รายละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบ คุณสมบัติ และการใช้งานของท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG

ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoGท่อเหล็กผสมโลหะเป็นท่อเหล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมทำให้เป็นวัสดุสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงาน ปิโตรเคมี และการผลิตหม้อไอน้ำ ท่อเหล็กนี้ผลิตจากโลหะผสมโครเมียม-โมลิบเดนัม และผลิตเป็นท่อไร้รอยต่อผ่านกระบวนการผลิตเฉพาะ มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อความดันสูง ทนต่อการกัดกร่อน และคุณลักษณะอื่นๆ ที่ยอดเยี่ยม และสามารถตอบสนองความต้องการใช้งานภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรงได้

จากมุมมองขององค์ประกอบทางเคมี ธาตุผสมหลักของท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG ได้แก่ โครเมียมและโมลิบเดนัม โดยมีปริมาณโครเมียมประมาณ 1.00%-1.50% และปริมาณโมลิบเดนัมประมาณ 0.45%-0.65% การเติมธาตุทั้งสองนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของเหล็กได้อย่างมาก ธาตุโครเมียมสามารถสร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวของเหล็ก ป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ธาตุโมลิบเดนัมสามารถปรับปรุงความแข็งแรงทางความร้อนและความแข็งแรงต่อการคืบของเหล็ก ทำให้ยังคงรักษาคุณสมบัติทางกลที่ดีได้ที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ เหล็กยังประกอบด้วยคาร์บอน ซิลิคอน แมงกานีส ฟอสฟอรัส กำมะถัน และธาตุอื่นๆ ในปริมาณที่เหมาะสม ซึ่งมีการควบคุมปริมาณอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพโดยรวมของเหล็ก

ในแง่ของเทคโนโลยีการผลิต ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG ส่วนใหญ่ผลิตโดยการรีดร้อนหรือการดึงเย็น กระบวนการรีดร้อนเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่แท่งเหล็กจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม เจาะรูผ่านเครื่องเจาะ และรีดเป็นท่อ วิธีนี้มีประสิทธิภาพการผลิตสูงและเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ส่วนกระบวนการดึงเย็นคือการดึงแท่งท่อที่รีดร้อนแล้วผ่านแม่พิมพ์ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งสามารถผลิตท่อที่มีความแม่นยำสูงกว่าและคุณภาพพื้นผิวที่ดีกว่า ไม่ว่าจะใช้กระบวนการใดก็ตาม พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อุณหภูมิและการเสียรูป จำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการผลิต เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างและคุณสมบัติทางกลของท่อเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน การอบชุบความร้อนเพิ่มเติม เช่น การทำให้เป็นปกติและการอบคืนตัว เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างจุลภาคและสมรรถนะของวัสดุ

ในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพ ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG มีประสิทธิภาพดี ความแข็งแรงดึงโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 440-640 MPa ความแข็งแรงครากไม่น้อยกว่า 295 MPa และการยืดตัวสามารถสูงถึงมากกว่า 21% คุณสมบัติทางกลเหล่านี้ทำให้สามารถทนต่อแรงเค้นต่างๆ ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงได้ ในแง่ของประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG ยังคงรักษาความแข็งแรงที่ดีได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 500℃ และอุณหภูมิการใช้งานในระยะสั้นสามารถสูงถึง 550℃ แสดงให้เห็นถึงความต้านทานต่อการคืบที่ดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนอยู่ที่ประมาณ 12.5×10⁻⁶/℃ และค่าการนำความร้อนอยู่ที่ 42.7 W/(m·K) พารามิเตอร์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบและการคำนวณอุปกรณ์ที่ใช้งานที่อุณหภูมิสูง

ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG มีการใช้งานที่หลากหลายมาก ในอุตสาหกรรมพลังงาน มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบสำคัญ เช่น ซูเปอร์ฮีตเตอร์ รีฮีตเตอร์ และท่อส่งไอน้ำหลักของหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนยิ่งยวดและพลังงานความร้อนยิ่งยวด ในด้านปิโตรเคมี มักใช้ในอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง เช่น เครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรจีเนชันและหน่วยแตกตัวเร่งปฏิกิริยา ในอุตสาหกรรมการผลิตหม้อไอน้ำ เป็นวัสดุที่นิยมใช้ในการผลิตท่อพื้นผิวความร้อนของหม้อไอน้ำแรงดันสูงต่างๆ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานที่สำคัญในพลังงานนิวเคลียร์ โลหะวิทยา การผลิตเครื่องจักร และอุตสาหกรรมอื่นๆ การใช้งานเหล่านี้ต้องการวัสดุที่สามารถทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง ความดันสูง และสารกัดกร่อน ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG สามารถตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดเหล่านี้ได้อย่างครบถ้วนด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไป ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เห็นได้ชัด ประการแรก ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงสูงกว่า ที่อุณหภูมิเดียวกัน ความเค้นที่ยอมรับได้สูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน 2-3 เท่า ประการที่สอง ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันดีกว่า และอายุการใช้งานยาวนานกว่าในสภาพแวดล้อมไอน้ำอุณหภูมิสูง ประการที่สาม ความเสถียรของโครงสร้างดีกว่า และการเกิดเพิร์ลไลต์ทรงกลมและปรากฏการณ์การเสื่อมสภาพอื่นๆ ไม่เกิดขึ้นได้ง่ายเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กอัลลอยอื่นๆ เช่น 12Cr1MoVG 15CrMoG มีปริมาณอัลลอยต่ำกว่าและมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนมากกว่า ในขณะที่ยังคงตอบสนองความต้องการของสภาวะการทำงานที่อุณหภูมิปานกลางและความดันสูงส่วนใหญ่ เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กเกรดสูงกว่า P91/P92 แม้ว่าความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงจะด้อยกว่าเล็กน้อย แต่ประสิทธิภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพการแปรรูปดีกว่า และเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานเฉพาะบางอย่าง

