ASTM A387 Grau 12 Classe 1és una placa d'acer d'aliatge de crom-molibdè (Cr{-Mo) que s'utilitza principalment per a calderes soldades i recipients a pressió dissenyats per a un servei de temperatura elevada.
Equivalents
| BS | EN | ASTM/ASME | DIN |
| 620 B | 13 CRMO 45 | A387-12-1 | 13 CRMO 44 |
Especificacions per a plaques d'acer d'aliatge ASTM A387 grau 12
| Designació | Crom nominal Contingut (%) |
Molibdè nominal Contingut (%) |
| A387 Grau 12 | 1.00% | 0.50% |
Requisits de tracció per a plaques d'acer d'aliatge ASTM A387 Grau 12 Plaques de classe 1
| Denominació: | Requisit: | Grau 12 |
| A387 Grau 12 | Resistència a la tracció, ksi [MPA] | 65 a 85 [450 a 585] |
| Límit de fluència, min, ksi [MPa]/(0,2% de compensació) | 40 [275] | |
| Elongació en 8 polzades [200 mm], min % | 19 | |
| Elongació en 2 polzades [50 mm], min, % | 22 | |
| Reducció d'àrea, min % | ––– |
Requisits químics per a plaques d'acer d'aliatge ASTM A387 grau 12
| Element | Composició química (%) | |
| ASTM A387 Grau 12 | ||
| Carboni: | Anàlisi de calor: | 0.05 - 0.17 |
| Anàlisi del producte: | 0.04 - 0.17 | |
| Manganès: | Anàlisi de calor: | 0.40 - 0.65 |
| Anàlisi del producte: | 0.35 - 0.73 | |
| Fòsfor: | Anàlisi de calor: | 0.035 |
| Anàlisi del producte: | 0.035 | |
| Sofre (màxim): | Anàlisi de calor: | 0.035 |
| Anàlisi del producte: | 0.035 | |
| Silici: | Anàlisi de calor: | 0.15 - 0.40 |
| Anàlisi del producte: | 0.13 - 0.45 | |
| Crom: | Anàlisi de calor: | 0.80 - 1.15 |
| Anàlisi del producte: | 0.74 - 1.21 | |
| Molibdè: | Anàlisi de calor: | 0.45 - 0.60 |
| Anàlisi del producte: | 0.40 - 0.65 |
processament
1. Fusió i refinació
L'acer s'ha de matar completament. Normalment es produeix mitjançant un forn d'arc elèctric (EAF) amb desgasificació al buit per minimitzar les impureses com l'hidrogen i l'oxigen, garantint una estructura de gra fi i una puresa elevada necessària per a aplicacions d'alta-pressió.
2. Tractament tèrmic
El tractament tèrmic és fonamental per assolir les propietats mecàniques de "Classe 1". D'acord amb les normes ASTM A387, les plaques han de patir un dels següents:
Recuit: refredament lent per aconseguir la màxima ductilitat i menor resistència.
Normalització i temperat (N + T): Escalfament a la temperatura d'austenització, refredament a l'aire i després temperat a un mínim de 1150 graus F (620 graus).
Refrigeració accelerada: si ho accepta el comprador, l'acer es pot netejar amb aire-o líquid-a partir de la temperatura d'austenització, seguit d'un tremp.
3. Fabricació i soldadura
A causa del seu contingut en crom i molibdè, el material és susceptible d'endurir-se a la-zona afectada per la calor (HAZ), i requereix un estricte control tèrmic:
Preescalfament: necessari per evitar esquerdes per fred, normalment entre 150 i 250 graus (300 graus F-500 graus F) depenent del gruix.
Tractament tèrmic post-soldadura (PWHT): essencial per alleujar l'estrès i millorar la tenacitat. El rang estàndard és de 650 graus a 700 graus (1200 graus F-1300 graus F).
Consumibles de soldadura: utilitzeu elèctrodes de baix-hidrogen que coincideixin amb la composició del metall base (p. ex., E8018-B2).
4. Propietats mecàniques (classe 1)
La classe 1 designa un nivell de resistència a la tracció més baix en comparació amb la classe 2, prioritzant la ductilitat per a dissenys específics de vaixells:
Resistència a la tracció: 55 – 80 ksi (380 – 550 MPa).
Límit de rendiment (min): 33 ksi (230 MPa).
Elongació (min en 2"): 22%.
aplicacions
1. Indústria del petroli, el gas i la petroquímica
Aquesta és l'àrea d'aplicació més habitual a causa de la resistència de l'acer a la corrosió, l'oxidació i el servei àcid (entorns que contenen sulfur d'hidrogen).
