Ống thép liền mạch 15CrMoGỐng thép hợp kim crom-molypden được sử dụng rộng rãi trong môi trường nhiệt độ và áp suất cao. Hiệu suất vượt trội của nó khiến nó trở thành vật liệu quan trọng trong các lĩnh vực công nghiệp như điện lực, hóa dầu và sản xuất nồi hơi. Ống thép này được làm từ hợp kim crom-molypden và được chế tạo thành ống liền mạch thông qua một quy trình sản xuất đặc biệt. Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu áp suất cao, chống ăn mòn và các đặc tính khác tuyệt vời, đáp ứng được yêu cầu sử dụng trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.
Xét về thành phần hóa học, các nguyên tố hợp kim chính của ống thép liền mạch 15CrMoG bao gồm crom và molypden, trong đó hàm lượng crom khoảng 1,00%-1,50% và hàm lượng molypden khoảng 0,45%-0,65%. Việc bổ sung hai nguyên tố này giúp cải thiện đáng kể độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa của thép. Nguyên tố crom có thể tạo thành một lớp màng oxit dày đặc trên bề mặt thép, ngăn chặn hiệu quả quá trình oxy hóa tiếp tục; trong khi nguyên tố molypden có thể cải thiện độ bền nhiệt và độ bền rão của thép, giúp thép vẫn duy trì được các tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, thép còn chứa một lượng thích hợp các nguyên tố cacbon, silic, mangan, phốt pho, lưu huỳnh và các nguyên tố khác, hàm lượng của chúng được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo hiệu suất tổng thể của thép.
Về công nghệ sản xuất, ống thép liền mạch 15CrMoG chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp cán nóng hoặc kéo nguội. Quá trình cán nóng bao gồm việc nung nóng phôi thép đến nhiệt độ thích hợp, đục lỗ bằng máy đục lỗ và cán thành ống. Phương pháp này có hiệu quả sản xuất cao và phù hợp với sản xuất hàng loạt. Quá trình kéo nguội là kéo phôi ống đã cán nóng qua khuôn ở nhiệt độ phòng, có thể thu được ống có độ chính xác cao hơn và chất lượng bề mặt tốt hơn. Bất kể quy trình nào được sử dụng, các thông số như nhiệt độ và biến dạng cần được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình sản xuất để đảm bảo cấu trúc tổ chức và tính chất cơ học của ống đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn. Xử lý nhiệt tiếp theo, chẳng hạn như chuẩn hóa + ram, là cần thiết để tối ưu hóa cấu trúc vi mô và hiệu suất của vật liệu.
Về các đặc tính vật lý, ống thép liền mạch 15CrMoG thể hiện hiệu suất tốt. Độ bền kéo của nó thường nằm trong khoảng 440-640MPa, giới hạn chảy không dưới 295MPa, và độ giãn dài có thể đạt hơn 21%. Những đặc tính cơ học này cho phép nó chịu được nhiều ứng suất khác nhau trong môi trường áp suất cao. Về khả năng chịu nhiệt độ cao, ống thép liền mạch 15CrMoG vẫn duy trì được độ bền tốt dưới 500℃, và nhiệt độ sử dụng ngắn hạn có thể đạt đến 550℃, cho thấy khả năng chống biến dạng dẻo tuyệt vời. Hệ số giãn nở nhiệt khoảng 12,5×10⁻⁶/℃, và độ dẫn nhiệt là 42,7W/(m·K). Các thông số này rất quan trọng cho việc thiết kế và tính toán các thiết bị chịu nhiệt độ cao.
Ống thép liền mạch 15CrMoG có phạm vi ứng dụng rất rộng. Trong ngành công nghiệp điện lực, nó được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận quan trọng như bộ siêu nhiệt, bộ tái nhiệt và đường ống dẫn hơi chính của nồi hơi nhà máy điện siêu tới hạn và siêu tới hạn. Trong lĩnh vực hóa dầu, nó thường được sử dụng trong các thiết bị nhiệt độ và áp suất cao như lò phản ứng hydro hóa và các đơn vị cracking xúc tác. Trong ngành công nghiệp sản xuất nồi hơi, nó là vật liệu được ưa chuộng để sản xuất các loại ống gia nhiệt bề mặt nồi hơi áp suất cao. Ngoài ra, nó còn có các ứng dụng quan trọng trong năng lượng hạt nhân, luyện kim, sản xuất máy móc và các ngành công nghiệp khác. Những ứng dụng này đòi hỏi vật liệu phải hoạt động ổn định trong thời gian dài dưới các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao, áp suất cao và môi trường ăn mòn. Ống thép liền mạch 15CrMoG có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu khắt khe này với hiệu suất tuyệt vời của nó.
