SA 387 Grau 12 Classe 2 és una norma ASME/ASTM per a plaques d'acer d'aliatge de crom-molibdè que s'utilitzen principalment en la construcció de recipients a pressió soldables i calderes industrials dissenyades per a un servei de temperatura elevada.
La placa ASME SA387 de grau 12 de classe 2 és una placa d'acer d'aliatge Cr-Mo especificada per a aplicacions de recipients a pressió i calderes a temperatures elevades. Ofereix una bona -resistència a la temperatura, resistència a la fluència i resistència a l'oxidació. La classe 2 significa que es subministra en condicions normalitzades i temperades, proporcionant una millor duresa i ductilitat que la classe 1.
Característiques clau
Composició de l'aliatge:Conté quantitats nominals de1% de cromi0,5% de molibdè. El crom proporciona resistència a la corrosió i l'oxidació, mentre que el molibdè millora la resistència a la tracció a altes temperatures.
Classe 2 vs. Classe 1:Tot i que ambdues classes comparteixen la mateixa composició química,Classe 2té un tractament tèrmic-per aconseguir resistències de tracció i de fluïdesa més altes en comparació amb la classe 1.
Equivalents
| Designació | Contingut nominal de crom (%) | Contingut nominal de molibdè (%) |
|---|---|---|
| SA387 Grau 12 | 1.00% | 0.50% |
Contingut de crom i molibdè (segons l'especificació ASME):
| Designació | Requisit | Grau 12 |
|---|---|---|
| SA387 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 de tracció per a plaques de classe 2
| BS | EN | ASTM/ASME | DIN |
|---|---|---|---|
| 620B | 13CrMo45 | SA387-12-2 | 13CrMo44 |
Composició química de ASME SA387 Grau 12 Classe 2
| Carboni (C) | % |
| Anàlisi de calor: Anàlisi del producte: |
0.05 - 0.17 0.04 - 0.17 |
| Manganès (Mn) | % |
| Anàlisi de calor: Anàlisi del producte: |
0.40 - 0.65 0.35 - 0.73 |
| Fòsfor (P) | % |
| Anàlisi de calor: Anàlisi del producte: |
0.035 0.035 |
| Sofre (S) (màx.) | % |
| Anàlisi de calor: Anàlisi del producte: |
0.035 0.035 |
| Silici (Si) | % |
| Anàlisi de calor: Anàlisi del producte: |
0.15 - 0.40 0.13 - 0.45 |
| Crom (Cr) | % |
| Anàlisi de calor: Anàlisi del producte: |
0.80 - 1.15 0.74 - 1.21 |
| Molibdè (Mo) | % |
| Anàlisi de calor: Anàlisi del producte: |
0.45 - 0.60 0.40 - 0.65 |
tècniques de processament
1. Fabricació d'acer i fosa
Fusió: es produeix normalment mitjançant un forn d'arc elèctric (EAF) o un forn bàsic d'oxigen (BOF).
Refinació: l'acer s'ha de matar (desoxidar) per garantir una estructura química uniforme. Sovint s'utilitza la desgasificació al buit per minimitzar impureses com l'hidrogen i l'oxigen.
Laminació: les plaques es laminen principalment-en calent (HR) per aconseguir el gruix i les dimensions requerits.
2. Tractament tèrmic (crític per a la classe 2)
Per aconseguir la major resistència requerida per a la classe 2, les plaques s'han de sotmetre a tractaments tèrmics específics:
Recuit o normalització: escalfament a la temperatura d'austenització per refinar l'estructura del gra.
Temprament: reescalfament a una temperatura mínima de 1150 graus F (620 graus) per millorar la duresa i la ductilitat mentre es manté una alta resistència a la tracció (450-585 MPa).
Refrigeració accelerada opcional: en alguns casos, s'utilitza l'extinció líquida o la granalla d'aire abans del temperat per millorar les propietats mecàniques.
3. Fabricació i soldadura
Tall: els mètodes inclouen el tall de plasma, flama o raig d'aigua{0}. El preescalfament pot ser necessari per tall amb flama/plasma per evitar l'esquerda de les vores.
Preescalfament (soldadura): normalment es requereix una temperatura de preescalfament de 150 a 200 graus per evitar esquerdes per fred.
Consumibles: s'utilitzen metalls d'aportació compatibles com E8018-B2 (per a SMAW) o ER80S-B2 (per a GMAW) per fer coincidir la composició d'1% Cr - 0.5% Mo.
Tractament tèrmic posterior a la-soldadura (PWHT): obligatori per alleujar l'estrès, normalment es realitza entre 650 graus i 700 graus .
4. Proves i control de qualitat
Assajos mecànics: Inclou la verificació de tracció, elongació i límit elàstic.
Proves no-destructives (NDT): els procediments estàndard inclouen radiografia (RT) o proves per ultrasons (UT) al 100% per garantir la integritat interna.
Proves d'impacte: es realitzen proves Charpy V-Notch per avaluar la resistència a baixa-temperatura, de vegades fins a -52 graus .
