一、15CrMo钢材的基本定义
15CrMo是一种合金结构钢,也是一种低合金钢,属于工程钢范畴
二、化学成分
15CrMo的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、铬(Cr)、钼(Mo)等元素。其中,碳含量为0.12% - 0.18%,硅含量为0.17% - 0.37%,锰含量为0.40% - 0.60%,铬含量为0.80% - 1.10%,钼含量为0.20% - 0.30%。这些元素的含量决定了15CrMo的机械性能和高温性能3。
三、力学性能
- 抗拉强度和屈服强度:在常温下,抗拉强度较高,例如其抗拉强度σb(MPa)≥440(45),屈服强度σs(MPa)≥295(30)。不过在高温下,抗拉强度和屈服强度会随温度的升高而降低,但在450 - 650℃范围内,15CrMo的蠕变强度明显高于其他钢种,具有较好的抗高温蠕变性能3。
- 伸长率和冲击韧性:伸长率δ5(%)≥22,冲击功Akv(J)≥94,冲击韧性值αkv(J/cm²)≥118(12),并且具有良好的低温韧性,能够在较低的温度下保持较好的机械性能
- 硬度:硬度≤179HB(试样尺寸为试样毛坯尺寸30mm)
四、工艺性能
- 热加工性能:热加工温度范围为1200 - 900℃,热处理温度为900 - 850℃。可进行热锻、热轧等热加工操作
- 焊接性能:可以采用手工电弧焊、气体保护焊等方法进行焊接,但由于钢材的淬硬倾向较明显,焊接性差,焊接前应进行预热处理(如15CrMo较大件焊接前应预热至200 - 250℃),焊接后应进行消除应力处理(如焊接后进行680 - 720℃回火)
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切削加工性能:切削性能较好,可以进行车、铣、钻等加工操作
五、性能特点
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- 高温性能
- 热强性:15CrMo钢系珠光体组织耐热钢,在高温下具有较高的热强性(δb≥440MPa),在520℃时具有较高的持久强度
- 抗氧化性:具有良好的抗氧化性能,能有效抵御高温氧化、热腐蚀和蒸汽腐蚀等作用,在高温下具有一定的抗氧化性,适合在高温环境下工作
- 抗热疲劳性:可以在高温环境下具有较好的抗热疲劳性能
- 抗氢腐蚀能力:具有一定的抗氢腐蚀能力
- 其他性能
- 耐磨性:具有较好的耐磨性,适合在高摩擦和高负荷的环境下使用
- 咬合抗力:具有较好的咬合抗力,适合在高速、高负荷和高温下工作的条件下使用
- 韧性:韧性良好,在高温和高压条件下仍然具有良好的塑性
六、产品分类
15CrMo钢材主要分为板材、钢管、棒材、锻件等
七、应用领域
15CrMo由于具有较好的综合机械性能、高温蠕变强度和良好的抗氧化性,被广泛应用于石油、化工、电力、核工业等领域。例如在石油石化行业中,广泛应用于炼油厂和石化装置的高温高压设备,如管道、集气管、催化器载体等;在电力行业用于制造锅炉、蒸汽管道、加热器及其他高温高压设备;在化工行业适用于生产化学品、肥料、氨合成等需要耐高温和耐腐蚀的设备;在锅炉制造业用于制造各种类型的高温锅炉等