So với thép cacbon thông thường, ống thép liền mạch 15CrMoG có những ưu điểm vượt trội rõ rệt. Thứ nhất, độ bền ở nhiệt độ cao cao hơn. Ở cùng nhiệt độ, ứng suất cho phép của nó gấp 2-3 lần so với thép cacbon; thứ hai, khả năng chống oxy hóa tốt hơn, và tuổi thọ sử dụng lâu hơn trong môi trường hơi nước ở nhiệt độ cao; thứ ba, độ ổn định cấu trúc tốt hơn, và hiện tượng cầu hóa perlit và các hiện tượng suy thoái khác không dễ xảy ra khi làm việc ở nhiệt độ cao trong thời gian dài. So với các loại thép hợp kim khác như 12Cr1MoVG, 15CrMoG có hàm lượng hợp kim thấp hơn và có lợi thế về chi phí hơn, đồng thời vẫn đáp ứng được nhu cầu của hầu hết các điều kiện làm việc ở nhiệt độ trung bình và áp suất cao. So với thép P91/P92 cao cấp hơn, mặc dù độ bền ở nhiệt độ cao hơi kém hơn, nhưng hiệu suất hàn và hiệu suất gia công tốt hơn, và nó phù hợp hơn cho một số ứng dụng cụ thể.
Trong thực tế sử dụng, cần đặc biệt chú ý đến việc hàn ống thép liền mạch 15CrMoG. Do chứa các nguyên tố hợp kim như crom và molypden, nên dễ xảy ra nứt nguội trong quá trình hàn, do đó cần thực hiện các biện pháp gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn thích hợp. Nói chung, nhiệt độ gia nhiệt trước được kiểm soát ở mức 150-200℃, nhiệt độ lớp trung gian không vượt quá 300℃, và cần xử lý tôi ở nhiệt độ 680-720℃ sau khi hàn để loại bỏ ứng suất dư do hàn. Vật liệu hàn nên chọn dây hàn hoặc que hàn phù hợp với vật liệu nền, chẳng hạn như E5515-B2. Ngoài ra, cần kiểm soát lượng nhiệt đưa vào trong quá trình hàn để tránh quá nhiệt và làm giảm hiệu suất vùng hàn.
Từ góc độ thị trường, nhu cầu về ống thép liền mạch 15CrMoG đã tăng đều đặn cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp như điện lực và hóa dầu. Đặc biệt trong bối cảnh thúc đẩy công nghệ phát điện siêu tới hạn và cực siêu tới hạn, nhu cầu về ống nồi hơi hiệu suất cao tiếp tục tăng. Các nhà sản xuất lớn trong nước bao gồm các công ty thép lớn như Baosteel, Tianjin Steel Pipe và Valin Henggang. Các công ty này đã đáp ứng được phần lớn nhu cầu trong nước bằng cách liên tục cải tiến quy trình sản xuất và chất lượng sản phẩm, và một số sản phẩm cũng được xuất khẩu ra thị trường quốc tế. Trong tương lai, với sự tiến bộ của công nghệ vật liệu, hiệu suất của ống thép liền mạch 15CrMoG sẽ được cải thiện hơn nữa, và lĩnh vực ứng dụng sẽ được mở rộng hơn nữa.
Về mặt sử dụng và bảo dưỡng, ống thép liền mạch 15CrMoG cần được kiểm tra thường xuyên, đặc biệt là đối với các ống hoạt động trong thời gian dài dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Cần chú ý đến hiện tượng thành ống mỏng đi, oxy hóa bề mặt và hư hỏng cấu trúc, và thay thế khi cần thiết. Tránh môi trường ẩm ướt trong quá trình bảo quản để ngăn ngừa gỉ sét; thực hiện các biện pháp bảo vệ thích hợp trong quá trình vận chuyển để tránh hư hỏng do va chạm. Sử dụng và bảo dưỡng đúng cách có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của ống và nâng cao an toàn cũng như hiệu quả kinh tế trong vận hành thiết bị.
Nhìn chung, ống thép liền mạch 15CrMoG, với tư cách là loại ống thép hợp kim có hiệu suất vượt trội, đóng vai trò không thể thiếu trong ngành công nghiệp hiện đại. Thiết kế hợp kim hợp lý, quy trình sản xuất hoàn thiện và hiệu suất đáng tin cậy khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ công nghiệp nước ta và sự nâng cao liên tục các yêu cầu về hiệu suất vật liệu, ống thép liền mạch 15CrMoG chắc chắn sẽ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực hơn và cung cấp sự đảm bảo vững chắc cho hoạt động an toàn và hiệu quả của thiết bị công nghiệp. Trong tương lai, bằng cách tối ưu hóa hơn nữa thiết kế thành phần và quy trình sản xuất, hiệu suất của vật liệu này vẫn còn nhiều dư địa để cải thiện, và triển vọng ứng dụng rất rộng lớn.
Thời gian đăng bài: 03/07/2025