15HM PN-75/H-84024構造用合金鋼 - 高温運転用、ボイラー、クロムモリブデン、13CrMo4-5、1.7335、13CrMo4-4、15XM、13CrMoSi5-5、1.7336、12HM、12XM、K12062 鋼
Alfa-Tech社で入手可能な材料：13CrMo4-5 / 15HM
15HM / 13CrMo4-5棒鋼 – 熱間圧延、ピーリング、引抜き加工済み
フラットバー 15HM / 13CrMo4-5
鍛造棒 15HM / 13CrMo4-5
15HM / 13CrMo4-5 鍛造品 – オープンダイ鍛造キューブおよびシャフト
15HM / 13CrMo4-5 チューブ – 熱間圧延
13CrMo4-5 / 15HM鋼板 – 熱間圧延 / 冷間圧延
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15HM鋼と代替鋼種13CrMo4-5、1.7335、13CrMo4-4、15XM、13CrMoSi5-5、1.7336、12HM、12XM、K12062の化学組成の比較
| ガツネク スタリ | 標準 | 化学組成（％） | |||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | 他の | ||
| 15HM | PN | 0,11 0,18 | 0,40 0,70 | 0,15 0,35 | マックス 0,040 | マックス 0,040 | マックス 0,25 | 0,70 1,00 | マックス 0,35 | 0,40 0,55 | Al 最大0,020 |
| 12KHM 12HM 12ChM 12XM | GOST | マックス 0,16 | 0,40 0,70 | 0,17 0,37 | マックス 0,025 | マックス 0,025 | マックス 0,20 | 0,80 1,10 | マックス 0,30 | 0,40 0,55 | Al max0,020 |
| 15KHM 15HM 15ChM 15XM | GOST | 0,11 0,18 | 0,40 0,70 | 0,17 0,37 | マックス 0,035 | マックス 0,035 | マックス 0,30 | 0,80 1,10 | マックス 0,30 | 0,40 0,55 | V 最大0,05 Ti 最大0,03 W 最大0,20 N 最大0,008 |
| 13CrMoSi5-5 1.7336 | EN | マックス 0,17 | 0,40 0,65 | 0,50 0,80 | マックス 0,015 | マックス 0,015 | マックス 0,30 | 1,00 1,50 | マックス 0,30 | 0,45 0,65 | N 最大0,012 |
| 13CrMo4-5 13CrMo45 1.7335 13CrMo4-4 13CrMo44 | EN DIN | 0,08 0,18 | 0,40 1,00 | マックス 0,35 | マックス 0,030 | マックス 0,025 | マックス 0,30 | 0,70 1,15 | – | 0,40 0,60 | – |
| K 12062 K12062 | UNS | マックス 0,20 | 0,30 0,80 | マックス 0,60 | マックス 0,045 | マックス 0,045 | – | 0,80 1,25 | – | 0,44 0,65 | |
鋼材15HM、13CrMo4-5、1.7335、13CrMo4-4 – 特性と用途
特性と特徴
15HM鋼（13CrMo4-5、1.7335、13CrMo4-4）は、高温での使用を想定して設計された、フェライト組織を有する低合金構造鋼です。適量のクロムとモリブデンを含み、酸化、高温腐食、水素に対する優れた耐性を備えています。この鋼種は、長時間の熱負荷下でも微細構造が安定しているため、約500～550℃までの温度で動作する部品に使用できます。
15HM鋼は非常に優れた特性を備えています 可塑性 焼きなまし処理を施すことで、高温・低温を問わず容易に成形できる。圧延や曲げ加工にも強く、複雑な形状の部品製造において広く用いられている。
