無縫鋼管的材質種類豐富,根據化學成分、性能特點和應用場景,主要可分為碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、低溫鋼、特殊合金鋼六大類。以下是具體分類及典型材質解析:
一、碳素鋼無縫鋼管
特點:以鐵和碳為主要元素,含碳量0.06%~2.0%,成本低、加工性能好,但強度、耐腐蝕性有限。
典型材質:
Q195:
含碳量≤0.12%,強度低,塑性好,易冷彎成型。
應用:輸送低壓流體(如水、空氣)、結構支架、輕型機械零件。
Q235(A/B/C/D級):
含碳量0.14%~0.22%,綜合性能優良,A級硫磷含量較高,D級最低。
應用:建筑結構、橋梁、車輛制造、一般機械零件。
Q345(16Mn):
含碳量≤0.20%,添加錳(1.20%~1.60%)提高強度,屈服強度≥345MPa。
應用:高壓鍋爐、石油裂化、工程機械(如挖掘機臂架)、海洋平臺。
優勢:成本低、焊接性好、易加工;
局限:耐腐蝕性差,高溫下強度下降明顯。
二、合金鋼無縫鋼管
特點:在碳鋼基礎上添加一種或多種合金元素(如Cr、Mo、Ni、V等),顯著提升強度、硬度、耐腐蝕性或耐熱性。
典型材質:
15CrMo:
含鉻0.80%~1.10%、鉬0.40%~0.55%,高溫強度高,抗氧化性好。
應用:電站鍋爐過熱器、再熱器管(工作溫度≤580℃)。
12Cr1MoV:
添加釩(0.15%~0.30%),細化晶粒,提高持久強度。
應用:超臨界鍋爐受熱面管(工作溫度≤600℃)。
A335 P11(10CrMo910):
歐美標準材質,含鉻0.95%~1.20%、鉬0.45%~0.65%,抗蠕變性能優異。
應用:石化行業高溫高壓管道(如催化裂化裝置)。
優勢:高溫強度高、耐腐蝕性好;
局限:成本較高,焊接工藝需嚴格控制。
三、不銹鋼無縫鋼管
特點:含鉻≥10.5%,表面形成致密氧化膜,耐腐蝕性優異,分為奧氏體、馬氏體、鐵素體等類型。
典型材質:
304(06Cr19Ni10):
含鉻18%~20%、鎳8%~11%,耐腐蝕性通用性強。
應用:食品加工設備、化工管道、建筑裝飾。
316L(022Cr17Ni12Mo2):
添加鉬(2.0%~3.0%),耐氯離子腐蝕性優于304。
應用:海洋工程、制藥設備、核電冷凝器。
420(20Cr13):
馬氏體不銹鋼,含碳0.16%~0.25%、鉻12%~14%,硬度高(HRC≥50)。
應用:手術器械、刀具、閥門密封面。
優勢:耐腐蝕、耐高溫、外觀美觀;
局限:成本高,磁性因類型而異(奧氏體無磁,馬氏體有磁)。
四、耐熱鋼無縫鋼管
特點:在高溫下具有抗氧化性和足夠強度,分為抗氧化鋼和熱強鋼。
典型材質:
1Cr18Ni9Ti:
含鉻17%~19%、鎳8%~11%、鈦0.5%~0.8%,鈦穩定碳化物,防止晶間腐蝕。
應用:鍋爐燃燒器、熱交換器管(工作溫度≤850℃)。
1Cr25Ni20Si2:
高鉻鎳合金,含鉻24%~26%、鎳19%~22%,耐高溫氧化性極佳。
應用:退火爐輥道、加熱爐輻射管(工作溫度≤1150℃)。
優勢:高溫穩定性好;
局限:成本極高,需避免低溫脆性。
五、低溫鋼無縫鋼管
特點:在低溫環境下(如-40℃以下)保持良好韌性,避免脆性斷裂。
典型材質:
16MnDR:
低溫壓力容器用鋼,含碳量≤0.18%,錳1.20%~1.60%,-40℃沖擊功≥34J。
應用:液化天然氣儲罐、極地船舶管道。
09MnNiDR:
添加鎳(0.30%~0.80%),進一步降低韌脆轉變溫度至-70℃。
應用:乙烯裂解裝置、深冷分離設備。
優勢:低溫韌性好;
局限:需嚴格控制硫、磷含量(≤0.02%)。
六、特殊合金鋼無縫鋼管
特點:針對特定工況開發,如耐磨損、耐高壓、抗輻射等。
典型材質:
NM400:
耐磨鋼,布氏硬度≥360HB,抗沖擊磨損性能優異。
應用:礦山機械(如破碎機襯板)、水泥輸送管道。
F91(9Cr1MoVNbN):
高強度馬氏體耐熱鋼,620℃時屈服強度≥415MPa。
應用:超超臨界鍋爐過熱器管(工作溫度≤620℃)。
Inconel 625:
鎳基合金,含鎳58%、鉻20%~23%、鉬8%~10%,耐海水和高溫蒸汽腐蝕。
應用:海洋平臺鉆井管、核電站蒸汽發生器傳熱管。
優勢:性能針對性強;
局限:加工難度大,成本高昂。
材質選擇原則
根據介質:
輸送水、空氣→選Q235;
輸送腐蝕性液體→選316L不銹鋼;
輸送高溫蒸汽→選15CrMo合金鋼。
根據溫度:
常溫→碳鋼;
-40℃以下→選09MnNiDR低溫鋼;
500℃以上→選12Cr1MoV耐熱鋼。
根據壓力:
低壓(≤1.6MPa)→選Q235;
高壓(≥10MPa)→選P91合金鋼或Inconel 625鎳基合金。