ASTM A352 LCC/LCB կրիոգեն գնդիկավոր փականներ Արտադրողներ

ASTM A352 Cast Steels

Բովանդակություն ցուցահանդես

1. Ներածություն

Ինժեներական միջավայրերում, որտեղ զրոյից ցածր կատարողականությունը կարևոր է, նյութական հուսալիությունը չի կարող վտանգվել.

ASTM A352-ը լայնորեն ճանաչված սպեցիֆիկացիա է, որը մշակվել է ASTM International-ի կողմից, որն անդրադառնում է հենց այս խնդրին. ձուլված ածխածնային և ցածր լեգիրված պողպատներ համար նախատեսված ճնշում պարունակող մասեր որոնք գործում են ցածր ջերմաստիճանի սպասարկման պայմաններ.

Այս պողպատներն անհրաժեշտ են այնպիսի արդյունաբերություններում, ինչպիսին LNG-ն է, կրիոգենիկա, Նավթ եւ գազ, և էլեկտրաէներգիայի արտադրություն, որտեղ սառը սթրեսի պայմաններում մեխանիկական ամբողջականությունը սակարկելի չէ.

Այս հոդվածը տրամադրում է ASTM A352-ի համապարփակ վերլուծություն, ուսումնասիրելով դրա մետալուրգիական սկզբունքները, մեխանիկական պահանջներ, Ծրագրեր, և արտադրության հետևանքները

ինժեներներին աջակցելու համար, սպեցիֆիկատորներ, և գնումների մասնագետներին՝ տեղեկացված նյութերի ընտրություն կատարելիս.

2. ASTM A352-ի շրջանակը և նպատակը

ASTM A352 ծածկոցներ ճնշումը պահող մասերի ձուլվածքներ նախատեսված է աշխատելու համար ցածր ջերմաստիճաններ մինչև -50°F (-46° C) կամ նույնիսկ ավելի ցածր, կախված դասարանից.

ASTM A352 LCB LCC կրիոգեն գնդիկավոր փական
ASTM A352 LCB/LCC կրիոգեն գնդիկավոր փական

Այն ապահովում է, որ ձուլածո պողպատը պահպանում է ճկունությունը, կոշտություն, և դիմադրություն փխրուն կոտրվածքին, երբ ենթարկվում է այս պահանջկոտ միջավայրերին.

Ի տարբերություն ASTM A216-ի (ընդհանուր նշանակության ձուլածո ածխածնային պողպատների համար) կամ A351 (կոռոզիակայուն ավստենիտիկ չժանգոտվող ձուլվածքների համար), A352-ը հարմարեցված է ցածր ջերմաստիճանի ծրագրերի համար.

Այն հաճախ կրկնակի հավաստագրված է ASME SA352-ով, դարձնելով այն հարմար ճնշման անոթների և խողովակաշարերի կոդի համապատասխանության համար.

3. ASTM A352 դասարանների դասակարգում

ASTM A352-ը ներառում է մի շարք ձուլածո ածխածնային և ցածր լեգիրված պողպատի դասարաններ հատուկ նախագծված է ցածր ջերմաստիճանի սպասարկում ճնշում պարունակող բաղադրիչներում.

Դասակարգումը հիմնված է Քիմիական կազմ, մեխանիկական կատարում, մի քանազոր սպասարկման պայմանները.

ASTM A352 LCB եռակողմ գնդիկավոր փական
ASTM A352 LCB եռակողմ գնդիկավոր փական

Այս գնահատականները լայնորեն խմբավորված են ածխածնային պողպատներ, ցածր խառնուրդով պողպատներ, մի քանազոր մարտենզիտ չժանգոտվող պողպատներ, յուրաքանչյուրը հարմարեցված է բավարարելու կոնկրետ գործառնական պահանջները.

