1. Уводзіны
У інжынерных умовах, дзе мінусавая прадукцыйнасць мае вырашальнае значэнне, надзейнасць матэрыялу не можа быць парушана.
ASTM A352 - гэта шырока прызнаная спецыфікацыя, распрацаваная ASTM International, якая вырашае гэтую праблему - ахоплівае літых вугляродзістых і нізкалегіраваных сталей прызначаны для часткі, якія ўтрымліваюць ціск якія дзейнічаюць у нізкатэмпературныя ўмовы эксплуатацыі.
Гэтыя сталі неабходныя ў такіх галінах, як СПГ, крыягенныя, алей і газ, і выпрацоўка электраэнергіі, дзе механічная цэласнасць пры нагрузцы ад холаду не падлягае абмеркаванню.
Гэты артыкул змяшчае поўны аналіз ASTM A352, вывучэнне яго металургічных прынцыпаў, Механічныя патрабаванні, прыкладанне, і вытворчыя наступствы
для падтрымкі інжынераў, спецыфікатары, і спецыялістаў па закупках у прыняцці абгрунтаванага выбару матэрыялаў.
2. Вобласць прымянення і прызначэнне ASTM A352
Вокладкі ASTM A352 адліўкі для дэталяў, якія ўтрымліваюць ціск прызначаны для працы пры нізкія тэмпературы да -50°F (-46° С) ці нават ніжэй, у залежнасці ад гатунку.

Гэта гарантуе, што літая сталь захоўвае пластычнасць, вынослівасць, і ўстойлівасць да далікатнага разбурэння пры ўздзеянні гэтых складаных умоў.
У адрозненне ад ASTM A216 (для літой вугляродзістай сталі агульнага прызначэння) або A351 (для каразійна-ўстойлівага аўстэнітнага нержавеючага ліцця), A352 прызначаны для прымянення пры нізкіх тэмпературах.
Ён часта мае падвойную сертыфікацыю ASME SA352, што робіць яго прыдатным для сасудаў высокага ціску і адпаведнасці коду трубаправодаў.
3. Класіфікацыя марак ASTM A352
ASTM A352 уключае шэраг маркі літой вугляродзістай і нізкалегаванай сталі спецыяльна распрацаваны для нізкатэмпературнае абслугоўванне у кампанентах, якія змяшчаюць ціск.
Класіфікацыя грунтуецца на хімічны склад, Механічныя характарыстыкі, і ўмовы абслугоўвання.

Гэтыя гатункі шырока згрупаваны ў вугляродзістыя сталі, Сталь з нізкім сплавам, і мартенситные нержавеючыя сталі, кожны адаптаваны для задавальнення канкрэтных эксплуатацыйных патрабаванняў.
Ніжэй прыведзена падрабязная класіфікацыя найбольш распаўсюджаных марак ASTM A352:
| Сартаваць | Тып | Першасныя легіруючыя элементы | Тыповая эксплуатацыйная тэмпература (° С) | Агульныя прыкладанні |
|---|---|---|---|---|
| ДМС | Вугляродная сталь | Мн, C | Да -46°C | Фітынгі для нізкатэмпературных труб, фланцы |
| LCB | Вугляродная сталь (Палепшаны) | У (~0,5%), Мн, C | Да -46°C | Целы клапана, карпусы прывадаў |
| LCC | Вугляродная сталь (Высокі ўдар) | У (~ 1,0%), Мн, C | Да -46°C | Дэталі, якія ўтрымліваюць ціск, крыягенныя клапаны |
| LC1–LC9 | Нізкалегаваныя сталі | Вар'іруецца: У, Кр, Мо, Cu | -46°C да -100 °C+ (у залежнасці ад сплаву) | Спецыяльнае абсталяванне пад ціскам у суровых умовах |
| CA6NM | Мартэнсітная нержавеючая сталь | 13Кр, 4У | Да -60°C | Дэталі паравой турбіны, клапаны марской вады |
Адлюстраванне нумароў UNS
Кожны клас ASTM A352 таксама мае адпаведны Адзіная сістэма нумарацыі (Нас) прызначэнне для падтрымкі адсочвання і стандартызацыі сплаваў:
