صفحه اصلی ← مواد و گریدها

فولاد کروم‌مولیبدن (Cr-Mo) برای سرویس دمای بالا

مواد و گریدها؛ Cr-Mo و فولادهای اصلاح‌شدهبه‌روزرسانی: ۲۰۲۶

فولادهای کروم‌مولیبدن از گروه‌های مهم متریال برای سرویس دمای بالا هستند. انتخاب بین P11، P22، P91 یا گریدهای متناظر تیوب (Tube) باید بر اساس تنش مجاز در دمای طراحی، مقاومت خزشی، عملیات حرارتی، الزامات جوشکاری و کد طراحی انجام شود؛ درصد کروم و مولیبدن به‌تنهایی معیار انتخاب نیست.

تعریف متالورژیکی

اثر کروم و مولیبدن بر خواص فولاد

فولادهای کروم‌مولیبدن (Chrome-Molybdenum Steel) فولادهای آلیاژی حاوی کروم و مولیبدن هستند که برای بسیاری از تجهیزات دمای بالا به‌کار می‌روند. کروم سختی‌پذیری و مقاومت به اکسیداسیون را بهبود می‌دهد و مولیبدن به حفظ استحکام و مقاومت خزشی در دمای بالا کمک می‌کند. خواص نهایی هر گرید به ترکیب دقیق، عملیات حرارتی و ریزساختار حاصل وابسته است؛ به همین دلیل P11، P22 و P91 با وجود قرارگرفتن در یک گروه کلی، شرایط ساخت و محدوده کاربرد یکسانی ندارند.

نکته نام‌گذاری: P11/P22 گریدهای لوله (Pipe) در ASTM A335 و T11/T22 گریدهای تیوب (Tube) در ASTM A213 هستند؛ شباهت chemistry به معنی یکسان بودن مشخصات استاندارد (Specification) نیست.
گریدهای صنعتی

از 1.25Cr-0.5Mo تا فولاد اصلاح‌شده 9Cr

نسخه قابل دانلودMANIK TRADING
دانلود جدول
PDFمشاهده در تب جدیدExcelکار با داده‌ها
گرید نمونهترکیب اسمی تقریبیCrMoنقش در ارزیابی فنی
P11 / T111.25Cr–0.5Mo1.00–1.50%0.44–0.65%سرویس دمای بالا با آلیاژ متوسط
P22 / T222.25Cr–1Mo1.90–2.60%0.87–1.13%مقاومت خزش و اکسیداسیون بیشتر نسبت به P11/T11
P91 / T919Cr–1Mo–V–Nb–N8.00–9.50%0.85–1.05%فولاد فریتی-مارتنزیتی اصلاح‌شده با کنترل شدید ساخت و حرارت

مقادیر نمونه بر اساس اطلاعات فنی ASTM A335 و ASTM A213 ارائه شده‌اند؛ متن رسمی مشخصات استاندارد (Specification) و الزامات گرید (Grade) مرجع حاکم است.

لوله (Pipe) و تیوب (Tube)

رابطه استاندارد محصول و گرید

در فولادهای کروم‌مولیبدن، شباهت ترکیب شیمیایی به معنی یکسان‌بودن استاندارد محصول نیست. شکل محصول، گرید و استاندارد مربوط باید با کاربرد لوله یا تیوب هماهنگ باشند.

ASTM A335لوله (Pipe) بدون درز فریتی آلیاژی برای سرویس دمای بالا؛ پیشوند گرید P.
ASTM A213تیوب (Tube) بدون درز آلیاژی برای بویلر، سوپرهیتر و مبدل؛ پیشوند گرید T برای گریدهای فریتی/مارتنزیتی این استاندارد.
P91 / T91فقط «9Cr-1Mo» نیست؛ V، Nb، N، نرمال‌سازی (Normalizing) و عملیات برگشت (Normalizing/Tempering) و کنترل جوشکاری بخش مهم تعریف عملکرد آن هستند.
کد طراحیتنش مجاز، محدوده دما و الزامات ساخت باید از کد طراحی و فهرست مواد مجاز (Material Listing) همان کد بررسی شوند.
رفتار دمای بالا

استحکام دمای محیط، محدوده کاربرد دمای بالا را تعیین نمی‌کند

P11، P22 و P91 فقط با نگاه به تنش تسلیم یا استحکام کششی دمای محیط انتخاب نمی‌شوند. پایداری ریزساختار، مقاومت خزشی، اکسیداسیون، جوشکاری و عملیات حرارتی در سرویس طولانی‌مدت دمای بالا تعیین‌کننده‌اند.

برای مشاهده همه ستون‌ها، جدول را به چپ و راست بکشید.