Ստորև ներկայացված է ASTM A352-ի ամենատարածված դասակարգման մանրամասն դասակարգումը:

Դասարան Տիպ Առաջնային համաձուլվածքային տարրեր Տիպիկ սպասարկման ջերմաստիճան (° C) Ընդհանուր դիմումներ
LCA Ածխածնի պողպատ Ժլատ, Գ Մինչև -46°C Ցածր ջերմաստիճանի խողովակների կցամասեր, եզրեր
LCB Ածխածնի պողպատ (Ընդլայնված) Մեջ (~0,5%), Ժլատ, Գ Մինչև -46°C Փական մարմիններ, մղիչի պատյաններ
LCC Ածխածնի պողպատ (Բարձր ազդեցություն) Մեջ (~1.0%), Ժլատ, Գ Մինչև -46°C Ճնշումը պահպանող մասեր, կրիոգեն փականներ
LC1–LC9 Low ածր խառնուրդային պողպատ Տատանվում է: Մեջ, Խուզարկու, Ժամանակ, Մգոհել -46°C-ից -100°C+ (կախված խառնուրդից) Հատուկ ճնշման սարքավորումներ կոշտ միջավայրում
CA6NM Martensitic չժանգոտվող պողպատ 13Խուզարկու, 4Մեջ Մինչև -60°C Գոլորշի տուրբինի մասեր, ծովի ջրի փականներ

UNS-ի համարների քարտեզագրում

Յուրաքանչյուր ASTM A352 դասարան ունի նաև համապատասխան Համարակալման միասնական համակարգ (Ամերիկա) հետագծելիության և համաձուլվածքների ստանդարտացմանն աջակցելու նշանակում:

  • LCA – UNS J03000
  • LCB – UNS J03001
  • LCC – UNS J03002
  • CA6NM – ԱՄՆ J91540

Համեմատություն կռած համարժեքների հետ

Մինչդեռ ASTM A352-ը ղեկավարում է դարակ արտադրանք, Դրա գնահատականներից շատերը կարող են թույլ համեմատվել կռած պողպատի բնութագրերը օգտագործվում է նմանատիպ ծրագրերում. Օրինակ:

  • A352LCC մոտավորապես զուգահեռներ ASTM A350 LF2 (կեղծված ածխածնային պողպատ)
  • CA6NM մետալուրգիական առումով նման է դարբնոցին 13-4 չժանգոտվող պողպատ (AISI 410 Նիի հետ)

4. Քիմիական պահանջներ

Աղյուսակը ամփոփում է տիպիկ առավելագույն և նվազագույն կազմի միջակայքերը:

Տարր LCB (%) LCC (%) LC1/LC2 (%) LCB-CR (%) Գործառույթ
Ածխածնային (Գ) 0.24 Մի քիչ 0.32 0.24 Մի քիչ 0.32 0.24 Մի քիչ 0.32 0.24 Մի քիչ 0.32 Հիմքի ուժ և կարծրություն
Մանգան (Ժլատ) 0.60 Մի քիչ 1.10 0.60 Մի քիչ 1.10 0.60 Մի քիչ 1.10 0.60 Մի քիչ 1.10 Դեօքսիդացում, հացահատիկի մաքրում
Սիլիկոն (Մի քանազոր) 0.40 Մի քիչ 0.60 0.40 Մի քիչ 0.60 0.40 Մի քիչ 0.60 0.40 Մի քիչ 0.60 Հեղուկություն, դեօքսիդացում
Ֆոսֆոր (Իմաստ) ≤ 0.025 ≤ 0.025 ≤ 0.025 ≤ 0.025 Վերահսկեք փխրուն տարանջատումը
Ծծումբ (Ծուռ) ≤ 0.015 ≤ 0.015 ≤ 0.015 ≤ 0.015 Վերահսկեք սուլֆիդային ներդիրները
Նիկել (Մեջ) Մի քիչ Մի քիչ Մի քիչ 1.00 Մի քիչ 2.00 Բարձրացնում է ցածր ջերմաստիճանի դիմացկունությունը (CR տարբերակ)
Քրոմ (Խուզարկու) Մի քիչ Մի քիչ Մի քիչ 0.25 Մի քիչ 0.50 Կոռոզիայից/փոսերի դիմադրություն (CR տարբերակ)
Մոլիբդեն (Ժամանակ) Մի քիչ Մի քիչ Մի քիչ 0.25 Մի քիչ 0.50 Ուժեղություն բարձր/ցածր ջերմաստիճաններում
Վանադիում (Վիճակ) 0.05 Մի քիչ 0.15 0.05 Մի քիչ 0.15 0.05 Մի քիչ 0.15 0.05 Մի քիչ 0.15 Հացահատիկի մաքրում, Առաձգական ուժ
Պղնձ (Մգոհել) Մի քիչ ≤ 0.40 Մի քիչ Մի քիչ Բարելավում է ձուլված մեքենայությունը
Ազոտ (Ն) ≤ 0.012 ≤ 0.012 ≤ 0.012 ≤ 0.012 Վերահսկվում է փչակները կանխելու համար
Ալյումին (Ալ) 0.02 Մի քիչ 0.05 (մաքս) 0.02 Մի քիչ 0.05 0.02 Մի քիչ 0.05 0.02 Մի քիչ 0.05 Ներառման փոփոխություն (նոքոքսիդիչ)

