ASTM A537 клас 1це стандартна специфікація для термічно-оброблених вуглецевих-марганцевих-кремнієвих сталевих пластин, які в основному використовуються для виготовлення-зварних посудин і конструкцій під тиском. Він спеціально розроблений для роботи при помірних і низьких-температурах, де потрібна найвища в’язкість.
Хімічний склад пластини з вуглецевої сталі ASTM A537 клас 1
| Оцінка | C | Si | Мн | P | S | кр | пн | Ni | Cu | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 40 мм | >40 мм | |||||||||
| A537 Клас 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 |
Механічні властивості пластини з вуглецевої сталі ASTM A537 клас 1
| Оцінка | Врожайність (МПа) | Розтягнення (МПа) | Подовження | Товщина | |
|---|---|---|---|---|---|
| A50 мм | A200 мм | ||||
| A537 Клас 1 | 345 | 485/620 | 22% | 18% | ≤ 65 |
| 310 | 450/585 | 22% | 18% | >65 ≤ 100 | |
потік обробки
1. Плавка та лиття
Виробництво сталі:Сталь виготовляється за допомогою основного-процесу кисневої або-електричної печі. Його потрібно повністю вбити(розкислений) для забезпечення дрібнозернистої структури та однорідного хімічного складу.
Рафінування:Вакуумна дегазація або обробка ковшовою металургійною піччю (LMF) часто використовується для мінімізації домішок, таких як сірка та фосфор, підвищення зварюваності та міцності.
2. Гаряча прокатка
Сталеві сляби нагріваються і розкочуються в листи необхідної товщини. На цьому етапі матеріал, як правило, перебуває в стані «-згорнутого», що ще не відповідає механічним вимогам класу 1.
3. Термічна обробка: нормалізація (критичний етап)
ASTM A537 клас 1визначається його термічною обробкою. На відміну від класу 2 (який є загартованим і відпущеним), клас 1 є нормалізованим:
Опалення:Пластина повторно нагрівається до однорідної температури (зазвичай близько 1650∘F або 900∘C)
Замочування:Його витримують при цій температурі, щоб дозволити кристалічній структурі перетворитися на аустеніт і зменшити розмір зерна.
Повітряне охолодження:Плиту виймають з печі і охолоджують на нерухомому повітрі. Цей процес підвищує межу текучості (мінімум 50 ksi) і покращує ударну в'язкість порівняно зі стандартними вуглецевими сталями.
4. Підготовка різання та кромки
Методи:Пластини можна різати за допомогою кисневого-палива, плазми чи лазера.
Обробка країв:Через те, що матеріал здатний затвердіти, зони термічного -впливу (ЗТВ), створені під час термічного різання, слід відшліфувати або обробити, щоб видалити крихкі краї перед зварюванням або холодним формуванням.
5. Формування (холодне або гаряче)
Холодне формування:A537 Class 1 має відмінну пластичність. Його можна згорнути в циліндри або спресувати в головки посудини.
Гаряче формування:Якщо матеріал нагріти для формування (наприклад, вище 1100∘F), він може втратити свої «нормалізовані» властивості. У таких випадках компонент має бути повторно-нормалізованийпісля формування для відновлення механічних властивостей класу 1.
6. Зварювання
Процес:Підходить для всіх стандартних методів зварювання плавленням (SMAW, GMAW, SAW).
Витратні матеріали:Низький-воденьнеобхідно використовувати електроди та наповнювачі, щоб запобігти розтріскуванням,-спричиненому воднем.
Попередній нагрів:Хоча A537 класу 1 має хорошу зварюваність, часто потрібен попередній нагрів залежно від товщини пластини та температури навколишнього середовища відповідно до розділу IX ASMEабо AWSстандарти.
7. Термообробка після -зварювання (PWHT)
Зняття напруги часто виконується після зварювання, щоб зменшити залишкові напруги в посудині під тиском. Слід подбати про те, щоб температури PWHT не перевищували вихідну температуру нормалізації, щоб уникнути погіршення міцності на розрив.
8. Перевірка та випробування
Механічні випробування:Обов’язковими є випробування на розтягнення та подовження.
Випробування на ударну стійкість за Шарпі V-Notch (CVN):Часто необхідний для низько-температурної експлуатації, щоб гарантувати, що сталь залишається міцною за-мінусових температур.
Не-руйнівний контроль (NDT):Ультразвукове тестування (УЗ) часто використовується для перевірки внутрішніх шарів або дефектів.
Додатки
Нафта і газ:Обладнання для виробництва та переробки, включаючи сепаратори для обслуговування кислого газу та резервуари для зберігання нафтопродуктів, таких як дизельне паливо та мастильні матеріали.
Нафтохімічна та хімічна промисловість:Будівництво реакторів і спеціальних резервуарів для зберігання агресивних хімікатів, таких як хлор, сірководень і діоксид сірки.
