ASTM A537 Class 1הוא מפרט סטנדרטי עבור לוחות פלדת סיליקון- שטופלו בחום,-מנגן-בפחם המשמשים בעיקר לבניית מיכלי לחץ ומבנים מרותכים-. הוא תוכנן במיוחד עבור שירות-מתון ונמוך בטמפרטורה שבה נדרשת קשיחות חריגה מעולה.
הרכב כימי של לוחית פלדת פחמן מסוג ASTM A537 Class 1
| צִיוּן | C | סִי | Mn | P | S | Cr | מו | ני | Cu | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 40 מ"מ | >40 מ"מ | |||||||||
| A537 Class 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 |
מאפיינים מכניים של לוחית פלדת פחמן מסוג ASTM A537 Class 1
| צִיוּן | תשואה (MPa) | מתיחה (MPa) | הַאֲרָכָה | עוֹבִי | |
|---|---|---|---|---|---|
| A50 מ"מ | A200 מ"מ | ||||
| A537 Class 1 | 345 | 485/620 | 22% | 18% | ≤ 65 |
| 310 | 450/585 | 22% | 18% | >65 ≤ 100 | |
זרימת עיבוד
1. התכה ויציקה
ייצור פלדה:הפלדה מיוצרת בתהליך-הבסיסי של חמצן או-תנור חשמלי. יש להרוג אותו במלואו(deoxidized) כדי להבטיח מבנה גרגר עדין והרכב כימי אחיד.
חידוד:ניקוי גז בוואקום או טיפולי מצקת מתכות (LMF) משמשים לעתים קרובות כדי למזער זיהומים כמו גופרית וזרחן, לשיפור יכולת הריתוך והקשיחות.
2. רולינג חם
לוחות הפלדה מחוממים ומגלגלים לצלחות בעובי הנדרש. בשלב זה, החומר נמצא בדרך כלל במצב "כ-מתגלגל", שעדיין אינו עומד בדרישות המכניות של Class 1.
3. טיפול בחום: מנרמל (שלב קריטי)
ASTM A537 Class 1מוגדר על ידי טיפול החום שלו. שלא כמו מחלקה 2 (שהיא מרווה ומזינה), מחלקה 1 מנורמלת:
הַסָקָה:הצלחת מחוממת לטמפרטורה אחידה (בדרך כלל סביב 1650∘F או 900∘C)
שְׁרִיָה:הוא מוחזק בטמפרטורה זו כדי לאפשר למבנה הגבישי להפוך לאוסטניט ולעדן את גודל הגרגירים.
קירור אוויר:הצלחת מוסרת מהתנור ומקוררת באוויר דומם. תהליך זה מגביר את חוזק התפוקה (מינימום 50 ksi) ומשפר את קשיחות החריצים בהשוואה לפלדות פחמן סטנדרטיות.
4. חיתוך והכנת קצה
שיטות:ניתן לחתוך לוחות באמצעות-דלק חמצן, פלזמה או חיתוך לייזר.
הלבשת קצה:בשל יכולת ההתקשות של החומר, יש לטחון את האזורים-מושפעי החום (HAZ) שנוצרו במהלך חיתוך תרמי או לעבד אותם כדי להסיר קצוות שבירים לפני ריתוך או יצירה קרה.
5. גיבוש (קר או חם)
גיבוש קר:ל-A537 Class 1 יש משיכות מעולה. ניתן לגלגל אותו לגלילים או ללחוץ אותו לתוך ראשי כלי.
גיבוש חם:אם החומר מחומם לצורך היווצרות (למשל, מעל 1100∘F) הוא עלול לאבד את תכונותיו ה"נורמליות". במקרים כאלה, יש לנרמל מחדש את הרכיב-לאחר היווצרות כדי לשחזר את המאפיינים המכניים של Class 1.
6. ריתוך
תַהֲלִיך:מתאים לכל שיטות ריתוך היתוך הסטנדרטיות (SMAW, GMAW, SAW).
חומרים מתכלים:מימן נמוך-יש להשתמש באלקטרודות וחומרי מילוי כדי למנוע פיצוח-שמקורי מימן.
חימום מוקדם:בעוד ל-A537 Class 1 יכולת ריתוך טובה, לעיתים קרובות נדרש חימום מוקדם בהתאם לעובי הצלחת וטמפרטורת הסביבה, בעקבות ASME סעיף IXאו AWSתקנים.
7. טיפול בחום לאחר-(PWHT)
הפגת מתח מבוצעת לרוב לאחר ריתוך כדי להפחית מתחים שיוריים במכל הלחץ. יש להקפיד לוודא שטמפרטורות PWHT לא יעלו על טמפרטורת הנרמול המקורית כדי למנוע פגיעה בחוזק המתיחה.
8. בדיקה ובדיקה
בדיקה מכנית:בדיקות מתיחה והתארכות הן חובה.
Charpy V-מבחן ההשפעה של Notch (CVN):נדרש לעתים קרובות עבור שירות-בטמפרטורה נמוכה כדי להבטיח שהפלדה תישאר קשיחה בטמפרטורות מתחת ל-אפס.
בדיקות לא-הרסניות (NDT):בדיקת אולטרסאונד (UT) משמשת לעתים קרובות לבדיקת למינציות פנימיות או פגמים.
יישומים
נפט וגז:ציוד ייצור וזיקוק, כולל מפרידים לשירות גז חמוץ ומיכלי אחסון למוצרי נפט כמו סולר וחומרי סיכה.
פטרוכימיים וכימיים:בניית כורים ומיכלי אחסון מיוחדים לכימיקלים קשים כגון כלור, מימן גופרתי וגופרית דו חמצנית.