Լեգիրման տարրերի ազդեցությունը ցածր ջերմաստիճանի ամրության վրա

  • Ածխածնային (0.24–0,32%): Հավասարակշռություն ուժի և կոշտության միջև; ավելորդ ածխածին (> 0.32%) կարող է մեծացնել կարծրությունը և նվազեցնել Charpy էներգիան -50 °F և ցածր ջերմաստիճանում.
  • Մանգան (0.60– 1,10%): Խթանում է դօքսիդացումը հալման ժամանակ և նպաստում է պինդ լուծույթի ամրացմանը.
    Mn-ը նաև օգնում է մաքրել մարգարիտ/պեռլիտ-ֆերիտ խառնուրդները ջերմային մշակման ժամանակ, ամրության բարելավում.
  • Նիկել (1.00– 2,00%) (Միայն LCB-CR): Նիկելը զգալիորեն ուժեղացնում է կորի տեղաշարժ (NDT հերթափոխ) Շարպիի անցումային շրջանում, թույլ տալով պողպատներին պահպանել ճկուն վարքագիծը ցածր ջերմաստիճաններում.
  • Քրոմ (0.25– 0,50%) և մոլիբդեն (0.25– 0,50%): Այս տարրերը միավորվում են և ձևավորվում կարբիդներ (Cr₇C3, Mo₂C) որոնք դանդաղեցնում են հացահատիկի աճը ջերմային մշակման ժամանակ և բարելավում Կարծրություն,
    դրանով իսկ բարելավելով ինչպես առաձգական ուժը, այնպես էլ ցածր ջերմաստիճանի դիմացկունությունը.
  • Վանադիում (0.05– 0,15%): Գործում է որպես հացահատիկի հզոր զտիչ՝ ձևավորելով նուրբ VC նստվածքներ, որը ամրացնում է ավստենիտի հատիկի սահմանները ձուլման և ջերմային մշակման ժամանակ.
    Ավելի նուրբ հատիկի չափ (ASTM 6–8) ուղղակիորեն փոխկապակցված է ավելի բարձր Charpy-ի V խազ էներգիայի հետ կրիոգեն ջերմաստիճաններում.

5. Ֆիզիկական հատկություններ

Խտություն և ջերմային հաղորդունակություն

  • Խտություն: Մոտավորապես 7.80 գ / սմ (0.283 լբ/ին³) բոլոր A352 դասարանների համար, համաձուլվածքային հավելումներից ի վեր (Ժամանակ, Մեջ, Խուզարկու, Վիճակ) համեմատաբար փոքր են (≤ 3% ընդհանուր).
  • Mal երմային հաղորդունակություն:
    • As-Cast: ~ 30 W / m · k մոտ 20 ° C.
    • Նորմալացված / կոփված: Մի փոքր նվազեցված (~ 28 W / m · k) շնորհիվ ավելի նուրբ հացահատիկի կառուցվածքի և կոփված կարբիդների.
    • Կրիոգեն ազդեցություն: -100 °C ջերմաստիճանում, հաղորդունակությունը համեստորեն բարձրանում է (to ~ 35 W / m · k) քանի որ ֆոնոնների ցրումը նվազում է,
      ինչը կարող է օգտակար լինել ջերմության արագ փոխանցում պահանջող ծրագրերի համար (Է.Գ., կրիոգեն փականներ).