Виробництво електроенергії:Компоненти високо-температури та високого{1}}тиску, включаючи барабани котлів, пароперегрівачі, повторні нагрівачі та теплообмінники.
Інфраструктура зберігання:Широко використовується в стандартних резервуарах API 650 і API 620, особливо для помірних і низьких-температур.
Захист:Виробництво танків і транспортерів військового-класу, які мають витримувати екстремальні погодні умови та експлуатаційні навантаження.
Переваги
Чудова міцність:Забезпечує значно вищу мінімальну межу текучості (50 ksi / 345 МПа), ніж A516 (38 ksi / 260 МПа), дозволяючи зробити стінки посудини тоншими та зменшити загальну вагу матеріалу на 10–15%.
Покращена міцність Notch:Нормалізуюча термічна обробка покращує зернисту структуру, гарантуючи, що матеріал може витримувати раптові удари та ударні навантаження без крихкого руйнування навіть за-мінусових температур.
Низько-температурні характеристики:Спеціально розроблений для холодних -погодних середовищ і кріогенних застосувань, зберігаючи структурну цілісність приблизно до -46°C [-50°F].
Стійкість до корозії:Пропонує покращену стійкість до факторів навколишнього середовища, включаючи хлоридне корозійне розтріскування та, за належного тестування (HIC/SSC), придатність для "кислих" умов, що містять сірководень.
Ефективність виготовлення:Виявляє чудову здатність до зварювання та формування, що означає довгострокову-економію за рахунок зменшення потреб у обслуговуванні та спрощення виготовлення складних геометрій.
Щоб дізнатися більше про сталеві вироби GNEE, зв’яжіться з нами за адресою beam@gneesteelgroup.com. Ми з нетерпінням чекаємо співпраці з вами.
Що таке ASTM A537 клас 1?
ASTM A537 клас 1 – це термічно-оброблена, вуглецево-марганцево-кремнієва стальна пластина для застосування в посудинах під тиском. Він проходить загартування та відпуск для досягнення заданих механічних властивостей, придатних для помірної та високої -температури з чудовою зварюваністю та міцністю.
Яка термічна обробка вимагає ASTM A537 клас 1?
Він повинен пройти загартування (швидке охолодження у воді або олії) з подальшим відпуском (нагрівання до нижчої температури та охолодження), щоб зняти напругу, покращити зернисту структуру та забезпечити стабільну міцність і пластичність, відповідаючи вимогам стандарту щодо механічних властивостей.
Які мінімальні вимоги до міцності на розрив?
ASTM A537 клас 1 має мінімальну міцність на розрив 60 ksi (414 МПа) і мінімальну межу текучості 38 ksi (262 МПа). Ці значення гарантують, що матеріал може витримувати тиск і навантаження під час роботи в резервуарах під тиском.
Яка максимальна товщина пластин ASTM A537 класу 1?
Стандарт допускає пластини товщиною до 4 дюймів (101,6 мм). Більш товсті пластини можуть вимагати спеціальної обробки для забезпечення рівномірної термічної обробки та механічних властивостей по всьому поперечному-перерізу.
Чи придатний для зварювання ASTM A537 клас 1?
Так, він має відмінну зварюваність. Рекомендується належний попередній нагрів і термічна обробка після-зварювання (PWHT), щоб запобігти утворенню холодних тріщин і зменшити залишкову напругу, особливо для більш товстих секцій або в суворих умовах експлуатації.
Який типовий діапазон хімічного складу?
Він містить 0,18-0,28% вуглецю, 1,00-1,60% марганцю, 0,15-0,35% кремнію, ≤0,035% фосфору, ≤0,035% сірки та слідові кількості інших елементів, що збалансовують міцність, міцність і зварюваність.
Для якого діапазону температур він підходить?
Він добре працює від -20°F (-29°C) до 650°F (343°C). За межами цього діапазону його механічні властивості можуть погіршитися, тому його не рекомендується використовувати для екстремально високих або низьких температур без оцінки.
Які загальні застосування ASTM A537 клас 1?
Загальне використання включає в себе посудини під тиском, котли, резервуари для зберігання та структурні компоненти в нафтовій, газовій, нафтохімічній промисловості та виробництві електроенергії, де стійкість до тиску та помірної температури є критично важливою.
Чи вимагає тестування на удар?
Так, випробування на ударність із V-надрізом Шарпі є обов’язковим. При -20°F (-29°C) мінімальна поглинена енергія становить 20 фут-фунтів (27 Дж) для зразків, що забезпечує достатню міцність для опору крихкому руйнуванню.
Яка різниця між класом 1 і класом 2 ASTM A537?
Клас 2 має більш високу міцність (мін. міцність на розтяг 70 ksi/483 МПа, текучість 50 ksi/345 МПа), ніж клас 1, що досягається шляхом суворішої термічної обробки. Клас 1 призначений для роботи під загальним тиском, клас 2 для застосувань із високим-навантаженням.