ASTM A352 LCC/LCB Вытворцы крыягенных шаравых кранаў

ASTM A352 Літая сталь

Змест паказваць

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.

Крыягенны шаравой кран ASTM A352 LCB LCC
Крыягенны шаравой кран ASTM A352 LCB/LCC

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.

ASTM A352 LCB троххадовых шаравой кран
ASTM A352 LCB троххадавой шаравой кран

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.

Корпус дросельнай засланкі ASTM A352 LCC
Корпус дросельнай засланкі ASTM A352 LCC

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.

Зваротны клапан ASTM A352 LCC
Зваротны клапан ASTM A352 LCC
  • 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.

Рэгулюючы клапан ASTM A352 LCB
Рэгулюючы клапан ASTM A352 LCB

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.
Крыягенны шаравой клапан A352 LCB/LCC
Крыягенны шаравой клапан A352 LCB/LCC

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.

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.

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.

Пракруціце ўверсе