15HM PN-75/H-84024 구조용 합금강 - 고온 작동용, 보일러, 크롬-몰리브덴, 13CrMo4-5, 1.7335, 13CrMo4-4, 15XM, 13CrMoSi5-5, 1.7336, 12HM, 12XM, K12062 강
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15HM / 13CrMo4-5 봉 – 열간압연, 박피 및 인발
평철 15HM / 13CrMo4-5
단조봉 15HM / 13CrMo4-5
15HM / 13CrMo4-5 단조품 – 개방형 금형 단조 큐브 및 샤프트
15HM / 13CrMo4-5 튜브 - 열간압연
13CrMo4-5 / 15HM 시트 - 열연 / 냉연
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15HM강의 화학 조성과 대체재인 13CrMo4-5, 1.7335, 13CrMo4-4, 15XM, 13CrMoSi5-5, 1.7336, 12HM, 12XM, K12062의 화학 조성 비교
| 가투넥 스탈리 | 표준 | 화학적 조성(%) | |||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | 다른 | ||
| 15HM | PN | 0,11 0,18 | 0,40 0,70 | 0,15 0,35 | 최대 0,040 | 최대 0,040 | 최대 0,25 | 0,70 1,00 | 최대 0,35 | 0,40 0,55 | Al 최대 0,020 |
| 12KHM 12HM 12ChM 12XM | GOST | 최대 0,16 | 0,40 0,70 | 0,17 0,37 | 최대 0,025 | 최대 0,025 | 최대 0,20 | 0,80 1,10 | 최대 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 | 최대 0,035 | 최대 0,035 | 최대 0,30 | 0,80 1,10 | 최대 0,30 | 0,40 0,55 | V 최대 0,05 Ti 최대 0,03 W 최대 0,20 N 최대 0,008 |
| 13CrMoSi5-5 1.7336 | EN | 최대 0,17 | 0,40 0,65 | 0,50 0,80 | 최대 0,015 | 최대 0,015 | 최대 0,30 | 1,00 1,50 | 최대 0,30 | 0,45 0,65 | N 최대 0,012 |
| 13CrMo4-5 13CrMo45 1.7335 13CrMo4-4 13CrMo44 | EN DIN | 0,08 0,18 | 0,40 1,00 | 최대 0,35 | 최대 0,030 | 최대 0,025 | 최대 0,30 | 0,70 1,15 | - | 0,40 0,60 | - |
| K 12062 K12062 | UNS | 최대 0,20 | 0,30 0,80 | 최대 0,60 | 최대 0,045 | 최대 0,045 | - | 0,80 1,25 | - | 0,44 0,65 | |
15HM강, 13CrMo4-5, 1.7335, 13CrMo4-4 – 특성 및 응용 분야
속성 및 특징
15HM 강 (13CrMo4-5, 1.7335, 13CrMo4-4) 은 고온 환경에 사용하도록 설계된 페라이트 구조의 저합금 구조강입니다. 크롬과 몰리브덴을 적당량 함유하고 있어 산화, 고온 부식 및 수소에 대한 저항성이 우수합니다. 이 강종은 장기간의 열 부하 조건에서도 미세 구조가 안정적이어서 약 500~550°C 의 온도에서 작동하는 부품에 사용할 수 있습니다.
15HM 강철은 매우 우수한 특성을 지니고 있습니다. 가소성 어닐링 처리된 상태에서는 열간 및 냉간 성형이 용이합니다. 또한 압연 및 벤딩 공정을 잘 견디기 때문에 복잡한 형상의 부품 생산에 널리 사용됩니다.
높은 기계적 가공성 (선삭, 드릴링, 밀링) 가공을 통해 재료를 쉽게 가공할 수 있으며, 과도한 공구 마모 없이 우수한 표면 품질을 얻을 수 있습니다.
정규화 및 템퍼링 처리된 이 강철은 높은 기계적 강도, 적절한 충격 강도, 충분한 크리프 저항성 등 균형 잡힌 특성을 나타냅니다. 이러한 특성 덕분에 증기 보일러, 파이프라인 및 압력 장비 부품 제작에 핵심 소재로 사용됩니다.
