合金鋼介紹
是在優質碳素結構鋼的基礎上,適當加入一種或數種合金元素,用來提高鋼的力學性能、韌性和淬透性。 用此類鋼製造的產品,通常需經熱處理(正火或調質);其製成的零、部件在使用前,通常需經過調質或表面化學處理(滲碳、氮化等)、表面淬火或高頻淬火等處理。因此,根據化學成分(主要是含碳量)、熱處理工藝和用途的不同,此類鋼大致又可分為滲碳、調質和氮化鋼三種。
此類鋼多軋(鍛)製成圓、方、扁型材和
無縫鋼管,多用於製作機械產品中較重要和尺寸較大的零、部件以及高壓管道、容器等,此優質碳素結構鋼更具優良的綜合力學性能。
化學成份
材質
| C
| Si
| Mn
| Mo
| Cr
|
15CrMo
| 0.12~0.18
| 0.17~0.37
| 0.40~0.70
| 0.40~0.55
| 0.80~1.10
|
(1)優質碳素結構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金結構鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學成分和機械性能外,要逐根做水壓試驗,要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態交貨。
此外,對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
高壓鍋爐管規格及外觀質量:GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》熱軋管的外徑22~530mm,壁厚20~70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10~108mm,壁厚2.0~13.0mm不等。
15CrMoG高壓鍋爐管純化氫的原理是,在300—500℃下,把待純化的氫通入15CrMoG合金鋼管的一側時,氫被吸附在15CrMoG合金管壁上,由於鈀的4d電子層缺少兩個電子,它能與氫生成不穩定的化學鍵(鈀與氫的這種反應是可逆的),在鈀的作用下,氫被電離為質子其半徑為1.5×1015m,而鈀的晶格常數為3.88×10-10m(20℃時),故可通過15CrMoG合金鋼管,在鈀的作用下質子又與電子結合併重新形成氫分子,從15CrMoG合金管的另一側逸出。在15CrMoG合金管表面,未被離解的氣體是不能透過的,故可利用15CrMoG合金管獲得高純氫。
表示方法
① 鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,如40Cr。
②鋼中主要合金元素,除個別微合金元素外,一般以百分之幾表示。當平均合金含量<1.5%時,鋼號中一般只標出元素符號,而不標明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號後亦可標以數字"1",例如鋼號"12CrMoV"和"12Cr1MoV",前者鉻含量為0.4-0.6%,後者為0.9-1.2%,其餘成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時,在元素符號後面應標明含量,可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素,均屬微合金元素,雖然含量很低,仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。
④高級優質鋼應在鋼號最後加"A",以區別於一般優質鋼。
⑤專門用途的合金結構鋼,鋼號冠以(或後綴)代表該鋼種用途的符號。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼,鋼號表示為ML30CrMnSi。
合金管與無縫管兩者既有關係又有區別,不能混為一談。
合金管是鋼管按照生產用料(也就是材質)來定義的,顧名思義就是合金做的管子;而無縫管是鋼管按照生產工藝(有縫無縫)來定義的,區別於無縫管的就是有縫管,包括直縫焊管和螺旋管。
15CrMoG高壓鍋爐管重量計算公式:
[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
脫氧劑的影響
對於ω(Als≤0.01%
高壓鍋爐管,使用兩種脫氧劑對VD處理後鋼中總氧量影響較小,都能將ω(T.O控制在20×10-6以下;Si-Al-Ba脫氧後在各工序中都可得到較低的總氧含量,各工序脫氧效果強於Si-Ca脫氧效果。
高壓鍋爐管使用Si-Ca和Si-Al-Ba兩種不同脫氧劑時,冶煉過程中夾雜物的數量、尺寸都有較大區別,Si-Al-Ba脫氧後各工序的夾雜數量要少於Si-Ca脫氧後,且尺寸較小。
高壓鍋爐管使用Si-Ca和Si-Al-Ba兩種不同脫氧劑時,在澆鑄過程中鋼液都發生明顯的二次氧化,但Si-Al-Ba脫氧鋼液二次氧化更為嚴重。
鍛材中夾雜物組成和鋁類夾雜物含量相差較大,使用Si-Al-Ba脫氧時鍛材中夾雜物以塊狀和鏈狀氧化鋁為主,高壓鍋爐管使用Si-Ca脫氧時鍛材中夾雜物主要為條狀矽錳鋁酸鹽複合夾雜物;Si-Ca合金脫氧鍛材中鋁類夾雜物的含量要少於Si-Al-Ba合金脫氧。