A387 כיתה י"ב כיתה 1היא לוחית פלדה מסגסוגת מוליבדן-המכוסה בתקן ASTM A387, המשמשת בדרך כלל בדוודים מרותכים ומכלי לחץ הפועלים בטמפרטורות גבוהות. היא חלק ממשפחת הפלדות מסגסוגת- נמוכה שבהן מוסיפים כרום ומוליבדן כדי לשפר את חוזק הזחילה, עמידות החמצון והעמידות הכוללת בתנאי טמפרטורה- גבוהים. הכינוי "דרגה 12" מזהה את הרכב הסגסוגת הספציפית, בעוד "Class 1" מציין שהחומר מסופק במצב מנורמל ומחוסם, המספק שילוב טוב של חוזק וקשיחות המתאים ליישומי לחץ גבוה- רבים בתעשיות הנפט, הגז וייצור החשמל. כיתה זו נבחרת לעתים קרובות כאשר הציוד חייב לעמוד בחשיפה ממושכת לחום ללא אובדן משמעותי של תכונות מכניות.
ציונים שוות ערך
| BS | EN | ASTM/ASME | UNS | רַעַשׁ |
| – | – | A387 / SA 387 | K11757 | – |
הרכב כימי
| צִיוּן | C | Mn | P | S | סִי | Cr | מו |
| ASTM A387 Gr 12 | 0.04 – 0.17 | 0.35 – 0.73 | 0.035 | 0.035 | 0.13 – 0.45 | 0.74 – 1.21 | 0.4 – 0.65 |
מאפיינים מכניים
| A387 / SA387 כיתה 12 | כיתה 1 | כיתה 2 |
| חוזק מתיחה (ksi) | 50-80 | 65-85 |
| חוזק מתיחה (MPa) | 380-550 | 450-585 |
| חוזק תפוקה (ksi) | 33 | 40 |
| חוזק תפוקה (MPa) | 230 | 275 |
| התארכות ב-200 מ"מ (%) | 18 | 19 |
| התארכות ב-50 מ"מ (%) | 22 | 22 |
| הפחתת שטח באחוזים | – |
|
עיבוד
1. תהליך טיפול בחום (התהליך המגדיר)
על פי תקן ASTM A387/ASME SA387, דרגה 12 Class 1 חייבת לעבור טיפולי חום ספציפיים כדי להשיג את התכונות המכניות שלו (חוזק מתיחה: 380–550 MPa):
חישול: חימום מעל הטמפרטורה הקריטית וקירור איטי כדי להשיג מבנה רך-ללא מתח.
נורמליזציה וחידוד:
מנרמל:-קירור אוויר מטמפרטורות גבוהות כדי לעדן את מבנה הגרגירים.
טמפרור: חימום מחדש לטמפרטורה תת-קריטית כדי לשפר את המשיכות והקשיחות תוך שמירה על החוזק הנדרש.
הפגת מתח (SR): מיושם לעתים קרובות לאחר יצירה כבדה כדי למנוע מתחים פנימיים שיוריים.
2. תהליך ייצור וגלגול פלדה
התכה: מיוצר בדרך כלל באמצעות תנור קשת חשמלי (EAF) או תנור חמצן בסיסי, ואחריו הסרת גזים בוואקום כדי למזער זיהומים כמו גופרית (S) וזרחן (P).
גלגול מדויק: גלגול מבוקר מבטיח עובי אחיד ועקביות פנימית.
הסרת אבנית: הסרת אבנית במים-בלחץ גבוה משמשת במהלך הגלגול כדי להבטיח גימור משטח נקי.
3. הליך ריתוך (ייצור)
בגלל תכולת הכרום והמוליבדן, לחומר יש נטייה להתקשות. לכן, נדרשים פרוטוקולי ריתוך ספציפיים:
חימום מוקדם: כדי למנוע פיצוח קר, הצלחת מחוממת מראש לפחות ל-120 מעלות (250 מעלות F), בהתאם לעובי.
שיטות ריתוך: השיטות הנפוצות כוללות SMAW (ריתוך קשת מתכת מוגנת), SAW (ריתוך קשת שקוע) ו-GTAW/TIG (ריתוך קשת טונגסטן בגז).
טיפול בחום לאחר-ריתוך (PWHT): חיוני לחומרים מסוג 1 כדי להפחית את הקשיות באזור מושפע החום (HAZ) ולהחזיר את הקשיחות. טמפרטורות PWHT אופייניות נעות בין 595 מעלות ל-705 מעלות (1100 מעלות פרנהייט עד 1300 מעלות פרנהייט).
4. תהליך חיתוך ועיצוב
חיתוך תרמי: חיתוך להבה או פלזמה משמש להכנת קצה. לעתים קרובות נדרש חימום מוקדם לפני חיתוך צלחות עבות יותר כדי למנוע פיצוח קצה.
הכנת קצה: שיוף (בדרך כלל צורת V-או צורת U-) ולאחר מכן שחיקה כדי להסיר תחמוצות ולהבטיח משטח ריתוך נקי.
יצירה קרה/חמה: בהתאם לרדיוס של הכלי, הצלחת עשויה להיות מגולגלת קרה-או חמה-. אם נוצר חם-, החומר עשוי לדרוש-טיפול בחום מחדש כדי לשחזר את המאפיינים המקוריים של Class 1 שלו.
יישומים ראשיים
פטרוכימיה וזיקוק:משמש בכלי הפרדה בלחץ בינוני-, מצברים, מערכות צנרת של בתי זיקוק (סעפות וכותרות) וכורים כימיים.
ייצור חשמל:חיוני עבור תופי דוודים תעשייתיים, צינורות קיטור, רכיבי טורבינה ומחלפי חום.
סביבות שירות חמוץ:תכולת הכרום שלו הופכת אותו לבחירה סטנדרטית לכלי שיט המטפלים בגזים ובנוזלים קורוזיביים ביישומי נפט וגז "חמוץ" (גבוה-גופרית).
ציוד לתהליכים תרמיים:אידיאלי עבור מחליפי חום של מעטפת-ו-צינורות, מחממים ומקררים שבהם העברת חום יעילה היא קריטית.
יתרונות מרכזיים
A387 Grade 12 Class 1 מציע איזון ספציפי של תכונות מכניות ותרמיות המבדילות אותו מדרגות אחרות:
יעילות תרמית:יש לו מוליכות תרמית גבוהה יותר (בערך. 44 W/m·K) בהשוואה לדרגות- כרום גבוהות יותר כמו דרגה 11. זה הופך אותו ליעיל יותר להעברת חום ועוזר למזער את שיפוע הטמפרטורה במחליפים.
יציבות-בטמפרטורה גבוהה:התוספת של מוליבדן משפרת-חוזק מתיחה בטמפרטורות גבוהות ועמידות לזחילה, ומונעת מהמתכת להתעוות תחת חום ועומס מתמשכים.
עמידות בפני קורוזיה וחמצון:כרום משפר את עמידות החומר בפני אבנית וחמצון בסביבות חום גבוהות- ומספק הגנה מפני התקפות מימן והתגפרות.
גמישות מעולה (סוג 1 ספציפי):בהשוואה ל-Class 2 (אשר מרווה ומחוסם עבור חוזק גבוה יותר), Class 1 מנורמל ומחוסם. כתוצאה מכך חוזק מתיחה נמוך יותר אך משיכות וקשיחות מעולה, מה שמקל על היצירה והריתוך לצורות מורכבות.
עלות-יעילות:לעתים קרובות זוהי הבחירה החסכונית ביותר עבור פרויקטים בטמפרטורה מתונה-. הוא מספק את הביצועים הדרושים עבור ציוד תעשייתי בקנה מידה- גדול שבו אין צורך במרווחי בטיחות קיצוניים של סגסוגות- בעלות גבוהה יותר (כמו דרגה 22 או 91).
רְתִיכוּת:תכולת הפחמן הנמוכה יחסית שלו (בדרך כלל 0.05-0.17%) מבטיחה יכולת ריתוך טובה, ומאפשרת ייצור אמין של מכלי לחץ גבוה- בשיטות ריתוך סטנדרטיות.
צור איתנו קשר בכתובת beam@gneesteelgroup.com לקבלת תמחור, תמיכה טכנית או פתרונות מותאמים אישית. אנחנו תמיד מוכנים לתמוך בפרויקט שלך.
למה משמשת פלדה ASTM A387 Grade 12 Class 1 בעיקר?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 היא לוחית פלדה מסגסוגת מוליבדן כרום- המיועדת ליישומי מיכלי לחץ ודודים. הוא נמצא בשימוש נפוץ בבתי זיקוק, מפעלים פטרוכימיים ומתקני ייצור חשמל שבהם קיימים טמפרטורות גבוהות ותנאים קורוזיביים. החומר מציע חוזק זחילה טוב ועמידות חמצון, מה שהופך אותו מתאים לכותרות, מכלי לחץ ומחלפי חום הפועלים בטמפרטורות מתונות עד גבוהות. מצבו המטופל בחום-מבטיח תכונות מכניות עקביות ויכולת ריתוך.
מהן הדרישות העיקריות להרכב הכימי עבור ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 מכיל בדרך כלל כ-0.50-0.90% כרום ו-0.45-0.65% מוליבדן, יחד עם כמויות מבוקרות של פחמן, מנגן, סיליקון, זרחן וגופרית. אלמנטים אלה תורמים לחוזק-בטמפרטורה הגבוהה ולהתנגדות לזחילה. תכולת הפחמן מוגבלת כדי לשפר את יכולת הריתוך ולהפחית את הסיכון להתקשות באזור{10}}מושפע החום. ההרכב הכימי מאוזן בקפידה כדי לעמוד בדרישות המאפיינים המכניים המפורטים בתקן ASTM.