15HM / 13CrMo4-5 / 1.7335 / 13CrMo4-4 강철의 응용 분야
15HM 강은 고온 및 고응력 환경에 적합하게 설계된 대표적인 보일러 및 구조용 강재입니다. 주로 에너지, 화학, 석유화학 산업 뿐 아니라 압력 장비 제작 에도 사용됩니다.
- 증기 과열기 배관 및 보일러 배관 - 고압 및 고온 조건에서 작동합니다.
- 압력 탱크 화학 설비의 구성 요소들은 부식성이 강하고 고온의 매체에 장기간 노출됩니다.
- 보일러 드럼용 판 – 재킷 및 증기실의 원통형 부분.
- 증기 터빈 블레이드 및 디스크 – 열피로에 대한 저항성이 요구되는 부품.
- 단조품, 봉, 원판 보일러 제작 및 압력 장비에 사용됩니다.
- 패스너 (나사, 너트, 스페이서) - 최대 500°C의 온도에서 작동하도록 설계되었습니다.
용접성 및 용접 준비
15HM 강은 용접성이 제한적 이어서 엄격한 기술 절차가 필요합니다. 공정 관리가 부적절할 경우 열영향부에 균열이 발생하거나 과도한 잔류 응력이 생길 수 있습니다.
용접 전에 부품을 250~260°C 로 예열 해야 하며, 용접이 완료된 후에는 660~710°C 범위에서 응력 완화 어닐링을 해야 합니다.
어닐링 시간은 접합할 부품의 두께에 따라 선택되며, 대략적인 값으로 가정합니다. 접합부 두께 1mm당 2~3분.
어닐링 후 서서히 냉각시키면 응력 발생을 방지하고 접합부의 구조적 균일성을 확보할 수 있습니다.
13CrMo4-5/15HM 보일러강의 용접 방법
- 피복 전극을 사용한 아크 용접(111) 두께 6mm 이하의 부품에 사용을 권장합니다.
- 가스 용접(311) 직경 최대 100mm, 벽 두께 최대 12mm의 얇은 벽 파이프에 사용됩니다.
- 잠수 아크 용접(121) 가스 차폐 방식(TIG/MIG/MAG)은 직경이 크거나 단면이 두꺼운 경우에 권장됩니다.
고품질 접합부를 얻으려면 화학적 조성이 유사한 추가 재료(예: 13CrMo4-5 와이어)를 사용하고 냉각 속도를 제어하는 것이 좋습니다.
정규화된 상태에서의 기계적 특성
| 매개변수 | 단면적 [mm] | 값 |
|---|---|---|
| 인장 강도 Rm | <16 – 60 | 450 – 600MPa |
| 60 – 100 | 440 – 590MPa | |
| 100 – 150 | 430 – 580MPa | |
| 항복 강도 Rp₀,₂ | <16 | > 300MPa |
| 16 – 60 | > 295MPa | |
| 60 – 100 | > 275MPa | |
| 100 – 150 | > 255MPa | |
| KV 차단 작업(20°C) | 16 – 60 | > 31J |
| 60 – 150 | > 27J | |
| 신장 A | 16 – 60 | > 20 % |
| 60 – 150 | > 19 % |
열처리 – 공정, 온도 및 냉각
- 소프트 어닐링: 600~700°C, 공랭식.
- 표준화: 정지된 공기 중에서 냉각 시 910~940°C.
- 응력 완화 열처리: 660~710°C, 공랭식.
- 경화: 890~910°C(물) 또는 900~930°C(기름).
- 놓아주기: 650~720°C, 공랭식.
크리프 강도 및 크리프 저항성(정규화 + 템퍼링 처리)
15HM/13CrMo4-5강의 크리프 한계 및 크리프 강도 의 평균값 :
| 온도 [°C] | Rz/200,000시간 [MPa] | Rz/200,000시간 [MPa] | Rz/200,000시간 [MPa] | R₁/100,000시간 [MPa] | R₁/100,000시간 [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 |
사용 가능한 형태 및 금속학적 종류
- 압연 및 단조 봉,
- 열연 및 냉연 시트,
- 압력 용도에 사용되는 이음매 없는 파이프
- 개방형 금형 단조품,
- 맞춤형 크기 형식.