- ДМС – UNS J03000
- LCB – UNS J03001
- LCC – UNS J03002
- CA6NM – ЗША J91540
Параўнанне з каванымі эквівалентамі
У той час як ASTM A352 кіруе cast прадукцыя, з многімі яго гатункамі можна параўнаць спецыфікацыі каванай сталі выкарыстоўваецца ў падобных праграмах. Напрыклад:
- A352LCC прыкладна паралелі ASTM A350 LF2 (кованая вугляродзістай сталі)
- CA6NM металургічна падобны да каванага 13-4 з нержавеючай сталі (Асі 410 з Ni)
4. Хімічныя патрабаванні
У табліцы прыведзены тыповыя максімальныя і мінімальныя дыяпазоны складу:
| Элемент | LCB (%) | LCC (%) | LC1/LC2 (%) | LCB-CR (%) | Функцыя |
|---|---|---|---|---|---|
| Вуглярод (C) | 0.24 - 0.32 | 0.24 - 0.32 | 0.24 - 0.32 | 0.24 - 0.32 | База трываласць і цвёрдасць |
| Марганец (Мн) | 0.60 - 1.10 | 0.60 - 1.10 | 0.60 - 1.10 | 0.60 - 1.10 | Раскісленне, grain refinement |
| Крэмнім (І) | 0.40 - 0.60 | 0.40 - 0.60 | 0.40 - 0.60 | 0.40 - 0.60 | Цякучасць, раскіслення |
| Фосфар (P) | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | Кантроль крохкай сегрэгацыі |
| Серы (S) | ≤ 0.015 | ≤ 0.015 | ≤ 0.015 | ≤ 0.015 | Кантроль сульфідных ўключэнняў |
| Нік (У) | - | - | - | 1.00 - 2.00 | Павышае трываласць пры нізкіх тэмпературах (CR варыянт) |
| Хром (Кр) | - | - | - | 0.25 - 0.50 | Устойлівасць да карозіі/точкавай коркі (CR варыянт) |
| Molybdenum (Мо) | - | - | - | 0.25 - 0.50 | Трываласць пры павышаных/нізкіх тэмпературах |
| Ванадыя (V) | 0.05 - 0.15 | 0.05 - 0.15 | 0.05 - 0.15 | 0.05 - 0.15 | Дапрацоўка збожжа, трываласць на расцяжэнне |
| Copper (Cu) | - | ≤ 0.40 | - | - | Паляпшае апрацоўваемасць у адліваным выглядзе |
| Азот (N) | ≤ 0.012 | ≤ 0.012 | ≤ 0.012 | ≤ 0.012 | Кантроль для прадухілення дзірак |
| Алюміній (AL) | 0.02 - 0.05 (максімум) | 0.02 - 0.05 | 0.02 - 0.05 | 0.02 - 0.05 | Мадыфікацыя ўключэння (раскісліцель) |
Уплыў легіруючых элементаў на трываласць пры нізкіх тэмпературах
- Вуглярод (0.24–0,32%): Баланс паміж сілай і трываласцю; празмерны вуглярод (> 0.32%) можа павялічыць цвёрдасць і паменшыць энергію Шарпі пры -50 °F і ніжэй.
- Марганец (0.60–1,10%): Спрыяе раскісленню пры плаўленні і спрыяе ўмацаванню цвёрдага раствора.
Марганец таксама дапамагае рафінаваць перлітныя/перлітна-ферытавыя сумесі падчас тэрмічнай апрацоўкі, паляпшэнне трываласці. - Нік (1.00–2,00%) (Толькі LCB-CR): Нікель значна паляпшае зрух крывой (Зрух НК) у пераходным рэгіёне Шарпі, дазваляючы сталі захоўваць пластычнасць пры больш нізкіх тэмпературах.
- Хром (0.25–0,50%) і малібдэн (0.25–0,50%): Гэтыя элементы аб'ядноўваюцца ў форму карбідаў (Cr₇C₃, Mo₂C) якія затрымліваюць рост збожжа пры тэрмічнай апрацоўцы і паляпшаюць загартоўвальнасць,
тым самым паляпшаючы як трываласць на разрыў, так і трываласць пры нізкіх тэмпературах. - Ванадыя (0.05–0,15%): Дзейнічае як магутны ачышчальнік збожжа, утвараючы дробныя асадкі VC, якія замацоўваюць межы зерняў аўстэніту пры ліцці і тэрмічнай апрацоўцы.