ในการใช้งานจริง ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเชื่อมท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG เนื่องจากมีส่วนประกอบของโลหะผสม เช่น โครเมียมและโมลิบเดนัม จึงทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้ง่ายในระหว่างการเชื่อม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการอุ่นก่อนเชื่อมและการอบชุบความร้อนหลังเชื่อมอย่างเหมาะสม โดยทั่วไป อุณหภูมิการอุ่นก่อนเชื่อมจะควบคุมอยู่ที่ 150-200℃ อุณหภูมิระหว่างการเชื่อมไม่ควรเกิน 300℃ และจำเป็นต้องมีการอบชุบความร้อนที่ 680-720℃ หลังการเชื่อมเพื่อขจัดความเค้นตกค้างจากการเชื่อม วัสดุเชื่อมควรเลือกใช้ลวดเชื่อมหรือแท่งเชื่อมที่เหมาะสมกับวัสดุหลัก เช่น E5515-B2 นอกจากนี้ ต้องควบคุมปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไปในระหว่างการเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพบริเวณรอยเชื่อม

จากมุมมองของตลาด ความต้องการท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องควบคู่กับการพัฒนาอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงานและปิโตรเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการส่งเสริมเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าแบบซูเปอร์คริติคอลและอัลตร้าซูเปอร์คริติคอล ความต้องการท่อหม้อไอน้ำประสิทธิภาพสูงจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ผู้ผลิตรายใหญ่ในประเทศ ได้แก่ บริษัทเหล็กขนาดใหญ่ เช่น Baosteel, Tianjin Steel Pipe และ Valin Henggang บริษัทเหล่านี้สามารถตอบสนองความต้องการภายในประเทศส่วนใหญ่ได้โดยการปรับปรุงกระบวนการผลิตและคุณภาพผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง และผลิตภัณฑ์บางส่วนยังส่งออกไปยังตลาดต่างประเทศอีกด้วย ในอนาคต ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีวัสดุ ประสิทธิภาพของท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG จะได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น และขอบเขตการใช้งานก็จะขยายออกไปอีก

ในแง่ของการใช้งานและการบำรุงรักษา ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับท่อที่ใช้งานเป็นเวลานานภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันสูง จำเป็นต้องให้ความสนใจกับการสึกกร่อนของผนังท่อ การเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิว และการเสื่อมสภาพของเนื้อเหล็ก และควรเปลี่ยนเมื่อจำเป็น หลีกเลี่ยงสภาพแวดล้อมที่ชื้นในระหว่างการจัดเก็บเพื่อป้องกันสนิม และใช้มาตรการป้องกันที่เหมาะสมในระหว่างการขนส่งเพื่อป้องกันความเสียหายจากการชน การใช้งานและการบำรุงรักษาที่ถูกต้องสามารถยืดอายุการใช้งานของท่อได้อย่างมาก และช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความประหยัดในการใช้งานอุปกรณ์

โดยทั่วไปแล้ว ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG เป็นท่อเหล็กผสมที่มีประสิทธิภาพยอดเยี่ยม และมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ การออกแบบส่วนผสมของโลหะผสมที่เหมาะสม กระบวนการผลิตที่ได้มาตรฐาน และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและความดันสูง ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีอุตสาหกรรมของประเทศและการปรับปรุงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุอย่างต่อเนื่อง ท่อเหล็กไร้รอยต่อ 15CrMoG จะมีบทบาทสำคัญในด้านต่างๆ มากขึ้นอย่างแน่นอน และเป็นหลักประกันที่แข็งแกร่งสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์อุตสาหกรรม ในอนาคต ด้วยการปรับปรุงการออกแบบส่วนผสมและกระบวนการผลิตให้ดียิ่งขึ้น ประสิทธิภาพของวัสดุนี้ยังคงมีช่องว่างให้ปรับปรุง และมีโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวางมาก