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新型的15CrMo合金钢管以低碳（≤0.1%）和低硫（≤0.015%）为主要特征。常用的合金元素按其在15CrMo合金钢管的强化机制中的作用可分为：固溶强化元素（Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu等）；细化晶粒元素（Al、Nb、V、Ti、N等）；沉淀硬化元素（Nb、V、Ti等）以及相变强化元素（Mn、Si、Mo等）（见金属的强化）。
  C ；在15CrMo合金钢管中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强化。在微合金钢中为形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要0.01～0.02%；所以降碳是这类钢发展的必然趋势，从而可大大改善15CrMo合金钢管的韧性和焊接性能。
  Mn ；高的Mn/C比对提高15CrMo合金钢管的屈服强度和冲击韧性有好处。锰能降低γ→α 转变温度；有利于针状铁素体的形核；在加热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，从而增加了铁素体中碳化物的弥散析出量。此外，由于高锰导致15CrMo合金钢管的应力/应变特性的变化，可以抵销鲍欣格效应的强度损失。