מהן התכונות המכניות האופייניות של ASTM A387 דרגה 12 סוג 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 יש בדרך כלל חוזק מתיחה מינימלי של 415–585 MPa וחוזק תפוקה מינימלי של 205 MPa. הוא מפגין משיכות טובה עם התארכות של כ-22% או יותר. לפלדה יש גם קשיחות מצוינת, במיוחד כשהיא מנורמלת ומזינה, מה שעוזר במניעת שבר שביר ביישומי כלי לחץ. מאפיינים אלה הופכים אותו למתאים לשימוש בסביבות-טמפרטורות ולחץ גבוה- שבהן האמינות היא קריטית.
איזה טיפול בחום נדרש עבור ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 מסופק בדרך כלל במצב מנורמל ומחוסם. נורמליזציה כרוכה בחימום הפלדה לטמפרטורה של 890-940 מעלות בקירוב, ולאחר מכן קירור אוויר, המעדן את מבנה התבואה ומשפר את החוזק. לאחר מכן הטמפרור מבוצע ב-595-650 מעלות כדי להפחית את הקשיות, לשפר את הקשיחות ולהקל על מתחים שיוריים. טיפול בחום זה מבטיח תכונות מכניות עקביות ויכולת ריתוך טובה לייצור כלי לחץ.
מהי טמפרטורת השירות המקסימלית עבור ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 נמצא בשימוש נפוץ ביישומים עם טמפרטורות שירות של עד כ-593 מעלות. סגסוגת הכרום-המוליבדן שלו מספקת עמידות טובה לחמצון וחוזק זחילה בטמפרטורות גבוהות. עם זאת, חשיפה לטווח ארוך- מעל טמפרטורה זו עשויה להפחית את התכונות המכניות שלה ולהגביר את הסיכון לעיוות זחילה. מעצבים מתייחסים לעתים קרובות להנחיות ASME דוודים וכלי לחץ כדי לקבוע את ערכי הלחץ המותרים בטמפרטורות ספציפיות לפעולה בטוחה.
האם ASTM A387 Grade 12 Class 1 מתאים לריתוך?
כן, ASTM A387 Grade 12 Class 1 נחשב בדרך כלל לריתוך באמצעות תהליכי ריתוך נפוצים כגון SMAW, GMAW, FCAW ו-SAW. מומלץ לבצע חימום מקדים וטיפול בחום לאחר-ריתוך כדי למנוע-סדקים שנגרמו מימן ולהפחית את הקשיות באזור-המושפע מהחום. טמפרטורות חימום מוקדם נעות בדרך כלל בין 150-260 מעלות, תלוי בעובי הצלחת ובהליך הריתוך. PWHT בסביבות 600 מעלות מסייע בשיקום הקשיחות והפגת מתחים שיוריים, ומבטיח את שלמותם של כלי לחץ מרותכים.
אילו תקנים משויכים בדרך כלל ל-ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 משמש לעתים קרובות בשילוב עם קוד הדוד וכלי הלחץ של ASME, במיוחד סעיף VIII עבור מכלי לחץ וסעיף I עבור דוודים. ניתן גם להתייחס אליו בתקני API עבור ציוד בתי זיקוק ויישומים פטרוכימיים. החומר מיוצר ונבדק לפי ASTM A387, המפרט דרישות להרכב כימי, תכונות מכניות, טיפול בחום ובדיקות לא-הרסניות. תקנים אלה מבטיחים שהפלדה עומדת בקריטריוני האיכות והביצועים הדרושים.
מהן צורות המוצר הנפוצות של ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 מיוצר בעיקר כלוחות פלדה לייצור מיכלי לחץ. זה זמין בעוביים וברוחבים שונים כדי להתאים לדרישות עיצוב שונות. במקרים מסוימים, הוא עשוי להיות מסופק גם כפרזול או יציקות עבור רכיבים מיוחדים. הלוחות נחתכים בדרך כלל, נוצרים ומרותכים לייצור מכלי לחץ, מחליפי חום וציוד אחר בטמפרטורה גבוהה-. החומר זמין גם בתנאים מרווים ומחוסמים עבור יישומים ספציפיים.
מהם היתרונות של שימוש ב-ASTM A387 Grade 12 Class 1 ביישומי-טמפרטורות גבוהות?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 מציע מספר יתרונות עבור שירות-בטמפרטורה גבוהה, כולל חוזק זחילה מעולה, עמידות טובה לחמצון ותכונות מכניות יציבות לאורך זמן. סגסוגת הכרום-המוליבדן שלו עוזרת לשמור על חוזק בטמפרטורות גבוהות, בעוד שהמצב המנורמל והממוזג מספק קשיחות וגמישות. לפלדה יש גם יכולת ריתוך טובה וניתן לייצר אותה בקלות למבנים מורכבים של כלי לחץ. מאפיינים אלה הופכים אותו לבחירה אמינה עבור בתי זיקוק ותחנות כוח.