Больш дробны памер збожжа (ASTM 6–8) напрамую карэлюе з больш высокай энергіяй Шарпі V-надрэзу пры крыягенных тэмпературах.
5. Фізічныя ўласцівасці
Шчыльнасць і цеплаправоднасць
- Шчыльнасць: Approximately 7.80 G/CM³ (0.283 фунт/дзюйм³) для ўсіх марак A352, так як легіруючыя дабаўкі (Мо, У, Кр, V) адносна нязначныя (≤ 3% усяго).
- Цеплаправоднасць:
-
- Як-Cast: ~ 30 W/m · k каля 20 ° С.
- Нармалізаваны/загартаваны: Крыху паменшаны (~ 28 W/m · k) за кошт больш дробнай зярністай структуры і загартаваных карбідаў.
- Крыягенны эфект: Пры тэмпературы −100 °C, праводнасць нязначна павышаецца (да ~ 35 W/m · k) таму што рассейванне фанонаў памяншаецца,
што можа быць карысным для прыкладанняў, якія патрабуюць хуткай перадачы цяпла (e.g., крыягенныя клапаны).
Каэфіцыент цеплавога пашырэння (Cte) пры крыягенных тэмпературах
- Cte (20 °C да −100 °C): ~ 12 × 10⁻⁶ /°C
- Cte (ад −100 °C да −196 °C): ~ 11 × 10⁻⁶ /°C
У параўнанні з аўстэнітнай нержавеючай сталлю (≈ 16 × 10⁻⁶ /°C), Літая сталь A352 мае меншы каэфіцыент цеплавога пашырэння, што з'яўляецца выгадным пры мацаванні нітамі або герметызацыяй матэрыяламі з аналагічнымі КТР (e.g., вугляродзістыя сталі).
Дызайнеры ўсё яшчэ павінны ўлічваць дыферэнцыяльнае пашырэнне пры спалучэнні з алюміній або медзь сплавы, асабліва ў крыягенных прыкладаннях.
6. Механічныя ўласцівасці літой сталі ASTM A352
Літая сталь ASTM A352 спецыяльна распрацавана для прыкладанняў, якія патрабуюць высокай трываласці і выдатнай трываласці пры нізкіх або крыягенных тэмпературах. Механічныя ўласцівасці нязначна адрозніваюцца ў залежнасці ад хімічнага складу і працэсаў тэрмічнай апрацоўкі. Ніжэй прыводзіцца параўнанне некалькіх часта выкарыстоўваюцца марак A352.

Тыповыя механічныя ўласцівасці па класах
| Сартаваць | Тып | Трываласць на расцяжэнне (МПА / ксі) | Сіла выхаду (МПА / ксі) | Падаўжэнне (%) | Энергія ўдару пры -46°C (J / фут-фунт) | Цяжкасць (Hb) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДМС | Вугляродная сталь | 415 мін (60 ксі) | 240 мін (35 ксі) | 22 мін | 27 J (20 фут-фунт) | 170–207 |
| LCB | Вугляродная сталь | 485–655 (70–95 ksi) | 250 мін (36 ксі) | 22 мін | 27 J (20 фут-фунт) | 170–229 |
| LCC | Вугляродная сталь | 485–655 (70–95 ksi) | 250 мін (36 ксі) | 22 мін | 27 J (20 фут-фунт) | 170–229 |
| LC2 | Нізкалегаваная сталь | 485–655 (70–95 ksi) | 275 мін (40 ксі) | 20 мін | 27 J (20 фут-фунт) | 179–229 |
| LC2-1 | Нізкалегаваная сталь | 550–690 (80–100 ksi) | 310 мін (45 ксі) | 20 мін | 27 J (20 фут-фунт) | 197–235 |
| LC3 | Нізкалегаваная сталь | 585–760 (85–110 ksi) | 310 мін (45 ксі) | 20 мін | 27 J (20 фут-фунт) | 197–241 |
CA6NM |
13% Кр, 4% Мартэнсітны Ni SS | 655–795 (95–115 ksi) | 450–550 (65–80 ksi) | 15–20 | 40–120 Дж (30–90 футаў-фунтаў) у залежнасці ад тэрмічнай апрацоўкі | 200–240 |
| CA15 | 13% Cr Мартэнсіт SS | 620–760 (90–110 ksi) | 450 мін (65 ксі) | 15–20 | 20–40 Дж (15–30 футаў-фунтаў) | 200–240 |
| Cf8m | Аўстэнітная нержавеючая сталь (316 тыпу) | 485 мін (70 ксі) | 205 мін (30 ксі) | 30 мін | Звычайна не выкарыстоўваецца для ўдарнага абслугоўвання | 150–180 |
| CD4MCuN | Дуплекс з нержавеючай сталі | 655–795 (95–115 ksi) | 450 мін (65 ксі) | 20–25 | 70–100 Дж (50–75 футаў-фунтаў) | 200–250 |
Заўвагі па спецыяльных адзнаках
- CA6NM: Шырока выкарыстоўваецца ў гідраэлектрычных турбінах, Целы клапана, і корпуса помпаў для яго выдатная ўстойлівасць да кавітацыі, свариваемость, і Уплыў на трываласць пры мінусовай тэмпературы.
