ASTM A537 Κλάση 1είναι μια τυπική προδιαγραφή για θερμικά-επεξεργασμένες με άνθρακα-μαγγάνιο-πλάκες από χάλυβα πυριτίου που χρησιμοποιούνται κυρίως στην κατασκευή δοχείων πίεσης και κατασκευών με σύντηξη-συγκολλημένων. Είναι ειδικά σχεδιασμένο για υπηρεσίες μέτριας και χαμηλότερης-θερμοκρασίας όπου απαιτείται ανώτερη σκληρότητα εγκοπής.
Χημική Σύνθεση Πλάκας Ανθρακούχου Χάλυβα ASTM A537 Κατηγορίας 1
| Βαθμός | C | Σι | Mn | P | S | Cr | Μο | Ni | Cu | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 40 mm | >40 χλστ | |||||||||
| A537 Κατηγορία 1 | 0.24 | 0.15/0.50 | 0.70/1.35 | 1.00/1.60 | 0.035 | 0.035 | 0.025 | 0.080 | 0.25 | 0.35 |
Μηχανικές ιδιότητες της πλάκας ανθρακούχου χάλυβα ASTM A537 Κατηγορίας 1
| Βαθμός | Απόδοση (MPa) | Εφελκυσμός (MPa) | Επιμήκυνση | Πάχος | |
|---|---|---|---|---|---|
| A50 mm | Α200 χλστ | ||||
| A537 Κατηγορία 1 | 345 | 485/620 | 22% | 18% | ≤ 65 |
| 310 | 450/585 | 22% | 18% | >65 ≤ 100 | |
ροή επεξεργασίας
1. Τήξη και χύτευση
Χαλυβουργία:Ο χάλυβας παράγεται με τη βασική διαδικασία-οξυγόνου ή ηλεκτρικού{1}}καμίνου. Πρέπει να σκοτωθεί πλήρως(αποοξειδωμένο) για να εξασφαλιστεί μια λεπτή δομή κόκκων και ομοιόμορφη χημική σύνθεση.
Διύλιση:Οι επεξεργασίες απαέρωσης υπό κενό ή φούρνου μεταλλουργίας κουτάλας (LMF) χρησιμοποιούνται συχνά για την ελαχιστοποίηση ακαθαρσιών όπως το θείο και ο φώσφορος, ενισχύοντας τη συγκολλησιμότητα και τη σκληρότητα.
2. Hot Rolling
Οι χαλύβδινες πλάκες θερμαίνονται και τυλίγονται σε πλάκες του απαιτούμενου πάχους. Σε αυτό το στάδιο, το υλικό βρίσκεται συνήθως σε κατάσταση "ως-ρολού", η οποία δεν πληροί ακόμη τις μηχανικές απαιτήσεις της Κλάσης 1.
3. Θερμική επεξεργασία: Κανονικοποίηση (Κρίσιμο Βήμα)
ASTM A537 Κλάση 1ορίζεται από τη θερμική επεξεργασία του. Σε αντίθεση με την Κλάση 2 (η οποία είναι σβησμένη και μετριασμένη), η κλάση 1 είναι κανονικοποιημένη:
Θέρμανση:Η πλάκα ξαναθερμαίνεται σε ομοιόμορφη θερμοκρασία (συνήθως περίπου 1650∘F ή 900∘C)
Μούσκευμα:Διατηρείται σε αυτή τη θερμοκρασία για να επιτρέψει στην κρυσταλλική δομή να μετατραπεί σε ωστενίτη και να βελτιώσει το μέγεθος των κόκκων.
Αερόψυξη:Η πλάκα αφαιρείται από τον κλίβανο και ψύχεται σε ακίνητο αέρα. Αυτή η διαδικασία αυξάνει την αντοχή διαρροής (ελάχ. 50 ksi) και βελτιώνει την αντοχή στην εγκοπή σε σύγκριση με τους τυπικούς ανθρακούχους χάλυβες.
4. Προετοιμασία κοπής και άκρων
Μέθοδοι:Οι πλάκες μπορούν να κοπούν χρησιμοποιώντας οξυ{0}}καύσιμο, πλάσμα ή κοπή με λέιζερ.
Επίδεσμος άκρων:Λόγω της σκληρυνσιμότητας του υλικού, οι ζώνες-που επηρεάζονται από τη θερμότητα (HAZ) που δημιουργούνται κατά τη θερμική κοπή θα πρέπει να λειοτριβούνται ή να υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία για να αφαιρεθούν οι εύθραυστες άκρες πριν από τη συγκόλληση ή την ψυχρή διαμόρφωση.
5. Μορφοποίηση (κρύο ή ζεστό)
Ψυχρή διαμόρφωση:Το A537 Class 1 έχει εξαιρετική ολκιμότητα. Μπορεί να τυλιχτεί σε κυλίνδρους ή να πιεστεί σε κεφαλές αγγείων.
Hot Forming:Εάν το υλικό θερμανθεί για σχηματισμό (π.χ. πάνω από 1100∘F) μπορεί να χάσει τις "κανονικοποιημένες" ιδιότητές του. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το στοιχείο πρέπει να-κανονικοποιηθεί εκ νέουμετά το σχηματισμό για την αποκατάσταση των μηχανικών ιδιοτήτων Κλάσης 1.
