Разбиране на здравината на SA387 клас 11 клас 1 стоманена плоча
SA387 клас 11 клас 1 е ASME/ASTM стоманена плоча от хром-молибденова сплав, определена за високо{4}}температурни съдове под налягане и котли, предлагаща добра устойчивост на корозия/окисление поради съдържанието на ~1% хром и ~0,5% молибден, като клас 1 показва по-ниско ниво на якост на опън в сравнение с клас 2. Използва се в нефтената, газовата и химическата промишленост за резервоари и тръбопроводи, изискващи здравина при повишени температури и в кисела (H2S) среда, като осигурява подобрена якост на опън, температурна устойчивост и свойства против -ръжда.
„Силата“ на SA387 клас 11 клас 1 е нюансирана концепция, която трябва да се разбира в контекста на нейното състояние на термична обработка, процес на производство и крайно състояние на експлоатация. Това не е единичен имот с висока-стойност, а баланс, пригоден за технологичност и-производителност в експлоатация.
1. Както-доставено (Отгряванеизд) Сила
В доставеното си състояние от клас 1 (отгрята), стоманата е в най-мекото си, най-пластично състояние.
Граница на провлачване (Rp0.2): По-голяма или равна на 205 MPa (30 ksi)
Якост на опън (Rm): 415 - 585 MPa (60 - 85 ksi)
Ключов момент: Това са минималните определени стойности. Действителната якост умишлено е в долния край на потенциала на сплавта. Това е по проект.
Защо е "слаб" при доставката?
Annealing involves slow cooling from a high temperature, which produces a soft microstructure of ferrite and pearlite. This maximizes ductility (>22% удължение) и издръжливост за сметка на грубата якост. Това условие е избрано за оформяне.
2. „Проектната якост“ - Ролята на термичната обработка след-заваряване (PWHT)
Това е най-критичната концепция. -Доставената якост не е проектната якост.
Съд под налягане, произведен от SA387 Gr.11 Cl.1, трябва да премине окончателно PWHT (облекчаване на напрежението) след завършване на всички заварки и формоване.
Тази PWHT, извършвана обикновено при 620-690 градуса (1150-1275 градуса F), действа като темпериращ цикъл.
Резултат: Свойствата се променят. Крайната якост на компонента в експлоатация ще бъде по-висока от-стойностите при доставка при загряване, приближавайки (но не достигайки напълно) нивата на нормализиран и темпериран (клас 2) материал. Точните крайни свойства зависят от параметрите на PWHT.
3. Сравнителна сила: клас 1 срещу клас 2
Разликата в силата между класовете подчертава избора на дизайн:
| Собственост | SA387 Gr.11 клас 1 (закален) | SA387 Gr.11 клас 2 (N&T) |
|---|---|---|
| Степен на провлачване (мин.) | 205 MPa (30 ksi) | 275 MPa (40 ksi) |
| Якост на опън | 415-585 MPa (60-85 ksi) | 485-620 MPa (70-90 ksi) |
| Намерение за проектиране | Оптимизиран за оформяне | Оптимизиран за As-Supplied Strength |
Клас 2 е с ~35% по-висока граница на провлачване, както-се доставя. Клас 1 жертва тази първоначална якост за по-лесно производство.
4. Якост при висока -температура (пълзене).
За работа при повишени -температури (до ~595 градуса / 1100 градуса F), „якостта“ се измерва като якост на пълзене или якост на разкъсване.
Сплавта от 1,25% хром и 0,5% молибден е от решаващо значение тук. Молибденът особено повишава здравината на стоманата при високи температури чрез намаляване на пълзенето при дислокация.
Важно: Свойствата за якост при висока{0}}температура са почти идентични за клас 1 и клас 2, след като и двата са преминали подходящата си топлинна обработка. Кодексът на ASME за котли и съдове под налягане (раздел II, част D) предоставя идентични максимално допустими стойности на напрежение за двата класа при всички температури. Това е така, защото крайната микроструктура след подходяща PWHT е подобна.
Резюме: Философията на силата на клас 1
Профилът на якост на SA387 клас 11 клас 1 е дву-етапен процес:
Етап 1 (Производство): Доставя се в умишлено „по-слабо“, по-пластично състояние, за да издържи на тежко студено формоване (напр. изрязване на главата, валцуване на черупки) без напукване. Неговата сила тук е силата на оформяне.
Етап 2 (In-Service): След производството и задължителната PWHT здравината на материала се подобрява. Неговата окончателна проектна якост-особено неговата критична висока{4}}температурна якост на пълзене-е напълно реализирана и е код-одобрен за проектиране на съдове под налягане.
Следователно разбирането на неговата здравина изисква изместване на фокуса от стойностите на сертификата на мелницата към окончателното, топлинно{0}}обработено състояние на завършения компонент на съда. Истинската му „сила“ се крие в тази комбинация от отлична изработваемост и надеждна работа при повишена-температура след термична обработка.
1. Как се различава химическият състав на A387 клас 5 от клас 11 или клас 12?
A387 клас 5 е легирана стомана с високо-съдържание на хром, обикновено съдържаща около 5% хром и 0,5% молибден. Това я поставя между по-разпространените степен 11 (~1,25% Cr) и степен 22 (~2,25% Cr), което й дава ясни предимства по отношение на устойчивост на окисление и повишена -температурна якост в сравнение с по-ниски-класове на сплави, като същевременно е потенциално по-{12}}рентабилен от стоманите с по-високо-съдържание на хром за специфични обхвати на работа.
2. Какви са основните предимства на високо-температурното обслужване от използването на клас 5 клас 2?
Основното предимство на A387 клас 5 клас 2 се крие в неговата превъзходна устойчивост на окисление и по-високо запазване на якостта при температури, обикновено вариращи от 540 градуса до 600 градуса (1000 градуса F до 1112 градуса F), надвишавайки капацитета на клас 11 или 12. Това го прави подходящ за компоненти в каталитични крекинг машини, реформаторни пещи и други тежки нефтохимически среди, където мащабирането и пълзенето са значителни проблеми.
3. Какви са критичните съображения за заваряване и производство за A387 Gr.5 Cl.2?
Заваряване A387 клас 5 клас 2 изисква строги процедури поради по-високото си съдържание на сплав. Изисква задължително предварително загряване (обикновено 175-250 градуса / 350-480 градуса F) и строг контрол на температурата между проходите, за да се предотвратят твърди, чувствителни към пукнатини микроструктури. Освен това, задължителната термична обработка след заваряване (PWHT) в диапазона от 675-730 градуса (1250-1350 градуса F) е от съществено значение за темпериране на заваръчната зона, облекчаване на напрежението и възстановяване на устойчивостта на корозия.
4. Какви са стандартните условия за термична обработка за плочи A387 клас 5 клас 2?
A387 Клас 5 Плочи от клас 2 се доставят в нормализирано и темперирано състояние. Нормализирането включва нагряване над диапазона на трансформация и въздушно охлаждане за усъвършенстване на структурата на зърната, последвано от темпериране при под-критична температура за постигане на оптимална комбинация от якост и пластичност, посочени в стандарта (обикновено минимална граница на провлачване от 310 MPa / 45 ksi).
Пълна спецификация и подробности са налични при поискване. Информацията по-горе е предоставена само за насоки. За конкретни изисквания към дизайна, моля, свържете се с нашия технически екип по продажбите.
