Description des produits
| Catégorie | Détails |
| Standard | GB/T 5310 (Tubes en acier sans soudure pour chaudière à haute pression) |
| Grade | 15CrMoG |
| Taper | Acier allié Cr-Mo perlitique-résistant à la chaleur |
| Principaux éléments d'alliage | Cr (0,80 à 1,10 %), Mo (0,40 à 0,55 %) |
| Résistance à la traction | 440 à 640 MPa |
| Limite d'élasticité | Supérieur ou égal à 295 MPa |
| Température de service | 500 à 550 degrés (optimal), jusqu'à 580 degrés (à court-terme) |
| Paramètre de vapeur maximum | 510 degrés |
| Traitement thermique | Normalisé + Trempé (900-960 degrés/680-730 degrés) |
| Équivalents internationaux | ASTM A213 T12, DIN 13CrMo44, JIS STBA 22 ; ASTM A335 Gr.P12 |
Spécifications et plage dimensionnelle :
| Paramètre | Gamme typique |
| Diamètre extérieur (OD) | 16 mm – 630 mm (et plus, jusqu'à 765 mm) |
| Épaisseur de paroi (WT) | 2mm – 120mm |
| Longueur | 4 000 mm – 12 000 mm (standard), ou longueurs aléatoires selon accord |
| Tolérance DO | Généralement ± 1,0 % ou comme spécifié par GB/T 5310 |
| Tolérance WT | Généralement ±10 % |
Tuyaux en acier sans soudure 15CrMoG : un aperçu technique complet
1. Présentation du matériel
15CrMoGest unacier allié au chrome-molybdène (Cr-Mo) perlitique-résistant à la chaleurconçu pour les applications à haute-température et haute-pression. Il relève de la norme nationale chinoise GB/T 5310 pour les tubes en acier sans soudure utilisés dans les chaudières à haute-pression et autres équipements sous pression à haute-température.
Répartition de la nomenclature :
"15"– Teneur en carbone d'environ 0,15 % (en réalité, elle varie de 0,12 à 0,18 %)
"Cr"– Élément d’alliage de chrome
"Moi"– Élément d’alliage molybdène
"G"– Signifie "chaudière haute-pression".
Ce matériau offre une résistance exceptionnelle aux températures élevées, au fluage et à l'oxydation, ce qui le rend largement utilisé dans les secteurs de la production d'électricité, de la pétrochimie et de la fabrication de chaudières.
2. Composition chimique (norme GB/T 5310-2023)
| Élément | Contenu (%) | Fonction principale |
| Carbone (C) | 0.12 – 0.18 | Fournit la force de base ; forme des carbures avec Cr et Mo pour améliorer la dureté à haute-température |
| Silicium (Si) | 0.17 – 0.37 | Favorise la désoxydation et améliore la résistance à l’oxydation |
| Manganèse (Mn) | 0.40 – 0.70 | Améliore la trempabilité et la-ténacité à température ambiante |
| Chrome (Cr) | 0.80 – 1.10 | Forme un film dense d'oxyde de Cr₂O₃, offrant une résistance à l'oxydation jusqu'à 600 degrés ; affine la structure du grain |
| Molybdène (Mo) | 0.40 – 0.55 | Supprime le fluage à haute-température ; améliore considérablement la résistance soutenue à 500–550 degrés |
| Phosphore (P) | Inférieur ou égal à 0,025 | Strictement contrôlé pour éviter la fragilisation des joints de grains à haute température |
| Soufre (S) | Inférieur ou égal à 0,015 | Minimisé pour réduire les risques de fissuration à chaud lors du formage |
| Nickel (Ni) | Inférieur ou égal à 0,30 | Élément résiduel, contrôlé |
| Cuivre (Cu) | Inférieur ou égal à 0,20 | Élément résiduel, contrôlé |
L'effet synergique du Cr et du Mo permet au 15CrMoG de maintenir des propriétés mécaniques stables même à des températures allant jusqu'à 580 degrés. La microstructure du matériau dans l'état de livraison-est ferrite + perlite.