- CA15: Прапануе добрую цвёрдасць і ўстойлівасць да карозіі, але меншую ўдарную глейкасць, чым CA6NM, што робіць яго больш прыдатным для асяроддзя з умераным ціскам.
- Cf8m (316 эквівалент): Хоць звычайна гэта не частка A352, яго часта адліваюць пад ASTM A743 і выкарыстоўваецца ст агрэсіўны, але не нізкатэмпературны умовы.
- CD4MCuN: Дуплексная нержавеючая сталь з моцным балансам устойлівасці да карозіі, моц, і прадукцыйнасць ўздзеяння; ідэальна падыходзіць для такіх агрэсіўных асяроддзяў, як хларыдазмяшчальныя растворы.
7. Ліццё і працэсы вытворчасці ASTM A352 літой сталі
Агляд працэсу ліцця
Літая сталь ASTM A352 звычайна вырабляецца з выкарыстаннем пясчанае ліццё або Інвестыцыйнае ліццё, з выбарам у залежнасці ад складанасці, памер, і неабходныя допускі дэталі.

- Пясчанае ліццё: Гэта застаецца найбольш распаўсюджаным спосабам вытворчасці вялікіх корпусаў клапанаў, корпусы помпы, і фланцы ў адпаведнасці з ASTM A352.
Ён забяспечвае рэнтабельную гнуткасць для складаных формаў і тоўстых секцый.
Аднак, патрабуецца дбайны кантроль матэрыялаў формы і параметраў залівання, каб звесці да мінімуму такія дэфекты, як сітаватасць і ўсаджванне. - Інвестыцыйнае ліццё: Для меншага, больш складаныя кампаненты, якія патрабуюць вышэйшай аздаблення паверхні і дакладнасці памераў, часам выкарыстоўваецца ліццё па выплавляемым мадэлям.
Гэты метад дае менш дэфектаў ліцця і памяншае прыпускі на апрацоўку, хоць і з больш высокімі выдаткамі.
Тэрмічная апрацоўка
Посткастынг, Сталі ASTM A352 падвяргаюцца строгім патрабаванням нармалізацыі і гартавання для паляпшэння механічных уласцівасцей:
- Нармалізацыя: Звычайна выконваецца пры 900–950 ° С, нармалізацыя паляпшае структуру збожжа, здымае ўнутранае напружанне, і паляпшае трываласць.
- Загармаванне: Ажыццяўляецца ст 600-700°C, загартоўка ўраўнаважвае трываласць і пластычнасць, адначасова памяншаючы далікатнасць.
- Цыклы тэрмічнай апрацоўкі строга кантралююцца і дакументуюцца, каб забяспечыць адпаведнасць спецыфікацыям ASTM і дасягнуць аднолькавых механічных уласцівасцей ва ўсім адліўцы.
Апрацоўка і аддзелка
Дзякуючы складанай геаметрыі, Часта патрабуюць літых кампанентаў ASTM A352 апрацоўванне для дасягнення канчатковых памераў і допускаў. Гэта ўключае ў сябе:
- Апрацоўка з ЧПУ для сядла клапанаў, фланцы, і крытычныя ўшчыльняльныя паверхні.