高いです 機械的加工性 （旋削、穴あけ、フライス加工）により、材料の加工が容易になり、工具の過度な摩耗を抑えつつ、良好な表面品質を得ることができます。
正規化および焼き戻し処理を施したこの鋼は、高い機械的強度、適度な衝撃強度、そして十分なクリープ耐性というバランスの取れた特性を備えています。そのため、蒸気ボイラー、パイプライン、圧力機器部品の製造において重要な材料となっています。
15HM / 13CrMo4-5 / 1.7335 / 13CrMo4-4鋼の用途
15HM鋼は、高温・高応力用途向けに設計された、ボイラーや構造用鋼として広く用いられている鋼材です。主にエネルギー、化学、石油化学産業、および圧力機器の製造に使用されています。
- 蒸気過熱器パイプとボイラー配管 高圧・高温条件下での運転。
- 圧力タンク また、化学プラントの構成要素など、腐食性および高温の媒体に長期間さらされるものも含まれる。
- ボイラードラム用シート ―ジャケットおよび蒸気室の円筒形部分。
- 蒸気タービンのブレードとディスク －熱疲労に対する耐性が求められる部品。
- 鍛造品、棒材、円盤 ボイラーや圧力機器の製造に使用される。
- ファスナー （ネジ、ナット、スペーサー）－最高500℃までの温度での使用を想定して設計されています。
溶接性および溶接準備
15HM鋼は溶接性が限られているため、厳格な技術手順が必要となる。不適切な工程管理は、熱影響部における亀裂発生や過剰な残留応力につながる可能性がある。
溶接前に、部品を250～260℃の温度に予熱し、溶接完了後に660～710℃の範囲で応力除去焼鈍を行う必要があります。
焼きなまし時間は、接合する部品の厚さに応じて選択されます。 接合部の厚さ1mmあたり2～3分.
焼きなまし後の冷却をゆっくり行うことで、応力の発生を防ぎ、接合部の構造的な均一性を確保できる。
13CrMo4-5 / 15HMボイラー鋼の溶接方法
- 被覆電極を用いたアーク溶接（１１１） 厚さ6mmまでの部材に推奨。
- ガス溶接（311） 直径100mm以下、肉厚12mm以下の薄肉パイプに使用されます。
- サブマージアーク溶接（121） また、ガスシールド溶接法（TIG/MIG/MAG）は、より大きな直径や厚い断面の材料に推奨されます。
高品質な接合部を得るためには、化学組成が類似した追加材料（例えば13CrMo4-5ワイヤ）を使用し、冷却速度を制御することが推奨されます。
正規化状態における機械的特性
| パラメータ | 断面 [mm] | 値 |
|---|---|---|
| 引張強度 Rm | <16～60 | 450〜600 MPa |
| 60 – 100 | 440〜590 MPa | |
| 100 – 150 | 430〜580 MPa | |
| 降伏強度 Rp₀,₂ | <16 | > 300 MPa |
| 16 – 60 | > 295 MPa | |
| 60 – 100 | > 275 MPa | |
| 100 – 150 | > 255 MPa | |
| KV遮断作業（20℃） | 16 – 60 | > 31J |
| 60 – 150 | > 27J | |
| 伸長A | 16 – 60 | > 20％ |
| 60 – 150 | > 19％ |
熱処理 – 工程、温度、冷却
- ソフトアニーリング： 600～700℃、空冷式。
- 正規化: 910～940℃、静止空気中で冷却。
- 応力緩和のための焼きなまし： 660～710℃、空冷式。
- 硬化： 890～910℃（水）または900～930℃（油）。
- 手放す： 650～720℃、空冷式。
クリープ強度とクリープ抵抗（焼きならし＋焼き戻し処理済み）
15HM / 13CrMo4-5鋼のクリープ限界とクリープ強度の平均値：
| 温度[°C] | Rz/200,000 h [MPa] | Rz/200,000 h [MPa] | Rz/200,000 h [MPa] | R₁/100,000 h [MPa] | R₁/100,000 h [MPa] |
