用WB36等材料)。
?6. 測(cè)試及生產(chǎn)方法
? ?生產(chǎn)方法:通常采用電弧爐或轉(zhuǎn)爐冶煉,并經(jīng)過爐外精煉(如LF爐、VD/VOD真空處理)和連續(xù)鑄造工藝,以確保高純凈度和均勻的組織。軋制多采用控軋控冷(TMCP)或正火+回火(N+T)工藝。
? ?測(cè)試要求:出廠前必須進(jìn)行嚴(yán)格的力學(xué)性能和工藝性能測(cè)試,包括但不限于:
? ? ? ?力學(xué)性能:室溫拉伸試驗(yàn)(測(cè)定ReL、Rm、A)、夏比V型缺口沖擊試驗(yàn)(常溫和/或低溫)。
? ? ? ?高溫性能:高溫屈服強(qiáng)度(Rp0.2)測(cè)試。
? ? ? ?無(wú)損檢測(cè):超聲檢測(cè)(UT)。
? ? ? ?彎曲試驗(yàn):檢驗(yàn)鋼板的彎曲塑性。
? ? ? ?硬度測(cè)試。
?7. 對(duì)應(yīng)或相近的國(guó)內(nèi)外鋼牌號(hào)
? ?美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) (ASTM/ASME):
? ? ? ?SA-387 Gr.12 CL2:這是最直接對(duì)應(yīng)的牌號(hào),其化學(xué)成分和力學(xué)性能要求與15CrMoR非常接近。
? ?歐洲標(biāo)準(zhǔn) (EN):
? ? ? ?13CrMo4-5 (EN 10028-2):化學(xué)成分(特別是Cr、Mo含量)和性能與15CrMoR相近,是常用的等效材料。
? ?日本標(biāo)準(zhǔn) (JIS):
? ? ? ?SCMV 2 (JIS G 3115):壓力容器用Cr-Mo鋼板,其等級(jí)與15CrMoR和SA387 Gr.12類似。
注意:盡管這些牌號(hào)相近,但在具體化學(xué)成分上下限、熱處理要求和力學(xué)性能指標(biāo)上可能存在細(xì)微差異。在實(shí)際選材和代用時(shí),必須嚴(yán)格對(duì)照具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)過設(shè)計(jì)方的認(rèn)可。
