A387 Třída 12 Třída 1je chrom-molybdenový legovaný ocelový plech, na který se vztahuje norma ASTM A387, běžně používaný ve svařovaných kotlích a tlakových nádobách, které pracují při zvýšených teplotách. Je součástí rodiny nízkolegovaných- ocelí, do kterých se přidávají chrom a molybden pro zvýšení pevnosti při tečení, odolnosti proti oxidaci a celkové odolnosti za vysokých-teplot. Označení „Grade 12“ označuje konkrétní složení slitiny, zatímco „Třída 1“ označuje, že materiál je dodáván v normalizovaném a temperovaném stavu, což poskytuje dobrou kombinaci pevnosti a houževnatosti vhodnou pro mnoho vysokotlakých aplikací v ropném, plynárenském a energetickém průmyslu. Tato třída se často volí, když zařízení musí vydržet dlouhodobé vystavení teplu bez významné ztráty mechanických vlastností.
Ekvivalentní známky
| BS | EN | ASTM/ASME | UNS | RÁMUS |
| – | – | A387 / SA 387 | K11757 | – |
Chemické složení
| Stupeň | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 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 |
Mechanické vlastnosti
| A387 / SA387 Třída 12 | třída 1 | třída 2 |
| Pevnost v tahu (ksi) | 50-80 | 65-85 |
| Pevnost v tahu (MPa) | 380-550 | 450-585 |
| Mez kluzu (ksi) | 33 | 40 |
| Mez kluzu (MPa) | 230 | 275 |
| Prodloužení ve 200 mm (%) | 18 | 19 |
| Prodloužení v 50 mm (%) | 22 | 22 |
| Zmenšení plochy v % | – |
|
zpracování
1. Proces tepelného zpracování (definující proces)
Podle normy ASTM A387/ASME SA387 musí třída 12 třídy 1 projít specifickým tepelným zpracováním, aby se dosáhlo jejích mechanických vlastností (pevnost v tahu: 380–550 MPa):
Žíhání: Zahřívání nad kritickou teplotu a pomalé ochlazování, aby se dosáhlo měkké struktury bez pnutí-.
Normalizace a temperování:
Normalizace: Chlazení vzduchem-z vysokých teplot pro zjemnění struktury zrn.
Temperování: Opětovný ohřev na pod-kritickou teplotu pro zlepšení tažnosti a houževnatosti při zachování požadované pevnosti.
Stress Relieving (SR): Často se používá po těžkém tváření k odstranění zbytkových vnitřních pnutí.
2. Proces výroby oceli a válcování
Tavení: Obvykle se vyrábí pomocí elektrické obloukové pece (EAF) nebo základní kyslíkové pece s následným vakuovým odplyněním, aby se minimalizovaly nečistoty, jako je síra (S) a fosfor (P).
Přesné válcování: Řízené válcování zajišťuje rovnoměrnou tloušťku a vnitřní konzistenci.
Odstraňování vodního kamene: Odstraňování vodního kamene pod vysokým{0}}tlakem se používá během válcování, aby byla zajištěna čistá povrchová úprava.
3. Postup svařování (výroba)
Vzhledem k obsahu chrómu a molybdenu má materiál tendenci tvrdnout. Proto jsou vyžadovány specifické svařovací protokoly:
Předehřívání: Aby se zabránilo praskání za studena, je deska obvykle předehřátá na nejméně 120 stupňů (250 stupňů F), v závislosti na tloušťce.
Metody svařování: Mezi běžně používané metody patří SMAW (svařování ve stíněném oblouku), SAW (svařování pod tavidlem) a GTAW/TIG (svařování plynovým wolframovým obloukem).
Tepelné zpracování po svařování (PWHT): Nezbytné pro materiály třídy 1 pro snížení tvrdosti v tepelně ovlivněné zóně (HAZ) a obnovení houževnatosti. Typické teploty PWHT se pohybují od 595 stupňů do 705 stupňů (1100 stupňů F až 1300 stupňů F).
4. Proces řezání a tváření
Tepelné řezání: Pro přípravu hran se používá řezání plamenem nebo plazmou. Před řezáním silnějších plechů je často vyžadováno předehřátí, aby se zabránilo praskání okrajů.
Příprava hran: Zkosení (typicky tvar V{0}}nebo U-tvar) s následným broušením, aby se odstranily oxidy a zajistil se čistý svařovaný povrch.