- Паверхневыя працэдуры напрыклад, шліфоўка і паліроўка для павышэння ўстойлівасці да карозіі і ўшчыльнення.
- Параметры апрацоўкі аптымізаваны ў залежнасці ад маркі сталі і цвёрдасці, каб мінімізаваць знос інструмента і дэфекты паверхні.
8. Перавагі і абмежаванні літой сталі ASTM A352
Літая сталь ASTM A352 шырока выкарыстоўваецца ў крытычных прыкладаннях, дзе трываласць, вынослівасць, і ўстойлівасць да нізкатэмпературнай далікатнасці з'яўляюцца важнымі.

Перавагі літой сталі ASTM A352
Выдатная трываласць пры нізкіх тэмпературах
Маркі ASTM A352, асабліва LCA, LCB, і LCC - спецыяльна распрацаваны для крыягенных і мінусавых тэмператур.
З мінімальнымі патрабаваннямі да энергіі ўдару па Шарпі з V-надрэзам 27 J пры тэмпературы -46°C, гэтыя матэрыялы забяспечваюць структурную цэласнасць і зніжаюць рызыку далікатнага разбурэння ў экстрэмальных умовах.
Выдатнае ўтрыманне ціску
Дзякуючы іх механічнай трываласці і пластычнасці, Ідэальна для гэтага падыходзяць літыя сталі А352 часткі, якія ўтрымліваюць ціск, напрыклад, клапаны, помпы, і фланцы.
Такія маркі, як CA6NM, таксама забяспечваюць павышаную мяжу цякучасці (>550 МПА), падтрымка сістэм больш высокага ціску.
Добрая ліццё
Спецыфікацыя A352 ахоплівае cast сталёвыя кампаненты, што дазваляе складаную геаметрыю і вытворчасць амаль чыстай формы.
Такая гібкасць зніжае патрэбу ў інтэнсіўнай механічнай апрацоўцы і дазваляе вырабляць складаныя ўнутраныя каналы або карпусы, якія ў адваротным выпадку непрактычна каваць або апрацоўваць..
Універсальнасць у розных галінах
Адліўкі A352 выкарыстоўваюцца ў розных галінах, у тым ліку ў нафтавай & бензін, нафтахімічны, пакаленне электраэнергіі,
і крыягенных — дзякуючы механічнай надзейнасці, dimensional accuracy, і прадукцыйнасць ва ўмовах нізкай тэмпературы або высокага ціску.
Карозійная і зносаўстойлівасць (у легіраваных гатунках)
Маркі сплаву, як CA6NM прапанаваць спалучэнне Каразія супраціву і ўмераная цвёрдасць (200–260 HBW),
робіць іх прыдатнымі для службы ў мокры, кіслы, або салёныя асяроддзя, напрыклад, падводнае абсталяванне або хімічныя заводы.
Заснаваная на стандартах гарантыя
Кіруючыся Стандарты ASTM, гэтыя адліўкі падвяргаюцца строгаму кантролю якасці, аж да тэрмічнай апрацоўкі, хімічны склад, і механічныя выпрабаванні, якія забяспечваюць глабальная надзейнасць і прасочвальнасць.
Абмежаванні літой сталі ASTM A352
Дэфекты ліцця і зменлівасць
Як і ў любым працэсе ліцця, Усаджванне паражніны, сітаватасць, або уключэнні можа адбыцца. Гэтыя дэфекты, калі не выяўлены і выпраўлены, можа парушыць механічныя характарыстыкі.
Пашыраныя метады праверкі, як рэнтгенаграфія і ультрагукавое даследаванне часта патрабуюцца для важных частак.
Больш нізкая трываласць у параўнанні з каванымі матэрыяламі
Нягледзячы на добрую пластычнасць, літая сталь звычайна экспануецца меншая глейкасць разбурэння чым каваныя або каваныя эквіваленты з-за зярністай структуры і магчымых дэфектаў ліцця.
Гэта можа абмежаваць іх выкарыстанне ў звышкрытычных умовах стомленасці.
Адчувальнасць да тэрмічнай апрацоўкі
Правільны нармалізацыі і гартавання неабходныя для дасягнення неабходных механічных уласцівасцяў.