Recipients a pressió: s'utilitzen per a recipients separadors, acumuladors i recipients de procés on es requereix un rendiment fiable a pressió moderada.
Reactors: ideals per a les closques i broquets de reactors químics que processen medis corrosius.
Equip de refineria: es troba a les unitats de processament de gas, a les refineries de petroli i a col·lectors d'alta-temperatura.
2. Generació d'energia
La resistència a la fluència i l'estabilitat tèrmica de l'acer són essencials per als equips que manipulen vapor d'alta-pressió.
Calderes industrials: s'utilitzen en la fabricació de bidons de calderes, capçals i peces de pressió soldables.
Centrals tèrmiques: Components per a canonades de vapor i sistemes de turbines que han de suportar estrès tèrmic sostingut.
3. Equips de transferència de calor
El grau 12 té una conductivitat tèrmica més alta que alguns graus-de crom més alts (com el grau 11), cosa que el fa més eficient per a l'intercanvi de calor.
Bescanviadors de calor: específicament intercanviadors de carcassa-i-tubs, reescalfadors i refrigeradors.
Línies de procés: Transport de fluids o gasos calents mantenint la integritat mecànica.
4. Altres aplicacions industrials
Processament químic: recipients i dipòsits per emmagatzemar líquids o gasos a temperatures elevades.
Sistemes de canonades: conductes industrials d'alta-temperatura, canonades de vapor i sistemes generals de canonades d'alta-calor.
Equipament pesat: s'utilitza ocasionalment en equips de forn o components estructurals del cos que s'enfronten a l'exposició a la calor.
Contacteu-nos a beam@gneesteelgroup.com per obtenir preus, assistència tècnica o solucions personalitzades. Sempre estem disposats a donar suport al teu projecte.
Com es compara ASTM A387 Grau 12 Classe 1 amb Grau 22 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 i Grau 22 Classe 1 són tots dos acers d'aliatge Cr-Mo, però el Grau 22 té un contingut més elevat de crom i molibdè, proporcionant una millor resistència a la -temperatura i resistència a la fluència. El grau 12 és més rendible-i adequat per a temperatures moderades de fins a 593 graus , mentre que el grau 22 s'utilitza sovint per a temperatures més altes i condicions de servei més severes. El grau 22 també ofereix una millor resistència a l'oxidació, però pot requerir procediments de soldadura més estrictes. L'elecció depèn dels requisits de temperatura, pressió i corrosió.
En què difereix ASTM A387 Grau 12 Classe 1 de ASTM A516 Grau 70?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 és un acer d'aliatge Cr-Mo dissenyat per al servei de recipients a pressió d'alta-temperatura, mentre que ASTM A516 Grau 70 és una placa d'acer al carboni destinada a temperatures baixes a moderades. El grau 12 ofereix una resistència superior a la fluència i resistència a l'oxidació a temperatures elevades, el que el fa adequat per a refineries i centrals elèctriques. El grau 70 té una bona duresa i s'utilitza habitualment en aplicacions de baixa-temperatura, com ara tancs d'emmagatzematge i recipients a pressió-ambiental. Els dos materials difereixen significativament en contingut d'aliatge i capacitats de temperatura.
Quina diferència hi ha entre ASTM A387 Grau 12 Classe 1 i Classe 2?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 i Classe 2 tenen la mateixa composició química però difereixen en el tractament tèrmic i les propietats mecàniques. La classe 1 està normalitzada i temperada, proporcionant una major resistència i duresa, la qual cosa la fa adequada per a aplicacions de recipients a pressió més exigents. La classe 2 normalment només es normalitza, donant lloc a una resistència més baixa, però potencialment una millor soldabilitat i conformabilitat. La classe 1 es prefereix per al servei d'alta-temperatura i alta-pressió, mentre que la classe 2 es pot utilitzar per a condicions menys severes o quan es requereix una fabricació més fàcil.
Com es compara ASTM A387 Grau 12 Classe 1 amb ASME SA387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 i ASME SA387 Grau 12 Classe 1 són essencialment el mateix material. La designació SA indica que el material compleix els requisits del codi de calderes i recipients a pressió ASME. La composició química, les propietats mecàniques i els requisits de tractament tèrmic són idèntics. La diferència principal és que SA387 s'utilitza en aplicacions de codi ASME, mentre que ASTM A387 és un estàndard-de propòsit general. Els fabricants solen produir plaques amb ambdós estàndards simultàniament per satisfer les necessitats dels clients.