6. Συγκόλληση
Διαδικασία:Κατάλληλο για όλες τις τυπικές μεθόδους συγκόλλησης με σύντηξη (SMAW, GMAW, SAW).
Αναλώσιμα:Χαμηλό-υδρογόνοΠρέπει να χρησιμοποιούνται ηλεκτρόδια και πληρωτικά για την αποφυγή ρωγμών-που προκαλείται από το υδρογόνο.
Προθέρμανση:Ενώ το A537 Class 1 έχει καλή συγκολλησιμότητα, συχνά απαιτείται προθέρμανση ανάλογα με το πάχος της πλάκας και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, σύμφωνα με την ενότητα IX ASMEή AWSπρότυπα.
7. Μετα-Θερμική επεξεργασία συγκόλλησης (PWHT)
Η εκτόνωση της πίεσης πραγματοποιείται συχνά μετά τη συγκόλληση για να μειωθούν οι υπολειπόμενες τάσεις στο δοχείο πίεσης. Πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε οι θερμοκρασίες PWHT να μην υπερβαίνουν την αρχική θερμοκρασία κανονικοποίησης για να αποφευχθεί η υποβάθμιση της αντοχής σε εφελκυσμό.
8. Επιθεώρηση και δοκιμή
Μηχανική δοκιμή:Οι δοκιμές εφελκυσμού και επιμήκυνσης είναι υποχρεωτικές.
Δοκιμή πρόσκρουσης Charpy V-Notch (CVN):Συχνά απαιτείται για σέρβις σε χαμηλές-θερμοκρασίες για να διασφαλιστεί ότι ο χάλυβας παραμένει σκληρός σε θερμοκρασίες υπό-μηδενικές.
Μη-Μη καταστροφική δοκιμή (NDT):Η δοκιμή υπερήχων (UT) χρησιμοποιείται συχνά για τον έλεγχο εσωτερικών ελασμάτων ή ελαττωμάτων.
Εφαρμογές
Πετρέλαιο και φυσικό αέριο:Εξοπλισμός παραγωγής και διύλισης, συμπεριλαμβανομένων διαχωριστών για την εξυπηρέτηση του όξινου αερίου και τις δεξαμενές αποθήκευσης πετρελαιοειδών όπως το ντίζελ και τα λιπαντικά.
Πετροχημικά και χημικά:Κατασκευή αντιδραστήρων και εξειδικευμένων δεξαμενών αποθήκευσης σκληρών χημικών ουσιών όπως χλώριο, υδρόθειο και διοξείδιο του θείου.
Παραγωγή ενέργειας:Στοιχεία υψηλής-θερμοκρασίας και υψηλής-πίεσης, συμπεριλαμβανομένων των τυμπάνων λέβητα, των υπερθερμαντών, των αναθερμαντήρων και των εναλλάκτες θερμότητας.
Υποδομή αποθήκευσης:Χρησιμοποιείται ευρέως σε τυπικές δεξαμενές API 650 και API 620, ιδιαίτερα για υπηρεσίες μέτριας έως χαμηλότερης- θερμοκρασίας.
Αμυνα:Κατασκευή στρατιωτικών-δεξαμενών και μεταφορέων που πρέπει να αντέχουν σε ακραίες καιρικές συνθήκες και επιχειρησιακές πιέσεις.
Φόντα
Ανώτερη δύναμη:Παρέχει σημαντικά υψηλότερη ελάχιστη αντοχή διαρροής (50 ksi / 345 MPa) από το A516 (38 ksi / 260 MPa), επιτρέποντας λεπτότερα τοιχώματα αγγείων και μειώνοντας το συνολικό βάρος του υλικού κατά 10-15%.
Ενισχυμένη σκληρότητα εγκοπής:Η κανονικοποιητική θερμική επεξεργασία βελτιώνει τη δομή των κόκκων, διασφαλίζοντας ότι το υλικό μπορεί να αντέξει ξαφνικές κρούσεις και κρουστικά φορτία χωρίς εύθραυστη θραύση, ακόμη και σε θερμοκρασίες υπό{0}}υπό το μηδέν.
Χαμηλή-Απόδοση θερμοκρασίας:Ειδικά σχεδιασμένο για περιβάλλοντα με κρύο-καιρικές συνθήκες και κρυογονικές εφαρμογές, διατηρώντας τη δομική ακεραιότητα έως περίπου -46°C [-50°F].
Αντοχή στη διάβρωση:Προσφέρει βελτιωμένη αντοχή σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της διάβρωσης με χλωρίδιο και, με κατάλληλη δοκιμή (HIC/SSC), καταλληλότητα για «ξινή» υπηρεσία που περιέχει υδρόθειο.
Αποτελεσματικότητα Κατασκευής:Παρουσιάζει εξαιρετική συγκολλησιμότητα και μορφοποίηση, που μεταφράζεται σε μακροπρόθεσμη εξοικονόμηση-μειώνοντας τις ανάγκες συντήρησης και απλοποιώντας την κατασκευή πολύπλοκων γεωμετριών.
Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα προϊόντα χάλυβα της GNEE, επικοινωνήστε μαζί μας στο beam@gneesteelgroup.com. Ανυπομονούμε να συνεργαστούμε μαζί σας.
Τι είναι το ASTM A537 Class 1;
Το ASTM A537 Class 1 είναι μια θερμική-επεξεργασμένη πλάκα από άνθρακα-μαγγάνιο-από χάλυβα πυριτίου για εφαρμογές σε δοχεία πίεσης. Υποβάλλεται σε σβέση και σκλήρυνση για να επιτευχθούν συγκεκριμένες μηχανικές ιδιότητες, κατάλληλες για υπηρεσίες μέτριας έως υψηλής θερμοκρασίας-με εξαιρετική συγκολλησιμότητα και σκληρότητα.
Τι θερμική επεξεργασία απαιτεί το ASTM A537 Class 1;
Πρέπει να υποβληθεί σε σβέση (ταχεία ψύξη σε νερό ή λάδι) ακολουθούμενη από σκλήρυνση (θέρμανση σε χαμηλότερη θερμοκρασία και ψύξη) για την ανακούφιση από την πίεση, τη βελτίωση της δομής των κόκκων και τη διασφάλιση σταθερής αντοχής και ολκιμότητας, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις μηχανικών ιδιοτήτων του προτύπου.
Ποιες είναι οι ελάχιστες απαιτήσεις αντοχής σε εφελκυσμό;
Το ASTM A537 Class 1 έχει ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 60 ksi (414 MPa) και ελάχιστη αντοχή διαρροής 38 ksi (262 MPa). Αυτές οι τιμές διασφαλίζουν ότι το υλικό μπορεί να αντέξει την πίεση και το φορτίο στις λειτουργίες του δοχείου πίεσης.
Ποιο είναι το μέγιστο πάχος για τις πλάκες ASTM A537 Class 1;
Το πρότυπο επιτρέπει πλάκες πάχους έως 4 ίντσες (101,6 mm). Οι πιο παχιές πλάκες ενδέχεται να απαιτούν ειδική επεξεργασία για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη θερμική επεξεργασία και οι μηχανικές ιδιότητες σε ολόκληρη την-διατομή.
Είναι συγκολλήσιμο το ASTM A537 Class 1;
Ναι, έχει εξαιρετική συγκολλησιμότητα. Συνιστάται η κατάλληλη προθέρμανση και η θερμική επεξεργασία μετά{1}}συγκόλλησης (PWHT) για την αποφυγή ρωγμών από το κρύο και τη μείωση της υπολειπόμενης καταπόνησης, ειδικά για παχύτερα τμήματα ή σκληρές συνθήκες συντήρησης.
Ποιο είναι το τυπικό εύρος χημικής σύνθεσης;
Περιέχει 0,18-0,28% άνθρακα, 1,00-1,60% μαγγάνιο, 0,15-0,35% πυρίτιο, ≤0,035% φώσφορο, ≤0,035% θείο και ίχνη άλλων στοιχείων, εξισορροπητική αντοχή, σκληρότητα και σκληρότητα.
Για ποιο εύρος θερμοκρασίας είναι κατάλληλο;
Έχει καλή απόδοση από -20°F (-29°C) έως 650°F (343°C). Πέρα από αυτό το εύρος, οι μηχανικές του ιδιότητες ενδέχεται να υποβαθμιστούν, επομένως δεν συνιστάται για σέρβις σε εξαιρετικά υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες χωρίς αξιολόγηση.
Ποιες είναι οι κοινές εφαρμογές του ASTM A537 Class 1;
Οι συνήθεις χρήσεις περιλαμβάνουν δοχεία πίεσης, λέβητες, δεξαμενές αποθήκευσης και δομικά εξαρτήματα σε βιομηχανίες πετρελαίου, φυσικού αερίου, πετροχημικών και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όπου η αντίσταση στην πίεση και τη μέτρια θερμοκρασία είναι κρίσιμες.
Απαιτεί δοκιμή πρόσκρουσης;
Ναι, η δοκιμή πρόσκρουσης με εγκοπή Charpy V{0}}είναι υποχρεωτική. Στους -20°F (-29°C), η ελάχιστη απορροφούμενη ενέργεια είναι 20 ft-lb (27 J) για τα δείγματα, εξασφαλίζοντας επαρκή σκληρότητα για να αντιστέκονται σε εύθραυστο κάταγμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της Κλάσης 1 και της Κλάσης 2 του ASTM A537;
Η Κλάση 2 έχει υψηλότερη αντοχή (ελάχιστη εφελκυσμό 70 ksi/483 MPa, απόδοση 50 ksi/345 MPa) από την Κλάση 1, που επιτυγχάνεται μέσω αυστηρότερης θερμικής επεξεργασίας. Η κλάση 1 είναι για υπηρεσίες γενικής πίεσης, η κατηγορία 2 για εφαρμογές υψηλότερου{10}}φόρτου.