Avantatges de SA 387 Grau 12 Classe 2
El principal avantatge de la classe 2 respecte a la classe 1 és la seva resistència mecànica millorada, aconseguit mitjançant tractaments tèrmics específics mantenint la mateixa composició d'aliatge.
Resistència a la temperatura superior:Dissenyat per mantenir la integritat estructural i la resistència a la tracció a temperatures de fins a aproximadament 575 graus (1067 graus F).
Alta resistència a la corrosió i a l'oxidació:L'addició de crom i molibdè proporciona una protecció robusta contra l'oxidació i diverses formes de corrosió, incloses les picades, les esquerdes i l'erosió..
Rendiment del servei amarg:És molt eficaç en entorns "àcids" que contenen sulfur d'hidrogen (𝐻2𝑆), oferint resistència a l'esquerdat induïda per l'hidrogen-(HIC)i cracking per tensió de sulfur.
Excel·lents qualitats de fabricació:Malgrat la seva alta resistència, manté una bona soldabilitat i conformabilitat, permetent la construcció de components industrials complexos sense sacrificar la seguretat.
Durabilitat a -llarg termini:La seva resistència a la fatiga tèrmica ia la fluència(deformació permanent sota esforç constant a alta calor) assegura una vida útil més llarga i costos de manteniment reduïts.
Aplicacions primàries
Petroli i gas i petroquímica:
Reactors i separadors:S'utilitza en equips que processen petroli, gas i productes químics sota estrès elevat.
Bescanviadors de calor:Crucial per a una transferència tèrmica eficient a les refineries.
Tancs d'emmagatzematge:Específicament per a gasos o líquids a pressió i entorns de servei àcids.
Energia i generació d'energia:
Calderes industrials:S'utilitza en bidons de calderes i sobreescalfadors que funcionen a temperatures elevades del vapor.
Energia nuclear i hidràulica:Components com ara canonades d'aigua-d'alta pressió i volutes de turbina.
Processament químic:
Construcció d'equips resistents a substàncies químiques agressives, àcids i oxidació a alta -temperatura.
Aeroespacial i Defensa:
S'utilitza per a vehicles militars, vaixells navals i components que requereixen una alta resistència a la fatiga tèrmica.
Enginyeria general pesada:
Recipients a pressió:Envasos de gas d'alta pressió- i bombones d'oxigen.
Tubs i accessoris:Conductes, brides i suports de canonades d'alta-temperatura.
Les especificacions i els detalls complets estan disponibles a petició. La informació anterior es proporciona només amb finalitats orientatives. Per obtenir requisits de disseny específics, poseu-vos en contacte amb el nostre personal tècnic de vendes.
Quin és el rang típic de contingut de carboni d'aquest material?
El seu contingut de carboni oscil·la entre el 0,15% i el 0,20%. Aquesta gamma equilibra la duresa i la soldabilitat, la qual cosa la fa apta per a la fabricació de components-que contenen pressió.
Quina és la conductivitat tèrmica d'aquest material a temperatura ambient?
A temperatura ambient, la seva conductivitat tèrmica és d'uns 42 W/(m·K). Aquesta propietat és crucial per als càlculs de transferència de calor en el disseny de l'intercanviador de calor.
SA 387 Grau 12 Classe 2 té una bona resistència a la fluència?
Sí, té una excel·lent resistència a la fluïdesa. L'aliatge de crom-molibdè prevé la deformació permanent sota càrregues a llarg termini-alta-temperatura i pressió.
Quin és el rang de duresa Brinell (HB) d'aquest material?
La seva duresa Brinell oscil·la entre 130 i 180 HB. Aquesta duresa moderada equilibra la resistència al desgast i la mecanització per a la fabricació industrial.
Aquest material és resistent a l'atac de l'hidrogen?
Sí, té una bona resistència a l'atac de l'hidrogen quan es tracta correctament{0}}per calor. És adequat per a ambients amb hidrogen a temperatures i pressions elevades.
Quin contingut de crom conté SA 387 Grau 12 Classe 2?
Conté entre 0,80% i 1,15% de crom. El crom millora la resistència a la corrosió i la resistència a l'oxidació, fonamentals per a condicions de servei d'alta-temperatura.
Per a quin rang de temperatures és adequat SA 387 Grau 12 Classe 2?
Funciona bé entre -29 graus (-20 graus F) i 593 graus (1100 graus F). Més enllà d'aquest rang, les seves propietats mecàniques poden degradar-se significativament.
És soldable SA 387 Grau 12 Classe 2?
Sí, es pot soldar fàcilment amb els procediments adequats. Es recomana el preescalfament i el tractament tèrmic post-soldadura per evitar esquerdes en fred i alleujar les tensions residuals.
Quin és el rang de contingut de molibdè d'aquest grau?
El contingut de molibdè és del 0,45% al 0,60%. El molibdè millora la resistència a la fluència i la resistència a la calor, permetent-ne l'ús en processos industrials a temperatures elevades-.