Nahtloses Stahlrohr aus 15CrMoGEs handelt sich um einen legierten Stahl, der in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen weit verbreitet ist. Seine hervorragenden Eigenschaften machen ihn zu einem Schlüsselwerkstoff in Branchen wie der Energieerzeugung, der Petrochemie und dem Kesselbau. Dieses nahtlose Stahlrohr wird auf Basis einer Chrom-Molybdän-Legierung in einem speziellen Produktionsverfahren hergestellt. Es zeichnet sich durch hervorragende Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen, hohem Druck und Korrosion aus und erfüllt somit die Anforderungen extremer Betriebsbedingungen.
Die Hauptlegierungselemente von nahtlosen 15CrMoG-Stahlrohren sind Chrom und Molybdän. Der Chromgehalt liegt zwischen ca. 1,00 % und 1,50 %, der Molybdängehalt zwischen ca. 0,45 % und 0,65 %. Durch die Zugabe dieser beiden Elemente werden die Hochtemperaturfestigkeit und die Oxidationsbeständigkeit des Stahls deutlich verbessert. Chrom bildet eine dichte Oxidschicht auf der Stahloberfläche und verhindert so wirksam weitere Oxidation. Molybdän erhöht die thermische Festigkeit und die Kriechfestigkeit des Stahls und sorgt so für hervorragende mechanische Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen. Der Stahl enthält zudem Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel in angemessenen Mengen. Alle diese Elemente werden streng kontrolliert, um die Gesamtleistung des Stahls zu gewährleisten.
Im Hinblick auf die Produktionsprozesse werden nahtlose Stahlrohre aus 15CrMoG hauptsächlich durch Warmwalzen oder Kaltziehen hergestellt. Beim Warmwalzen wird der Stahlblock auf die erforderliche Temperatur erhitzt, mit einer Stanzmaschine durchstochen und anschließend zu einem Stahlrohr gewalzt. Dieses Verfahren ist hocheffizient und eignet sich für die Serienfertigung. Beim Kaltziehen wird der warmgewalzte Block bei Raumtemperatur durch eine Matrize gezogen, wodurch Stahlrohre mit höherer Präzision und besserer Oberflächenqualität entstehen. Unabhängig vom gewählten Verfahren ist während der Produktion eine strenge Kontrolle von Parametern wie Temperatur und Umformung erforderlich, um sicherzustellen, dass das Mikrogefüge und die mechanischen Eigenschaften des Stahlrohrs den Normen entsprechen. Eine anschließende Wärmebehandlung, wie Normalisieren und Anlassen, ist notwendig, um das Mikrogefüge und die Eigenschaften des Materials zu optimieren.
Nahtlose Stahlrohre aus 15CrMoG weisen hervorragende physikalische Eigenschaften auf. Ihre Zugfestigkeit liegt typischerweise zwischen 440 und 640 MPa, ihre Streckgrenze bei mindestens 295 MPa und ihre Bruchdehnung kann 21 % übersteigen. Dank dieser mechanischen Eigenschaften sind sie bestens geeignet, den vielfältigen Belastungen in Hochdruckumgebungen standzuhalten. Auch bei hohen Temperaturen zeigt das nahtlose Stahlrohr aus 15CrMoG eine ausgezeichnete Festigkeit bis 500 °C und kann kurzzeitig bis 550 °C eingesetzt werden, wobei es eine hervorragende Kriechfestigkeit aufweist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt ca. 12,5 × 10⁻⁶/°C und die Wärmeleitfähigkeit 42,7 W/(m·K) – entscheidende Parameter für die Auslegung und Berechnung von Hochtemperaturanlagen.
Nahtlose Stahlrohre aus 15CrMoG finden vielfältige Anwendung. In der Energiewirtschaft werden sie häufig für Schlüsselkomponenten wie Überhitzer, Zwischenüberhitzer und Hauptdampfleitungen in überkritischen und ultra-überkritischen Kraftwerkskesseln eingesetzt. In der petrochemischen Industrie kommen sie oft in Hochtemperatur- und Hochdruckanlagen wie Hydrierungsreaktoren und katalytischen Crackanlagen zum Einsatz. Im Kesselbau ist 15CrMoG das bevorzugte Material für die Heizflächen von Hochdruckkesseln. Auch in der Kernenergie, der Metallurgie und im Maschinenbau spielen sie eine wichtige Rolle. Diese Anwendungen erfordern einen stabilen und dauerhaften Betrieb des Materials unter anspruchsvollen Bedingungen wie hohen Temperaturen, hohem Druck und korrosiven Medien. Dank seiner hervorragenden Eigenschaften erfüllt das nahtlose Stahlrohr aus 15CrMoG diese hohen Anforderungen vollumfänglich.