Недастатковая або нераўнамерная тэрмічная апрацоўка можа прывесці да Рэшткавы стрэс, скажэнне, ці нават мікротрэшчыны— асабліва ў тоўстых або складаных адліўках.
Праблемы зварваемасці
Некаторыя адзнакі, асабліва легіраваных сталей (e.g., CA6NM), можа спатрэбіцца строгія працэдуры зваркі, уключаючы папярэдні нагрэў, тэрмічная апрацоўка пасля зваркі (Pwht),
і выбар прысадачнага металу каб пазбегнуць далікатнасці або пагаршэння ўстойлівасці да карозіі.
Абмежаваная каразійная стойкасць вугляроду
Гатункі, такія як LCA, LCB, і LCC маюць абмежаваную ўласную ўстойлівасць да карозіі.
Яны часта патрабуюць пакрыцці, падшэўка, або вонкавая абарона пры выкарыстанні ў агрэсіўных асяроддзях або для працяглай службы.
Меркаванні кошту ў легіраваных версіях
Высокалегаваныя маркі, такія як CA6NM або LC3, ўключаюць павышаныя выдаткі за кошт легіруючых элементаў (Кр, У, Мо) і больш патрабавальныя працэсы ліцця і тэрмічнай апрацоўкі.
9. Прыкладанні і тэматычныя даследаванні
Крыягенныя ёмістасці і сховішчы СПГ
- Корпуса клапанаў LCB і LCC:
-
- СПГ інфраструктура патрабуе клапанаў, якія застаюцца пластычнымі −162 °C (−260 °F).
У той час як рэйтынг LCC -100 °F CVN не забяспечвае поўную пластычнасць пры -260 °F, гэта забяспечвае запас трываласці над пераходам далікатна-пластычны. - Тэматычнае даследаванне: Тэрмінал СПГ у Паўночнай Еўропе замяніў корпусы клапанаў A216 WCB (які зламаўся падчас тэстаў на перазарадку) з адліўкамі A352 LCC.
Пасля ўстаноўкі, Ніякіх нізкатэмпературных расколін пасля не назіралася 500 цеплавыя цыклы.
- СПГ інфраструктура патрабуе клапанаў, якія застаюцца пластычнымі −162 °C (−260 °F).

Змазваць & Бензін: Клапаны, Фланцы, і муфты
- Кіслы сэрвіс (Навакольнае асяроддзе H₂S):
-
- LCB-CR адліўкі з 1.5% У, 0.35% Кр, і 0.30% Мо праяўляюць павышаную ўстойлівасць да сульфіднага расколіны пад напругай (SSC).
- Тэматычнае даследаванне: Марскія вусцевыя ўстаноўкі ў Паўночным моры перайшлі ад 13% Cr нержавеючая сталь да LCB-CR для некаторых кампанентаў нізкага ціску,
зніжэнне выдаткаў на матэрыял 20% без шкоды для адпаведнасці патрабаванням кіслага газу (NACE MR0175).
Пакаленне электраэнергіі: Кампаненты паравых і катлоў
- Корпуса помпы для падачы вады:
-
- Аперуючы ст −20 °C і пара нізкага ціску, Ліццё LCB замяніла старыя корпуса з фланцамі A216 WCB.
У выніку а 30% зніжэнне вагі і палепшаная трываласць дзякуючы больш тонкай мікраструктуры. - Тэматычнае даследаванне: Электрастанцыя з камбінаваным цыклам у Японіі паведаміла аб адсутнасці нахлестных злучэнняў або дэфектаў зруху стрыжня пасля ўкаранення дбайных практык лібавання і астуджэння для выпускных клапанаў турбіны A352 LCB.
- Аперуючы ст −20 °C і пара нізкага ціску, Ліццё LCB замяніла старыя корпуса з фланцамі A216 WCB.
Нафтахімічныя рэактары і сасуды пад ціскам
- Помпы для вадкага этылену з дадатковым астуджэннем:
-
- Этыленавыя заводы захоўваюць і перапампоўваюць этылен −104 °C.
Корпусы помпаў LCC забяспечваюць дастатковы запас вышэй за тэмпературу -73 °C, падтрыманне энергіі Шарпі 20 J каля −104 °C падчас агляду трэцяй асобай. - Тэматычнае даследаванне: ЗША. Этыленавы комплекс на ўзбярэжжы Мексіканскага заліва разгарнуў сопла рэактара LCC.