نسخه قابل دانلودMANIK TRADING
دانلود جدول
PDFمشاهده در تب جدیدExcelکار با داده‌ها
متریال در یک مشخصات فنی واقعی تجهیزات بخارحد دمای درج‌شده در آن استاندارد یا کدملاحظه فنی
ASTM A106 Gr.B — فولاد کربنی427 °Cنمونه‌ای از محدودیت کاربرد فولاد کربنی در همان تجهیز
ASTM A335 P11 — 1.25Cr-0.5Mo510 °Cدر این دما، گرید Cr-Mo نسبت به فولاد کربنی تنش مجاز بالاتری حفظ می‌کند
ASTM A335 P22 — 2.25Cr-1Mo565 °Cمحدوده بالاتر با آلیاژ و رفتار خزشی متفاوت
ASTM A335 P91 — 9Cr-1Mo-V-Nb649 °Cفولاد اصلاح‌شده 9Cr برای شرایط سخت‌تر در همان طراحی تجهیز
مرز استفاده از جدول: این اعداد از مشخصات فنی (Technical Specifications) سری DSH شرکت Baker Hughes (©2024) و برای مواد ساخت همان تجهیز آمده‌اند؛ حد عمومی و جهانی گریدها نیستند. برای طراحی پایپینگ باید تنش مجاز، دمای فلز، زمان سرویس، جوش و کد پروژه بررسی شوند.
جوشکاری و عملیات حرارتی

الزامات جوشکاری P11، P22 و P91 یکسان نیست

رفتار P11، P22 و P91 در جوشکاری یکسان نیست. ترکیب شیمیایی و وضعیت عملیات حرارتی هر گرید بر پیش‌گرمایش، دمای بین‌پاسی، عملیات حرارتی پس از جوش و کنترل‌های نهایی اثر می‌گذارد.

شناسایی و ردیابی متریالگواهی آزمون کارخانه (MTC)، شماره ذوب (Heat Number) و مارکینگ باید ارتباط محصول با مدارک متریال را حفظ کنند؛ در صورت الزام پروژه، شناسایی مثبت مواد (PMI) برای تأیید نوع آلیاژ به‌کار می‌رود.
دمای پیش‌گرم و بین‌پاسیبا افزایش سختی‌پذیری فولاد، احتمال تشکیل نواحی سخت در منطقه متأثر از حرارت و خطر ترک‌خوردگی ناشی از هیدروژن افزایش می‌یابد. دمای پیش‌گرم و بین‌پاسی باید مطابق دستورالعمل جوشکاری تأییدشده (WPS) و سوابق تأیید روش جوشکاری (PQR) تعیین شود.
الزامات عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT) بر اساس کد و گریددمای PWHT، زمان نگهداری و نرخ‌های حرارتی روی ریزساختار و خواص اثر مستقیم دارند.
کنترل‌های پس از جوشآزمون‌های غیرمخرب (NDT)، سختی (Hardness) و در سرویس‌های بحرانی کنترل‌های متالورژیکی یا پروژه‌ای تکمیلی ممکن است لازم باشد.
پرسش‌های کلیدی

سؤالات متداول

آیا P22 و T22 یک ماده هستند؟

از نظر ترکیب آلیاژی بسیار نزدیک‌اند، اما P22 گرید لوله (Pipe) در ASTM A335 و T22 گرید تیوب (Tube) در ASTM A213 است؛ استاندارد محصول و الزامات آن‌ها یکسان نیست.

آیا P91 فقط درصد کروم و مولیبدن بالاتری دارد؟

خیر. P91 یک فولاد اصلاح‌شده با V، Nb و N و الزامات مشخص عملیات حرارتی و ساخت است؛ رفتار آن را نباید با فولادهای ساده Cr-Mo یکسان گرفت.

چرا سختی (Hardness) بعد از جوش مهم می‌شود؟

چرخه حرارتی جوش و PWHT می‌تواند سختی و ریزساختار HAZ و فلز جوش را تغییر دهد؛ حدود پذیرش باید از کد و مشخصات فنی پروژه (Specification) گرفته شود.

آیا فولاد Cr-Mo همیشه برای دمای بالا بهتر از استنلس است؟

خیر. انتخاب به دما، فشار، خوردگی، اکسیداسیون، خزش، ساخت، کد طراحی و هزینه چرخه عمر بستگی دارد.

منابع فنی

صفحات رسمی و منابع مرجع

DSH Series Desuperheater Technical SpecificationsBaker Hughes
ASTM A335/A335M-26 — Seamless Ferritic Alloy-Steel PipeASTM
ASTM A213/A213M-25 — Alloy and Stainless Steel TubesASTM
ASME B31.3 — Process PipingASME
ISO 6892-1:2019 — Tensile Testing at Room TemperatureISO

ویرایش حاکم استاندارد، کد طراحی و الزامات پروژه مبنای ارزیابی فنی هستند و باید با منبع رسمی و مدارک قرارداد تطبیق داده شوند.

صفحات مرتبط
فولاد آلیاژیASTM A335ASTM A213فولاد دمای بالاملاحظات فنی انتخاب جنس و گرید
Home ← Materials & Grades

Chrome-Moly Steel (Cr-Mo) for High-Temperature Service

Materials & Grades — Cr-Mo and modified steelsUpdated: 2026

Chrome-moly steels are important elevated-temperature materials. Selection among P11, P22, P91 or related tube grades must consider allowable stress at design temperature, creep resistance, heat treatment, welding requirements and the governing design code; chromium and molybdenum content alone is not sufficient.