Tvarování za studena/za tepla: V závislosti na poloměru nádoby může být plech válcovaný za studena -nebo za tepla-. Pokud je materiál tvářen za tepla-, může vyžadovat opětovné-tepelné zpracování, aby se obnovily jeho původní vlastnosti třídy 1.
Primární aplikace
Petrochemie a rafinace:Používá se ve středotlakých odlučovacích nádobách, akumulátorech, rafinérských potrubních systémech (rozdělovače a sběrače) a chemických reaktorech.
Výroba energie:Nezbytný pro bubny průmyslových kotlů, parní potrubí, součásti turbín a výměníky tepla.
Kyselá servisní prostředí:Díky obsahu chrómu je standardní volbou pro nádoby manipulující s korozivními plyny a kapalinami v aplikacích s „kyselou“ (vysokou-sírou) ropou a plynem.
Zařízení pro tepelné zpracování:Ideální pro skořepinové-a{1}}trubkové výměníky tepla, dohřívače a chladiče, kde je efektivní přenos tepla rozhodující.
Klíčové výhody
A387 Grade 12 Class 1 nabízí specifickou rovnováhu mechanických a tepelných vlastností, které ji odlišují od ostatních jakostí:
Tepelná účinnost:Má vyšší tepelnou vodivost (přibližně . 44 W/m·K) ve srovnání s vyššími-třídami chromu, jako je třída 11. Díky tomu je efektivnější pro přenos tepla a pomáhá minimalizovat teplotní gradienty ve výměnících.
Vysoká{0}}teplotní stabilita:Přídavek molybdenu zlepšuje-pevnost v tahu za vysokých teplot a odolnost proti tečení, čímž zabraňuje deformaci kovu při trvalém teplu a zatížení.
Odolnost proti korozi a oxidaci:Chrom zvyšuje odolnost materiálu vůči usazování vodního kamene a oxidaci v prostředí s vysokou teplotou-a poskytuje ochranu proti působení vodíku a sulfidaci.
Vynikající tažnost (specifická pro třídu 1):Ve srovnání s třídou 2 (která je kalená a temperovaná pro vyšší pevnost) je třída 1 normalizována a temperována. Výsledkem je nižší pevnost v tahu, ale vynikající tažnost a houževnatost, což usnadňuje tvarování a svařování do složitých tvarů.
Efektivita-nákladů:Často je to nejekonomičtější volba pro středně-teplotní projekty. Poskytuje nezbytný výkon pro velká-průmyslová zařízení, kde nejsou vyžadovány extrémní bezpečnostní limity-nákladnějších slitin (jako je třída 22 nebo 91).
Svařitelnost:Jeho relativně nízký obsah uhlíku (typicky 0,05–0,17 %) zajišťuje dobrou svařitelnost, což umožňuje spolehlivou výrobu vysokotlakých -nádob pomocí standardních metod svařování.
Kontaktujte nás na adrese beam@gneesteelgroup.com pro ceny, technickou podporu nebo přizpůsobená řešení. Jsme vždy připraveni podpořit váš projekt.
Na co se ocel ASTM A387 Grade 12 Class 1 primárně používá?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 je chrom-molybdenová legovaná ocelová deska určená pro tlakové nádoby a kotle. Běžně se používá v rafineriích, petrochemických závodech a energetických zařízeních, kde existují zvýšené teploty a korozní podmínky. Materiál nabízí dobrou pevnost při tečení a odolnost proti oxidaci, díky čemuž je vhodný pro sběrače, tlakové nádoby a tepelné výměníky pracující při středních až vysokých teplotách. Jeho tepelně-zpracovaný stav zajišťuje konzistentní mechanické vlastnosti a svařitelnost.
Jaké jsou klíčové požadavky na chemické složení pro ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 typicky obsahuje přibližně 0,50–0,90 % chrómu a 0,45–0,65 % molybdenu spolu s kontrolovaným množstvím uhlíku, manganu, křemíku, fosforu a síry. Tyto prvky přispívají k jeho pevnosti při vysokých-teplotách a odolnosti proti tečení. Obsah uhlíku je omezen, aby se zlepšila svařitelnost a snížilo se riziko vytvrzení v tepelně-zatížené zóně. Chemické složení je pečlivě vyváženo, aby splňovalo požadavky na mechanické vlastnosti specifikované v normě ASTM.