Скончана 150,000 гадзін службы без далікатных разломаў, нават калі падчас тэхнічнага абслугоўвання патрабаваўся незапланаваны разагрэў да -50 °C.
- Этыленавыя заводы захоўваюць і перапампоўваюць этылен −104 °C.
10. Параўнанне з іншымі стандартамі
Пры выбары матэрыялаў для адказных прымянення, разуменне параўнання літой сталі ASTM A352 з іншымі адпаведнымі стандартамі вельмі важна.
| Стандарт | Тып матэрыялу | Дыяпазон тэмпературы | Каразія супраціву | Тыповыя прыкладанні | Асноўныя характарыстыкі |
|---|---|---|---|---|---|
| ASTM A352 | Вуглярод & Нізкалегаваныя літыя сталі | Ад крыягеннага да навакольнага асяроддзя (да -46°C і ніжэй) | Умераны (залежыць ад сплаву) | Клапаны, помпы, пад ціскам | Выдатная трываласць пры нізкіх тэмпературах; тэрмічнаму апрацаваны |
| ASTM A216 | Адліўкі з вугляродзістай сталі | Ад навакольнага да высокай тэмпературы | Нізкі | Агульныя часткі, якія ўтрымліваюць ціск | Эканамічна эфектыўны; не падыходзіць для крыягеннай службы |
| ASTM A351 | Аўстэнітная нержавеючая сталь | Ад навакольнага да высокай тэмпературы | Высокі | Каразійныя асяроддзя | Палепшаная ўстойлівасць да карозіі; меншая трываласць пры нізкіх тэмпературах |
ASTM A217 |
Адліўкі з легаванай сталі (Хромамалібдэнавы) | Высокая тэмпература (да ~1100°F / 593° С) | Умераны да высокага | Высокотэмпературны клапан і дэталі помпы | Прызначаны для абслугоўвання пры падвышаных тэмпературах; добрая трываласць & супраціў паўзучасці |
| API 6A | Вуглярод & Сплава сталі | Змазваць & абслугоўванне газавых свідравін | Пераменлівы | Нафтапрамысловае абсталяванне | Адпавядае строгім патрабаванням абслугоўвання нафтавых радовішчаў |
| У 10213 | Вуглярод & Нізкалегаваныя літыя сталі | Падобна ASTM A352 | Умераны | Пасудзіны пад ціскам і клапаны | Эквівалент еўрапейскага стандарту |
| HE G5121 | Вуглярод & Нізкалегаваныя літыя сталі | Падобна ASTM A352 | Умераны | Кампаненты ціску | Японскі стандартны эквівалент |
11. Новыя тэндэнцыі і будучыя падзеі
Развітая металургія: Чыстае выраб сталі і ачыстка збожжа
- Микролегирование ніёбіем (НБ) і тытан (Аб):
-
- Форма Nb і Ti (НБ,Аб)C ападкі, якія замацоўваюць межы збожжа больш эфектыўна, чым адзін V, вядучы да ASTM 9–10 зярністасці нават у адлівак вялікага перасеку.
- Палепшаная крыягенная трываласць (CVN ≥ 30 J пры -100 °F для LCC) прадэманстраваны ў выпрабаваннях прататыпа.
- Вакуумна-дугавы пераплаў (Наш):
-
- Для крытычна важных ядзерных або глыбока крыягенных адлівак, VAR ліквідуе раствораныя газы і памяншае ўтрыманне ўключэнняў да < 1 праміле— утвараюць амаль непранікальныя кампаненты з CVN > 45 Дж ат −150 °F (−100 °C).
Вытворчасць дабаўкі (AM) для кампанентаў з нізкатэмпературнай сталі
- Электронна-прамянёвая плаўка (EBM) і Селектыўнае лазернае плаўленне (SLM) парашкоў нікеля–жалеза–хрому дазваляюць вырабляць невялікую форму амаль чыстай формы,
складаныя кампаненты (e.g., корпуса крыягенных датчыкаў) традыцыйна вырабляецца з адлівак A352. - Гібрыднае ліццё – AM: Выкарыстоўваючы AM вырабляць формы з канформнымі каналамі астуджэння паскарае час цыклу і паляпшае аднастайнасць мікраструктуры адлівак.