Metallurgical definition

What chromium and molybdenum change

Chrome-moly steels contain chromium and molybdenum for service where elevated-temperature properties matter. Chromium improves hardenability and oxidation resistance, while molybdenum supports elevated-temperature strength and creep resistance. Final grade properties depend on the exact chemistry, heat treatment and resulting microstructure, so P11, P22 and P91 do not share identical fabrication requirements or service capability.

Designation point: P11/P22 are pipe grades in ASTM A335; T11/T22 are tube grades in ASTM A213. Similar chemistry does not make the product specifications identical.
Industrial grades

From 1.25Cr-0.5Mo to modified 9Cr steel

DownloadableMANIK TRADING
Download table
PDFOpen in new tabExcelWork with data
Example gradeApprox. nominal chemistryCrMoEngineering position
P11 / T111.25Cr–0.5Mo1.00–1.50%0.44–0.65%Moderate-alloy elevated-temperature service
P22 / T222.25Cr–1Mo1.90–2.60%0.87–1.13%Higher creep/oxidation capability than P11/T11
P91 / T919Cr–1Mo–V–Nb–N8.00–9.50%0.85–1.05%Modified ferritic-martensitic steel requiring strict thermal and welding control

Selected values are consistent with the site ASTM A335 and ASTM A213 reference pages; the governing product specification and grade edition control the technical product definition.

Pipe and tube

Relationship between product specification and grade

Metallurgical similarity does not make pipe and tube product specifications interchangeable. Product form, grade and the governing specification must match the intended application.

ASTM A335Seamless ferritic alloy-steel pipe for high-temperature service; P grade prefix.
ASTM A213Seamless alloy-steel tube for boilers, superheaters and heat exchangers; T prefix for ferritic/martensitic grades.
P91 / T91Not simply “9Cr-1Mo”; V, Nb, N, normalize/temper treatment and welding control are central to performance.
Design codeAllowable stress, temperature use and fabrication rules must be checked in the governing code and material listing.
High-temperature behavior

Room-temperature strength does not establish the high-temperature service range

P11, P22 and P91 are not selected from room-temperature yield or tensile strength alone. Microstructural stability, creep resistance, oxidation, welding and heat treatment become decisive in long-term elevated-temperature service.

Scroll left and right to view all columns.

DownloadableMANIK TRADING
Download table
PDFOpen in new tabExcelWork with data
Material in a real steam-equipment specificationTemperature limit stated in that documentSelection message
ASTM A106 Gr.B carbon steel427 °CExample of the carbon-steel limit used for that equipment
ASTM A335 P11 — 1.25Cr-0.5Mo510 °CCr-Mo is used for a higher-temperature range
ASTM A335 P22 — 2.25Cr-1Mo565 °CHigher-temperature duty with different alloy/creep behavior
ASTM A335 P91 — 9Cr-1Mo-V-Nb649 °CModified 9Cr steel for more severe duty in the same equipment family
Boundary: these values come from Baker Hughes DSH Series Technical Specifications (©2024) for the materials of that equipment; they are not universal grade limits. Piping design still requires code allowable stress, metal temperature, service time, welding and project-code checks.
Welding and heat treatment

P11, P22 and P91 do not share one generic welding procedure

P11, P22 and P91 do not have identical welding behavior. Chemistry and heat-treatment condition affect preheat, interpass temperature, PWHT and final controls.

Positively identify the gradeMTC and, where required, PMI should be traceable to heat number and marking.
Preheat and interpass temperature controlHigher hardenability can increase hardness and hydrogen-cracking risk; parameters must come from WPS/PQR.
PWHT requirements by code and gradePWHT temperature, hold time and heating/cooling rates directly affect microstructure and properties.
postweld acceptance controlsNDT, hardness and project-specific metallurgical checks may be required for critical service.
Key questions

Frequently asked questions

Are P22 and T22 the same material?

They are closely related alloy families, but P22 is a pipe grade in ASTM A335 and T22 is a tube grade in ASTM A213. Product requirements are not identical.

Is P91 simply a higher-chromium/molybdenum grade?

No. P91 is a modified steel containing V, Nb and N with specific heat-treatment and fabrication requirements.

Why is postweld hardness important?

Welding and PWHT heat cycles can change HAZ/weld microstructure and hardness. Acceptance limits must come from the governing code and project specification.

Is Cr-Mo always better than stainless for high-temperature service?

No. Temperature, pressure, corrosion, oxidation, creep, fabrication, design code and lifecycle cost all influence the material choice.

Technical sources

Official pages and reference sources

DSH Series Desuperheater Technical SpecificationsBaker Hughes
ASTM A335/A335M-26 — Seamless Ferritic Alloy-Steel PipeASTM
ASTM A213/A213M-25 — Alloy and Stainless Steel TubesASTM
ASME B31.3 — Process PipingASME
ISO 6892-1:2019 — Tensile Testing at Room TemperatureISO

The governing edition, design code and project requirements form the technical basis and should be checked against the official source and contract documents.

Related pages
Alloy SteelASTM A335ASTM A213High-Temperature SteelMaterial Selection Guide