3. Propriétés mécaniques
3.1 Propriétés mécaniques à la température ambiante- (à la livraison : normalisée + trempée)
| Propriété | Exigence | Remarques |
| Résistance à la traction (Rm) | 440 – 640 MPa | Minimum 440 MPa |
| Limite d'élasticité (ReL ou Rp0,2) | Supérieur ou égal à 295 MPa (min) | Nettement plus élevé que l'acier au carbone ordinaire |
| Allongement (A) | Supérieur ou égal à 21 % (longitudinal) / Supérieur ou égal à 19 % (transversal) | Assure une bonne formabilité et soudabilité |
| Énergie d'impact (KV2) | Supérieur ou égal à 40 J (longitudinal) / Supérieur ou égal à 27 J (transversal) | À température ambiante ; assure la solidité |
| Dureté Brinell (HBW) | 125 – 195 HBW | Offre une bonne usinabilité |
3.2 Propriétés mécaniques à haute-température
L'un des principaux avantages du 15CrMoG est sa performance à des températures élevées. La limite d’élasticité minimale (Rp0,2) à différentes températures est la suivante :
| Température (degré) | Résistance à l'épreuve minimale Rp0,2 (MPa) |
| 200 | 269 |
| 250 | 256 |
| 300 | 242 |
| 350 | 228 |
| 400 | 216 |
| 450 | 205 |
| 500 | 198 |
À 500 degrés, la résistance soutenue sur 10⁵ heures (σ₁₀⁵) atteint une valeur supérieure ou égale à 80 MPa, soit plus du double de celle de l'acier 20#.
3.3 Stabilité microstructurelle et performances à long terme-
Au cours d'un service à long terme dans une plage de températures de 500 à 550 degrés, une sphéroïdisation de la perlite se produit progressivement. Il s'agit d'un processus de vieillissement normal au cours duquel la structure lamellaire de la perlite se transforme en carbures sphéroïdisés, entraînant une réduction progressive de la résistance thermique et des propriétés mécaniques. Le degré de sphéroïdisation de la perlite est largement utilisé comme critère d'évaluation de la fiabilité de service de cette nuance d'acier.
4. Traitement thermique
Les tuyaux sans soudure 15CrMoG sont fournis dans lenormalisé et trempé (N+T)condition.
| Processus | Plage de température |
| Normalisation | 900 degrés – 960 degrés |
| Trempe | 680 degrés – 730 degrés |
Application
| Industrie | Applications spécifiques |
| Production d'électricité | Tubes muraux d'eau de chaudière à haute pression-, tubes de surchauffeur, tubes de réchauffeur, économiseurs, collecteurs et tuyaux de vapeur principaux |
| Pétrochimique | Échangeurs de chaleur, tubes de four et tuyauterie sous pression-haute température |
| Équipement d'engrais | Équipements et pipelines d'engrais chimiques à haute-pression |
Foire aux questions pour les acheteurs
Q : Une épaisseur de paroi plus épaisse est-elle toujours préférable ?
R : Non. Une épaisseur de paroi excessive entraîne un gain de poids inefficace. Par exemple, augmenter de 1 mm l’épaisseur de paroi d’un tuyau de 219 × 6 mm augmente les coûts d’environ 12 %.
Q : Le 15CrMoG peut-il être utilisé au-dessus de 550 degrés ?
R : Non recommandé pour un service-à long terme. Bien qu'il puisse résister à une exposition à court terme-, la résistance thermique diminue considérablement au-dessus de 550 degrés. Pour des températures plus élevées, envisagez le 12Cr1MoVG ou d'autres alliages de qualité supérieure-.
Q : Quelle est la fourchette de prix typique ?
R : À titre de référence, le prix départ-usine varie d'environ 10 500 à 14 500 RMB par tonne métrique (environ 1 450 à 2 000 USD), en fonction des spécifications et des conditions du marché. Remarque : Les prix sont soumis à des fluctuations importantes du marché.
Les tubes en alliage 15CrMoG haute-pression sont principalement utilisés pour la fabrication de chaudières haute-pression, de tubes d'échangeur de chaleur et de canalisations haute et moyenne-pression avec des paramètres de vapeur allant jusqu'à 510 degrés. De plus, ils sont également appliqués dans les centrales électriques supercritiques ultra-à 700 degrés et dans les projets pétroliers et gaziers en haute mer-
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