15HM강(13CrMo4-5)은 장시간의 열적 및 기계적 하중에 대한 저항성이 뛰어난 대표적인 보일러 소재입니다. 내구성, 크리프 저항성, 가공 용이성을 모두 갖추고 있지만, 긴 수명을 보장하기 위해서는 적절한 용접 및 열처리 기술이 필요합니다. 400~550°C 범위에서 안정적인 물성을 나타내기 때문에 발전 및 공정 산업에서 핵심적인 강종으로 자리매김하고 있습니다.
보일러 구조용 강재의 기타 등급
15HM – 크롬-몰리브덴강 13CrMo4-5, 13CrMo4-4, 1.7335
25HM 20HM – 크롬-몰리브덴강 25CrMo4, 1.7218, 25CrMoS4, 1.7258
10H2M - 크롬-몰리브덴강 10CrMo9-10, 1.7380
13HMF – 크롬-몰리브덴-바나듐강 14MoV6-3, 1.7715
21HMF – 크롬-몰리브덴-바나듐강 21CrMoV5-7, 21CrMoV5-11
26H2MF – 크롬-몰리브덴-바나듐강 24CrMo5-5
30H2MF – 크롬-몰리브덴-바나듐강 30CrMoV9, 31CrMoV9, 1.7707, 18519
34HN3M – 크롬-니켈-몰리브덴강
또한보십시오
고온 환경에서 사용하기 위한 고합금강
기타 구조용 합금강
침탄 처리용 합금 구조강
질화강 – 구조용 합금
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구조용합금 베어링강
열처리용 구조용 합금강
고온 작동용 합금 구조강 - 보일러강
FAQ – 15HM 보일러용 강재 및 대체품
15HM 강철이란 무엇이며, 그와 동등한 강철은 무엇입니까?
15HM강은 고온 고압 환경에서 사용하도록 설계된 크롬-몰리브덴 합금 구조강입니다. 이와 동등한 강종으로는 1.7335(13CrMo4-4) , 1.7336 및 13CrMo4-5 가 있습니다.
15HM 강철의 화학적 조성은 무엇입니까?
화학적 조성에는 탄소, 망간, 실리콘 및 합금 첨가제(주로 크롬과 몰리브덴)가 포함되어 있으며, 이러한 첨가제는 크리프 저항성, 고온 저항성 및 장기 하중 저항성을 담당합니다.
15HM 강철의 고유한 특성은 무엇입니까?
- 고온에 대한 높은 저항성,
- 우수한 기계적 강도,
- 크리프 저항성,
- 장기 운전 시 구조적 안정성
- 용접성은 제한적이지만 적절한 절차를 따르면 용접이 가능합니다.
15HM강 및 그 대체재는 어디에 사용되나요?
가장 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 발전용 및 증기 보일러,
- 압력 탱크,
- 증기 설비 및 고온 파이프라인
- 보일러 시트 및 드럼,
- 에너지 및 석유화학 산업 분야의 터빈 및 구조 요소.
15HM 강재를 용접하기 위한 요구 사항은 무엇입니까?
- 용접 전 약 250~260°C까지 예열합니다.
- 용접 후 응력 완화 열처리(660~710°C)
- 적절한 용접 방법 선택 (피복 전극, 서브머지드 아크, MIG/MAG)
- 균열을 방지하기 위해 너무 빠른 냉각을 피해야 합니다.
15HM 강철은 어떤 형태로 제공되나요?
우리는 제공한다:
- 압연 및 단조 봉,
- 열연판과 냉연판
- 이음매 없는 파이프,
- 개방형 금형 단조품.
15HM 강철은 어떤 산업 분야에서 가장 많이 사용됩니까?
이 강철은 에너지, 석유화학 및 화학 산업뿐만 아니라 고온 고압에서 작동하는 장치 생산에도 사용됩니다.
이 강철의 열처리는 어떻게 되나요?
15HM 강철은 부품의 용도 및 설계 요구 사항에 따라 어닐링, 경화 또는 템퍼링과 같은 열처리를 할 수 있습니다.