15CrMoGシームレス鋼管の性能、製造、用途の詳細

まず、15CrMoGシームレス鋼管
化学成分：15CrMoGは低合金パーライト耐熱鋼です。炭素含有量は通常0.12～0.18％、クロム含有量は約0.8～1.2％、モリブデン含有量は0.4～0.6％です。炭素は鋼の基本強度を担い、クロムは鋼の耐酸化性と耐腐食性を向上させ、モリブデンは主に鋼の熱強度、すなわち高温における強度とクリープ抵抗を高めます。同時に、微量のシリコン、マンガンなどの元素も含まれています。シリコンは鋼の強度と硬度を向上させ、マンガンは鋼の靭性を向上させることができます。

第二に、15CrMoGシームレス鋼管の製造工程
- 製鋼工程：製鋼には通常、電気炉または転炉が使用されます。製鋼工程では、様々な合金元素の添加量と添加順序を厳密に制御する必要があります。例えば、クロムやモリブデンの合金は、溶鋼が適切な温度と組成段階に達した時点で添加されます。これにより、これらの元素が完全に溶解し、溶鋼中に均一に分散されます。
- 圧延工程：熱間圧延と冷間圧延（冷間引抜）を含む。熱間圧延では、鋼片を高温（通常1100～1200℃程度）に加熱し、ピアシングマシンで穿孔した後、管圧延機で圧延して、必要な外径と肉厚の鋼管を得る。冷間圧延（冷間引抜）工程は熱間圧延をベースとし、常温で金型を用いて引抜または冷間圧延することで、鋼管の寸法精度と表面品質を向上させるが、生産効率が比較的低く、コストが高い。
- 熱処理工程：この鋼管は焼ならし+焼戻し処理を採用しています。焼ならし温度は通常900～960℃です。焼ならしの目的は、結晶粒を微細化し、鋼の強度と靭性を向上させることです。焼戻し温度は約650～750℃です。焼戻しの主な目的は、焼ならし処理中に発生する内部応力を除去し、鋼管の総合的な性能を向上させることです。
- 探傷：鋼管の品質を確保するために、渦電流探傷と超音波探傷が行われます。渦電流探傷は、主に鋼管の表面および表面付近の欠陥を検出するために使用されます。これは電磁誘導の原理に基づいています。鋼管が渦電流探傷器の検出コイルを通過すると、鋼管の表面または表面付近に欠陥がある場合、渦電流の変化を引き起こし、検出されます。超音波探傷は、鋼管内部の欠陥を検出するために使用されます。これは、超音波が鋼管内を伝播する際の反射と屈折の現象を利用します。これらの信号を分析することにより、鋼管内部に欠陥があるかどうかを判断します。

第三に、15CrMoGシームレス鋼管の性能特性
- 高温性能：15CrMoGシームレス鋼管は、高温環境下でも優れた機械的特性を有し、約550℃に達しても高い強度と耐クリープ性を維持します。例えば、一部の火力発電所の蒸気パイプラインシステムでは、この鋼管は高温蒸気の圧力に耐え、パイプラインの長期にわたる安定した運転を保証します。
- 耐食性：クロムとモリブデン元素の含有により、この鋼管は優れた耐食性を有しています。水蒸気や二酸化炭素などの媒体を含む環境において、効果的に腐食を防ぎ、管壁の腐食損失を低減します。
- 溶接性能：溶接性能は良好ですが、溶接工程においてはいくつか注意すべき点があります。例えば、溶接前には一般的に予熱が必要であり、予熱温度は約150～200℃です。また、溶接後には、溶接継手の品質を確保するために適切な溶接後熱処理が必要です。

第四に、15CrMoGシームレス鋼管の応用分野
石油化学業界では、高温高圧の石油、天然ガス、化学原料の輸送に使用されています。例えば、製油所の高温石油・ガスパイプラインにおいて重要な役割を果たしています。電力業界では、主に火力発電所の蒸気管、過熱器、再熱器に使用され、高温蒸気の輸送と熱エネルギーの変換を確実にします。ボイラー製造分野では、中圧・低圧ボイラーの製造における重要な材料であり、ボイラーの安全で安定した運転を支えています。