ייצור חשמל:רכיבים בטמפרטורה-גבוהה ובלחץ-גבוהים, כולל תופי דוודים, מחממי-על, מחממים מחדש ומחלפי חום.
תשתית אחסון:בשימוש נרחב במיכלים סטנדרטיים של API 650 ו-API 620, במיוחד עבור שירותי טמפרטורה בינונית עד נמוכה יותר-.
הֲגָנָה:ייצור של טנקים ומובילים בדרגה-צבאית שחייבים לעמוד בתנאי מזג אוויר קיצוניים ולחצים תפעוליים.
יתרונות
חוזק מעולה:מספק חוזק תפוקה מינימלי גבוה משמעותית (50 ksi / 345 MPa) מאשר A516 (38 ksi / 260 MPa), המאפשר קירות כלי דקים יותר והפחתת משקל החומר הכולל ב-10-15%.
קשיחות חריץ משופרת:טיפול החום המנרמל מעדן את מבנה הגרגירים, מבטיח שהחומר יכול לעמוד בפני פגיעות פתאומיות ועומס זעזועים ללא שבר שביר, אפילו בטמפרטורות מתחת לאפס.
ביצועי טמפרטורה{{0} נמוכים:תוכנן במיוחד עבור-סביבות מזג אוויר קר ויישומים קריוגניים, תוך שמירה על שלמות מבנית עד ל-46°C בקירוב [-50°F].
עמידות בפני קורוזיה:מציע עמידות משופרת לגורמים סביבתיים, לרבות פיצוח קורוזיה של כלוריד, ועם בדיקות מתאימות (HIC/SSC), התאמה לשירות "חמוץ" המכיל מימן גופרתי.
יעילות ייצור:מציג יכולת ריתוך וצורה מצוינים, המתורגמים לחיסכון-לטווח ארוך על ידי הפחתת צורכי תחזוקה ופישוט ייצור גיאומטריות מורכבות.
לפרטים נוספים על מוצרי הפלדה של GNEE, צור איתנו קשר בכתובת beam@gneesteelgroup.com. אנו מצפים לעבוד איתך.
מה זה ASTM A537 Class 1?
ASTM A537 Class 1 היא פלדת סיליקון-מטופלת בחום, פחמן-מנגן- ליישומי מיכלי לחץ. הוא עובר כיבוי וטמפרור כדי להשיג תכונות מכניות שצוינו, המתאים לשירות בטמפרטורה בינונית עד גבוהה- עם יכולת ריתוך וקשיחות מצוינים.
איזה טיפול בחום דורש ASTM A537 Class 1?
הוא חייב לעבור כיבוי (קירור מהיר במים או בשמן) ואחריו טמפרור (חימום לטמפרטורה נמוכה יותר וקירור) כדי להקל על הלחץ, לעדן את מבנה הגרגירים ולהבטיח חוזק וגמישות עקביים, תוך עמידה בדרישות המאפיינים המכניים של התקן.
מהן הדרישות לחוזק המתיחה המינימלי?
ל-ASTM A537 Class 1 חוזק מתיחה מינימלי של 60 ksi (414 MPa) וחוזק תפוקה מינימלי של 38 ksi (262 MPa). ערכים אלה מבטיחים שהחומר יכול לעמוד בלחץ ועומס בפעולות מיכל לחץ.
מהו העובי המרבי עבור לוחות ASTM A537 Class 1?
התקן מאפשר צלחות בעובי של עד 4 אינץ' (101.6 מ"מ). לוחות עבים יותר עשויים לדרוש עיבוד מיוחד כדי להבטיח טיפול בחום אחיד ותכונות מכניות על פני כל החתך.-
האם ASTM A537 Class 1 ניתן לריתוך?
כן, יש לו יכולת ריתוך מעולה. מומלץ לבצע חימום מקדים וטיפול בחום לאחר-(PWHT) כדי למנוע סדקים בקור ולהפחית מתח שיורי, במיוחד עבור חלקים עבים יותר או תנאי שירות קשים.
מהו טווח ההרכב הכימי הטיפוסי?
הוא מכיל 0.18-0.28% פחמן, 1.00-1.60% מנגן, 0.15-0.35% סיליקון, ≤0.035% זרחן, ≤0.035% גופרית וכמויות עקבות של יסודות אחרים, חוזק איזון, קשיחות וריתוך.
לאיזה טווח טמפרטורות הוא מתאים?
הוא מתפקד היטב מ--20°F (-29°C) עד 650°F (343°C). מעבר לטווח זה, התכונות המכאניות שלו עלולות להתדרדר, ולכן לא מומלץ לשירות קיצוני בטמפרטורה גבוהה או נמוכה ללא הערכה.
מהם היישומים הנפוצים של ASTM A537 Class 1?
השימושים הנפוצים כוללים מיכלי לחץ, דוודים, מיכלי אחסון ורכיבים מבניים בתעשיות נפט, גז, פטרוכימיה וייצור חשמל, בהן לחץ ועמידות בטמפרטורה מתונה הם קריטיים.
האם זה דורש בדיקת השפעה?
כן, בדיקת ההשפעה של Charpy V-חובה היא חובה. ב--20°F (-29°C), האנרגיה המינימלית הנספגת היא 20 ft-lb (27 J) עבור דגימות, מה שמבטיח קשיחות מספקת כדי לעמוד בפני שבר שביר.
מה ההבדל בין Class 1 ל- Class 2 של ASTM A537?
ל-Class 2 חוזק גבוה יותר (מינימום מתיחה 70 ksi/483 MPa, תפוקה 50 ksi/345 MPa) מאשר ל-Class 1, המושג באמצעות טיפול חום קפדני יותר. Class 1 מיועד לשירותי לחץ כלליים, Class 2 עבור יישומי עומס גבוה יותר.{10}