|---|---|---|---|---|---|
| 450 | 363 | 284 | 260 | 221 | 191 |
| 500 | 230 | 137 | 115 | 141 | 98 |
| 550 | 103 | 49 | 38 | 69 | 36 |
| 570 | 73 | 33 | 25 | 39 | 24 |
利用可能な形態および冶金学的種類
- 圧延および鍛造棒、
- 熱間圧延シートおよび冷間圧延シート、
- 圧力用途向けシームレスパイプ、
- オープンダイ鍛造、
- サイズに合わせてカットされたフォーマット。
15HM鋼（13CrMo4-5）は、長時間の熱負荷および機械的負荷に対する高い耐性を備えた、ボイラー用鋼材の代表例です。耐久性、耐クリープ性、加工の容易さを兼ね備えています。ただし、長寿命を確保するためには、適切な溶接および熱処理技術が必要です。400～550℃の温度範囲で安定した特性を示すため、電力産業およびプロセス産業において重要な鋼種となっています。
その他のグレードの構造用ボイラー鋼
15HM – クロムモリブデン鋼 13CrMo4-5、13CrMo4-4、1.7335
25HM 20HM – クロムモリブデン鋼 25CrMo4、1.7218、25CrMoS4、1.7258
10H2M - クロムモリブデン鋼 10CrMo9-10、1.7380
13HMF – クロムモリブデンバナジウム鋼 14MoV6-3、1.7715
21HMF – クロムモリブデンバナジウム鋼 21CrMoV5-7、21CrMoV5-11
26H2MF – クロムモリブデンバナジウム鋼 24CrMo5-5
30H2MF – クロムモリブデンバナジウム鋼 30CrMoV9、31CrMoV9、1.7707、18519
34HN3M – クロムニッケルモリブデン鋼
こちらもご覧ください
高温での使用に適した高合金鋼
その他の構造用合金鋼
浸炭用合金構造鋼
窒化鋼 – 構造用合金
構造用合金ばね鋼
構造用合金軸受鋼
熱処理用構造用合金鋼
高温運転用合金構造鋼 – ボイラー鋼
よくある質問 – 15HMボイラー鋼材とその代替品
15HM鋼とは何ですか？また、それに相当する鋼材は何ですか？
15HM鋼は、高温高圧下での使用を想定して設計されたクロムモリブデン合金構造用鋼です。同等品としては、1.7335（13CrMo4-4）、1.7336、および13CrMo4-5などがあります。
15HM鋼の化学組成は何ですか？
化学組成には、炭素、マンガン、ケイ素、および合金添加物（主にクロムとモリブデン）が含まれており、これらがクリープ耐性、高温耐性、および長期負荷耐性に寄与している。
15HM鋼の特異な特性は何ですか？
- 高温に対する高い耐性、
- 優れた機械的強度、
- クリープ耐性、
- 長期運用における構造的安定性、
- 適切な手順に従えば、限定的ではあるが溶接は可能である。
15HM鋼とその代替品はどこで使用されていますか？
最も一般的な用途は以下のとおりです。
- 動力および蒸気ボイラー、
- 圧力タンク、
- 蒸気設備および高温パイプライン、
- ボイラーシートとドラム、
- エネルギー産業および石油化学産業におけるタービンおよび構造部材。
15HM鋼の溶接に必要な要件は何ですか？
- 溶接前に約250～260℃まで予熱する。
- 溶接後応力除去焼鈍（660～710℃）
- 適切な溶接方法の選択（被覆電極、サブマージアーク、MIG/MAG）、
- 急激な冷却を避けることで、ひび割れを防ぐ。
15HM鋼はどのような形態で入手可能ですか？
我々は提供しています：
- 圧延および鍛造棒、
- 熱間圧延鋼板および冷間圧延鋼板、
- シームレスパイプ、
- 自由鍛造。
15HM鋼はどの産業で最もよく使用されていますか？
この鋼材は、エネルギー産業、石油化学産業、化学産業のほか、高温高圧下で動作する機器の製造にも使用されています。
この鋼材の熱処理はどうなっているのでしょうか？
15HM鋼は、部品の用途や設計要件に応じて、焼きなまし、焼き入れ、焼き戻しなどの熱処理を施すことができます。