Ліцейныя выпрабаванні паказваюць зніжэнне сітаватасці і паляпшэнне CVN 15 %.
Лічбавы кастынг: Мадэляванне і кантроль якасці
- Вылічальная гідрадынаміка (CFD):
-
- Дызайн віртуальнага варот для аптымізацыі патоку металу, памяншэнне дэфектаў, звязаных з турбулентнасцю.
- Прадказанне застывае ўсаджванне і сітаватасць пры дапамозе канчаткова-элементны аналіз (Агонь).
- Маніторынг у рэжыме рэальнага часу:
-
- Убудаванне тэрмапары і пераўтваральнікі ціску у формах забяспечвае імгненную зваротную сувязь аб тэмпературы і ціску залівання, дазваляючы замкнёнае кіраванне для выпраўлення анамалій на хаду.
- Машыннае навучанне (ML) для прагназавання дэфектаў:
-
- Алгарытмы ML, навучаныя на гістарычных дадзеных адліўкі, прадказваюць дэфектныя адліўкі (> 90% дакладнасць) на аснове датчыкаў у рэжыме рэальнага часу (тэмпературны градыент, стробны ціск, пячных выкідаў).
Новыя пакрыцця і апрацоўка паверхні для экстрэмальных умоў
- Нанакампазітныя пакрыцця:
-
- Ці-Аль-Н і Crn Дэманстрацыя PVD-пакрыццяў, нанесеных на ўнутраныя каналы адлівак A352 300 % больш працяглы тэрмін службы эрозіі ў крыягенных газавых патоках, якія змяшчаюць цвёрдыя часціцы.
- Самааднаўляюцца эпаксідныя ўкладышы:
-
- Стварэнне микрокапсулированные гаючыя сродкі якія вылучаюць палімеры пры адукацыі мікратрэшчыны, герметызацыя адтулін у крыягенных трубаправодах без абслугоўвання ўручную.
- Алмазападобны вуглярод (DLC):
-
- DLC-пакрыцці на паверхнях крыльчаткі помпаў памяншаюць трэнне і кавітацыю ў помпах СПГ, пашырэнне MTBF на 40%.
12. Conclusion
ASTM A352 - важная спецыфікацыя матэрыялу для інжынераў, якія распрацоўваюць кампаненты, якія падвяргаюцца ўздзеянню нізкіх тэмператур і высокага ціску.
Няхай гэта будзе крыягенны СПГ-тэрмінал або арктычная марская платформа, Маркі A352, такія як LCC, LCB, і CA6NM забяспечваюць трываласць, вынослівасць, і надзейнасць, якіх патрабуе сучасная інфраструктура.
Разумеючы яго металургічныя нюансы, патрабаванні да вырабу, і рэлевантнасць прымянення, Прафесіяналы галіны могуць з упэўненасцю выбраць і вызначыць правільную марку ліцця для бяспекі, доўгатэрміновая прадукцыйнасць.
FAQ
Для чаго выкарыстоўваецца ASTM A352?
ASTM A352 у асноўным выкарыстоўваецца для вытворчасці кампанентаў з літой сталі, такіх як клапаны, помпы, і ёмістасці пад ціскам, прызначаныя для нізкатэмпературнага або крыягеннага абслугоўвання.
Яго высокая трываласць і трываласць робяць яго ідэальным для патрабавальных прамысловых умоў, такіх як хімічная апрацоўка і выпрацоўка электраэнергіі.
Ці можна зварваць адліўкі ASTM A352?
Так, Літыя сталі ASTM A352 можна зварваць.
Правільны прагрэў, межпроходный кантроль тэмпературы, і тэрмічная апрацоўка пасля зваркі рэкамендуецца, каб захаваць механічныя ўласцівасці і пазбегнуць расколін.
Карозійна ўстойлівыя па стандарту ASTM A352?
Сталі ASTM A352 забяспечваюць сярэднюю ўстойлівасць да карозіі, якія могуць быць палепшаны шляхам апрацоўкі паверхні або пакрыццяў, у залежнасці ад асяроддзя абслугоўвання.