Quin és el rang de duresa típic per a ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 normalment té un rang de duresa de 137-207 HB quan es subministra en condicions normalitzades i temperades. Aquest rang garanteix una bona tenacitat i ductilitat alhora que manté una resistència suficient per a aplicacions de recipients a pressió. Les proves de duresa es realitzen sovint mitjançant el mètode Brinell per verificar el compliment de les especificacions ASTM. Una duresa excessivament alta pot indicar un tractament tèrmic o una soldadura inadequats, que poden augmentar el risc d'esquerdes i reduir la vida útil.
Quines proves no-destructives són necessàries per a les plaques ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
Les plaques de classe 1 ASTM A387 de grau 12 se solen sotmetre a proves d'ultrasons (UT) per detectar defectes interns com ara porositat, inclusions i laminacions. Depenent de l'aplicació, es poden realitzar proves addicionals com la inspecció de partícules magnètiques (MPI) o proves de penetrants líquids (LPT) a la superfície per identificar esquerdes o discontinuïtats. Aquestes proves no-destructives ajuden a garantir la integritat estructural de les plaques abans d'utilitzar-les en la fabricació de recipients a pressió. El compliment dels estàndards ASTM i ASME és essencial per garantir la qualitat.
Quina és la microestructura típica de ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1, quan es normalitza i es tempera, normalment té una microestructura formada per ferrita i perlita de gra fi-, amb una mica de bainita possible en funció de la velocitat de refredament i el gruix. Aquesta microestructura proporciona un bon equilibri de força i duresa, essencial per al servei dels recipients a pressió. El procés de tremp ajuda a reduir la duresa i perfeccionar l'estructura, millorant la ductilitat i la resistència a la fractura fràgil. El tractament tèrmic adequat és crucial per aconseguir la microestructura i les propietats mecàniques desitjades.
Quins són els consumibles de soldadura habituals utilitzats amb ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
Els consumibles de soldadura habituals per a ASTM A387 Grau 12 Classe 1 inclouen els elèctrodes E8018-B2 per a cables SMAW i ER80S-B2 per a GMAW/FCAW. Aquests consumibles tenen continguts de crom i molibdè coincidents per garantir una bona resistència del metall de soldadura i resistència a la fluència a temperatures elevades. Per a SAW, s'utilitzen sovint els fluxos F8P2-B2 i els cables corresponents. La selecció adequada dels consumibles, juntament amb el preescalfament i el PWHT, ajuda a mantenir la integritat de les juntes soldades i garanteix el compliment dels requisits del codi.
Quin és el coeficient d'expansió tèrmica per a ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 té un coeficient d'expansió tèrmica similar a altres acers Cr-Mo, que normalment oscil·la entre 11,0 i 13,0 × 10⁻⁶ per grau entre la temperatura ambient i els 600 graus. Aquesta propietat és important per dissenyar recipients a pressió i sistemes de canonades, ja que afecta l'estrès tèrmic i l'estabilitat dimensional durant el cicle de temperatura. Els enginyers utilitzen aquestes dades per calcular juntes de dilatació i assegurar-se que el material pot suportar gradients tèrmics sense deformacions o fallades excessives.
Quina és la conductivitat tèrmica de ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
La conductivitat tèrmica de ASTM A387 Grau 12 Classe 1 disminueix amb l'augment de la temperatura, normalment oscil·lant entre aproximadament 45 W/m·K a 100 graus i 35 W/m·K a 600 graus. Aquesta propietat és important per a aplicacions d'intercanviador de calor i calderes, ja que afecta l'eficiència de la transferència de calor i la distribució de la temperatura dins del material. La menor conductivitat tèrmica a temperatures més altes significa que es reté més calor, cosa que pot influir en el comportament de fluència i la selecció de materials per a components específics.
Quina és la densitat de l'ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 té una densitat d'aproximadament 7,85 g/cm³, similar a la majoria dels acers al carboni i de baix-aliatge. Aquesta densitat s'utilitza en els càlculs de pes per al disseny i el transport de recipients a pressió. També afecta la inèrcia del material i la resposta estructural a les càrregues dinàmiques. Tot i que la densitat no és una consideració principal per al rendiment a altes-temperatura, és una propietat física important per als processos d'enginyeria i fabricació com ara la conformació, el mecanitzat i l'enviament.
Quines són les característiques comunes de resistència a la corrosió de l'ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 ofereix una resistència a la corrosió moderada a causa del seu contingut de crom, que ajuda a formar una capa d'òxid protectora a altes temperatures. Tanmateix, no es considera altament resistent a la corrosió-en entorns agressius com ara àcids forts o clorurs. En aquests casos, pot ser necessària una protecció addicional, com ara recobriments, revestiments o aliatges resistents a la corrosió-. El material és més adequat per a la resistència a l'oxidació en servei d'alta-temperatura que per a la resistència general a la corrosió en entorns químics durs.