합금강관에 대한 일반 지식: 간략한 소개, 화학 조성, 열처리 성능 및 제련 설비.
1. 합금강관에 대한 간략한 소개
합금강관은 속이 비어있는 구조입니다. 합금강관은 석유, 천연가스, 가스, 물 및 일부 고체 물질의 수송관과 같은 유체 이송 파이프라인에 많이 사용됩니다. 원형 강관과 같은 일반 강재와 비교했을 때, 합금강관은 굽힘 및 비틀림 강도는 동일하면서도 무게는 더 가볍습니다.
합금강관은 우수한 기계적 특성을 지니고 있으며, 주로 발전소, 원자력 발전소, 고압 보일러, 고온 고압 배관 및 설비의 고온 과열기 및 재열기에 사용됩니다. 고품질 탄소강, 합금 구조강, 내열 스테인리스강 등의 소재를 열간압연(압축, 확장) 또는 냉간압연(인발)하여 제조됩니다. 가장 큰 장점은 100% 재활용이 가능하다는 점입니다. 또한, 환경 보호, 에너지 절약, 자원 절약이라는 국가 전략에 부합하는 소재입니다. 국가 정책은 고압 합금강관의 적용 분야 확대를 장려하고 있습니다. 현재 중국의 철강 소비량 대비 합금강관 비중은 선진국의 절반 수준에 불과합니다. 합금강관의 적용 분야 확대는 관련 산업 발전에 더 큰 잠재력을 제공할 것입니다.
중국특수강협회 합금관 분과 전문가 그룹의 연구에 따르면, 중국의 고압 합금관 길이는 향후 매년 10~12%씩 증가할 것으로 예상됩니다. 합금관은 이름에서 알 수 있듯이 파이프의 재질에 따라 강관의 종류를 구분하는 말이며, 이음매 없는 강관은 제조 공정에 따라 이음매가 있는 강관 또는 이음매 없는 강관으로 구분됩니다.
2. 화학적 조성
C: 0.08 ~ 0.15
Si: 0.17 ~ 0.37
망간: 0.40 ~ 0.70
Cr: 0.90 ~ 1.20
월: 0.25 ~ 0.35
V: 0.15 ~ 0.30
3. 합금 원소의 영향
탄소(C): 탄소는 강철의 주요 구성 요소입니다. 강철의 탄소 함량이 증가함에 따라 상온에서의 강도와 경도가 증가하지만, 소성, 인성 및 용접성은 감소합니다. 따라서 보일러 압력 부품용 강철의 탄소 함량은 일반적으로 0.1%~0.25%입니다.
망간(Mn): 망간은 상온에서 강철의 강도, 경도 및 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 함량이 높으면 용접 응력이 증가합니다. 망간은 고온에서 강철의 단시간 강도를 증가시키지만, 인장 강도 및 크리프 한계에는 뚜렷한 영향을 미치지 않습니다.
몰리브덴(Mo)과 크롬(Cr): Mo와 Cr은 모두 강철의 강도를 향상시킬 수 있습니다. 크롬은 고온에서 강철의 미세구조 안정성을 개선하는 데 뚜렷한 효과가 있으며, 구상화, 흑연화 및 고온 산화에 대한 저항성을 높여 내식성을 향상시킵니다. 그러나 크롬 함량이 높은 강철은 용접 균열에 대한 민감도가 높고 온도차 응력이 커집니다. 몰리브덴은 강철의 인장 강도를 증가시키는 효과가 뚜렷합니다. 몰리브덴은 농도가 점차 증가하는 경향이 있으며, 크롬을 첨가하면 이러한 현상을 방지할 수 있습니다. 이 두 원소가 공존하면 강철의 종합적인 물성을 향상시킬 수 있습니다.
바나듐(V): 강철에 함유된 바나듐은 고온에서 미세구조의 안정성을 향상시키고, 용접 특성에 대한 크롬의 부정적인 영향을 상쇄할 수 있습니다.
티타늄(Ti): 티타늄은 강철의 인장 강도를 향상시킬 수 있습니다. 또한, 내합금강의 경우 용접성을 향상시킬 수도 있습니다.
텅스텐(W): 텅스텐은 강철의 인장 강도와 고온 경도를 향상시킬 수 있습니다.
실리콘(Si): 실리콘은 강철의 강도, 내마모성 및 내산화성을 향상시킬 수 있습니다. 크롬과 함께 존재할 경우 고온 산화 저항성을 향상시킬 뿐만 아니라 연도 가스 내 부식 저항성도 향상시킬 수 있습니다.
니오븀(Nb): 니오븀은 티타늄과 같은 효과를 가지며 강철의 열 강도를 향상시킬 수 있습니다.
붕소(B): 붕소는 강철의 경화성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 내열강에서 붕소는 강철의 열 강도와 내구성 있는 연성을 향상시킬 수 있습니다.
4. 열처리 성능
합금강의 열처리 공정은 저탄소 합금강, 중탄소 합금강, 고탄소 합금강으로 나눌 수 있다. 저탄소 합금강은 일반적으로 침탄, 담금질, 템퍼링 처리가 필요하다. 중탄소 합금강은 일반적으로 담금질과 템퍼링 처리가 필요하며, 일부 합금강은 표면 담금질도 필요하다. 고탄소 합금강은 일반적으로 담금질과 템퍼링 처리가 필요하다.
예를 들어:
저탄소 합금강 18CrMnTi: 920~950℃에서 침탄 처리, 850~870℃에서 오일 퀜칭 처리, 180~200℃에서 템퍼링 처리, 표면 경도 HRC58~67, 심부 경도 HRC30~45
중탄소 합금강 40CrMnMo: 840~850℃에서 오일 담금질, 630~650℃에서 물 또는 오일 담금질, 경도 HB 302~341
고탄소 합금강 Cr12MoV: 950~1000℃에서 오일 퀜칭, 150~180℃에서 템퍼링, HRC60~64
5. 제련 공정
제련 설비: 도가니 저항로 및 가스 연속 용해로
공정 사양: 제련에 사용되는 재료는 건조하고 오염되지 않은 장소에 보관해야 합니다. 사용 전에 적절한 처리를 해야 합니다. 용해로 표면의 오염 물질은 사용 전에 제거하고 건조해야 합니다.
정제 처리: 합금에서 가스, 비금속 개재물 및 기타 유해 원소를 제거하는 과정.
게시 시간: 2022년 1월 6일