Jaké jsou typické mechanické vlastnosti ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 má obecně minimální pevnost v tahu 415–585 MPa a minimální mez kluzu 205 MPa. Vykazuje dobrou tažnost s prodloužením přibližně 22 % nebo více. Ocel má také vynikající houževnatost, zejména při normalizaci a popouštění, což pomáhá předcházet křehkému lomu v aplikacích s tlakovými nádobami. Díky těmto vlastnostem je vhodný pro použití v-vysokoteplotních a{11}}tlakových prostředích, kde je spolehlivost rozhodující.
Jaké tepelné zpracování je vyžadováno pro ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 se obvykle dodává v normalizovaném a temperovaném stavu. Normalizace zahrnuje zahřátí oceli na teplotu přibližně 890–940 stupňů, po kterém následuje chlazení vzduchem, které zjemňuje strukturu zrna a zlepšuje pevnost. Poté se provádí temperování při 595–650 stupních, aby se snížila tvrdost, zvýšila houževnatost a zmírnila se zbytková napětí. Toto tepelné zpracování zajišťuje konzistentní mechanické vlastnosti a dobrou svařitelnost pro výrobu tlakových nádob.
Jaká je maximální provozní teplota pro ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 se běžně používá v aplikacích s provozními teplotami až do přibližně 593 stupňů. Jeho slitina chrom-molybdenu poskytuje dobrou odolnost proti oxidaci a pevnost při tečení při zvýšených teplotách. Dlouhodobé-vystavení této teplotě však může snížit její mechanické vlastnosti a zvýšit riziko deformace při tečení. Konstruktéři často odkazují na směrnice ASME pro kotel a tlakové nádoby, aby určili povolené hodnoty napětí při konkrétních teplotách pro bezpečný provoz.
Je ASTM A387 Grade 12 Class 1 vhodný pro svařování?
Ano, ASTM A387 Grade 12 Class 1 je obecně považován za svařitelný pomocí běžných svařovacích procesů, jako jsou SMAW, GMAW, FCAW a SAW. Doporučuje se řádné předehřátí a tepelné zpracování po-svaření, aby se zabránilo praskání způsobenému vodíkem-a snížení tvrdosti v oblasti ovlivněné teplem-. Teploty předehřívání se obvykle pohybují od 150 do 260 stupňů v závislosti na tloušťce plechu a postupu svařování. PWHT při asi 600 stupních pomáhá obnovit houževnatost a zmírnit zbytková pnutí, čímž zajišťuje integritu svařovaných tlakových nádob.
Jaké normy jsou běžně spojovány s ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 se často používá ve spojení s ASME Kodexem kotlů a tlakových nádob, zejména sekcí VIII pro tlakové nádoby a sekcí I pro kotle. Může být také odkazováno na standardy API pro zařízení rafinérií a petrochemické aplikace. Materiál je vyráběn a testován podle ASTM A387, která specifikuje požadavky na chemické složení, mechanické vlastnosti, tepelné zpracování a nedestruktivní testování. Tyto normy zajišťují, že ocel splňuje nezbytná kritéria kvality a výkonu.
Jaké jsou běžné formy produktů ASTM A387 Grade 12 Class 1?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 se primárně vyrábí jako ocelové desky pro výrobu tlakových nádob. Je k dispozici v různých tloušťkách a šířkách, aby vyhovoval různým požadavkům na design. V některých případech může být také dodáván jako výkovky nebo odlitky pro specializované součásti. Desky se obvykle řežou, tvarují a svařují za účelem výroby tlakových nádob, tepelných výměníků a dalších vysokoteplotních-zařízení. Materiál je také dostupný v kalených a temperovaných podmínkách pro specifické aplikace.
Jaké jsou výhody použití ASTM A387 Grade 12 Class 1 ve vysokoteplotních aplikacích?
ASTM A387 Grade 12 Class 1 nabízí několik výhod pro provoz při vysokých-teplotách, včetně vynikající pevnosti při tečení, dobré odolnosti proti oxidaci a stabilních mechanických vlastností v průběhu času. Jeho slitina chrom{5}}molybdenu pomáhá udržovat pevnost při zvýšených teplotách, zatímco normalizovaný a temperovaný stav zajišťuje houževnatost a tažnost. Ocel má také dobrou svařitelnost a lze ji snadno vyrobit do složitých konstrukcí tlakových nádob. Tyto vlastnosti z něj dělají spolehlivou volbu pro rafinerie a elektrárny.