Im Vergleich zu herkömmlichem Kohlenstoffstahl bietet nahtloses 15CrMoG-Stahlrohr deutliche Leistungsvorteile. Erstens weist es eine höhere Hochtemperaturfestigkeit auf. Bei gleicher Temperatur ist seine zulässige Spannung 2- bis 3-mal höher als die von Kohlenstoffstahl. Zweitens zeigt es eine überlegene Oxidationsbeständigkeit, was zu einer längeren Lebensdauer in Hochtemperatur-Dampfumgebungen führt. Drittens bietet es eine verbesserte Strukturstabilität und ist daher weniger anfällig für Schädigungen wie Perlit-Sphäroidisierung bei Langzeitbetrieb unter hohen Temperaturen. Im Vergleich zu anderen legierten Stählen wie 12Cr1MoVG weist 15CrMoG einen geringeren Legierungsgehalt auf und bietet somit eine kostengünstigere Lösung, die dennoch die Anforderungen der meisten Betriebsbedingungen bei mittleren Temperaturen und hohen Drücken erfüllt. Obwohl es in Bezug auf die Hochtemperaturfestigkeit etwas hinter höherwertigen P91/P92-Stählen zurückbleibt, bietet es eine überlegene Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit und eignet sich daher besser für bestimmte Anwendungen.
Beim Schweißen von nahtlosen 15CrMoG-Stahlrohren ist besondere Sorgfalt geboten. Aufgrund der Legierungselemente Chrom und Molybdän kann es beim Schweißen leicht zu Kaltrissen kommen, weshalb eine angemessene Vorwärmung und Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich sind. Die Vorwärmtemperatur liegt üblicherweise zwischen 150 und 200 °C, die Zwischenlagentemperatur darf 300 °C nicht überschreiten. Um Schweißspannungen abzubauen, ist ein Anlassen nach dem Schweißen bei 680 bis 720 °C notwendig. Als Schweißzusatzwerkstoff sind Drähte oder Stäbe zu wählen, die dem Grundwerkstoff, beispielsweise E5515-B2, entsprechen. Darüber hinaus muss die Wärmeeinbringung während des Schweißens kontrolliert werden, um eine Überhitzung und damit eine Verschlechterung der Schweißnahteigenschaften zu vermeiden.
Aus Marktsicht ist die Nachfrage nach nahtlosen 15CrMoG-Stahlrohren mit der Entwicklung von Branchen wie der Energiewirtschaft und der Petrochemie stetig gestiegen. Insbesondere mit dem Aufkommen überkritischer und ultra-überkritischer Kraftwerkstechnologien wächst die Nachfrage nach Hochleistungs-Kesselstahlrohren kontinuierlich.
Regelmäßige Inspektion und Wartung sind für nahtlose Stahlrohre aus 15CrMoG unerlässlich, insbesondere für Rohre, die über lange Zeit unter hohen Temperaturen und Drücken betrieben werden. Wanddickenreduzierung, Oberflächenoxidation und strukturelle Beeinträchtigungen sollten überwacht und die Rohre gegebenenfalls ausgetauscht werden. Zur Vermeidung von Rost sollten die Rohre trocken gelagert und beim Transport durch geeignete Schutzmaßnahmen vor Stoßschäden geschützt werden. Durch sachgemäße Verwendung und Wartung lässt sich die Lebensdauer der Rohre deutlich verlängern und die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebs verbessern.
Im Allgemeinen spielt nahtloses 15CrMoG-Stahlrohr als Hochleistungslegierungsstahlrohr eine unersetzliche Rolle in der modernen Industrie. Seine durchdachte Legierungszusammensetzung, der ausgereifte Produktionsprozess und die zuverlässige Leistung machen es zur idealen Wahl für Hochtemperatur- und Hochdruckanwendungen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Industrietechnologie in China und den steigenden Anforderungen an die Materialeigenschaften wird nahtloses 15CrMoG-Stahlrohr künftig in immer mehr Bereichen eine entscheidende Rolle spielen und einen wichtigen Beitrag zum sicheren und effizienten Betrieb von Industrieanlagen leisten. Durch weitere Optimierung der Zusammensetzung und des Produktionsprozesses lässt sich die Leistung dieses Materials zukünftig noch weiter verbessern, und seine Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig.
Veröffentlichungsdatum: 26. August 2025