Mal երմային ընդլայնման գործակից (Ցեխ) Կրիոգեն ջերմաստիճաններում

  • Ցեխ (20 °C-ից −100 °C): ~ 12 × 10⁻6 /°C
  • Ցեխ (−100 °C-ից −196 °C): ~ 11 × 10⁻6 /°C

Աուստենիտիկ չժանգոտվող պողպատների համեմատ (≈ 16 × 10⁻6 /°C), A352 ձուլված պողպատը ցույց է տալիս ավելի ցածր ջերմային ընդլայնում, ինչը ձեռնտու է նմանատիպ CTE-ներ ունեցող նյութերով պտուտակավորելիս կամ կնքելիս (Է.Գ., ածխածնային պողպատներ).

Դիզայներները դեռ պետք է հաշվի առնեն դիֆերենցիալ ընդլայնումը, երբ զուգավորում են ալյումին կամ պղնձ Ալյումինե, հատկապես կրիոգեն կիրառություններում.

6. ASTM A352 ձուլածո պողպատների մեխանիկական հատկությունները

ASTM A352 ձուլածո պողպատները հատուկ նախագծված են այն կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են բարձր ամրություն և գերազանց ամրություն ցածր կամ կրիոգեն ջերմաստիճաններում:. Մեխանիկական հատկությունները փոքր-ինչ տարբերվում են դասարանների միջև՝ հիմնված քիմիական կազմի և ջերմային մշակման գործընթացների վրա. Ստորև ներկայացված է A352 մի քանի սովորաբար օգտագործվող դասերի համեմատություն.

ASTM A352 LCC Butterfly Valve Body
ASTM A352 LCC Butterfly Valve Body

Տիպիկ մեխանիկական հատկություններ ըստ աստիճանի

Դասարան Տիպ Առաձգական ուժ (MPA / ksi) Բերք տալ ուժ (MPA / ksi) Երկարացում (%) Ազդեցության էներգիա −46°C-ում (Ժլատ / ft-lb) Կարծրություն (Ժապավենի)
LCA Ածխածնի պողպատ 415 ր (60 ksi) 240 ր (35 ksi) 22 ր 27 Ժլատ (20 ft-lb) 170– 207
LCB Ածխածնի պողպատ 485– 655 (70– 95 ​​կսի) 250 ր (36 ksi) 22 ր 27 Ժլատ (20 ft-lb) 170– 229
LCC Ածխածնի պողպատ 485– 655 (70– 95 ​​կսի) 250 ր (36 ksi) 22 ր 27 Ժլատ (20 ft-lb) 170– 229
LC2 Low ածր խառնուրդ պողպատ 485– 655 (70– 95 ​​կսի) 275 ր (40 ksi) 20 ր 27 Ժլատ (20 ft-lb) 179– 229
LC2-1 Low ածր խառնուրդ պողպատ 550– 690 (80- 100 ksi) 310 ր (45 ksi) 20 ր 27 Ժլատ (20 ft-lb) 197– 235
LC3 Low ածր խառնուրդ պողպատ 585– 760 (85– 110 կսի) 310 ր (45 ksi) 20 ր 27 Ժլատ (20 ft-lb) 197– 241
CA6NM
13% Խուզարկու, 4% Ni Martensitic SS 655– 795 (95– 115 կսի) 450– 550 (65– 80 կսի) 15-20 40– 120 Ջ (30-90 ֆուտ-lb) կախված ջերմային բուժումից 200– 240
CA15 13% Cr Martensitic SS 620– 760 (90– 110 կսի) 450 ր (65 ksi) 15-20 20-40 Ջ (15-30 ֆուտ-lb) 200– 240
Cf8m Austenitic չժանգոտվող (316 տեսակը) 485 ր (70 ksi) 205 ր (30 ksi) 30 ր Սովորաբար չի օգտագործվում ազդեցության ծառայության համար 150-180
CD4MCuN Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատ 655– 795 (95– 115 կսի) 450 ր (65 ksi) 20-25 70– 100 Ջ (50-75 ֆտ-lb) 200– 250

Նշումներ հատուկ դասարանների մասին

  • CA6NM: Լայնորեն օգտագործվում է հիդրոէլեկտրական տուրբիններում, Փական մարմիններ, և դրա համար պոմպի պատյաններ գերազանց կավիտացիայի դիմադրություն, զոդելիություն, մի քանազոր Ազդեցության կոշտություն զրոյական ցածր ջերմաստիճաններում.
  • CA15: Առաջարկում է լավ կարծրություն և կոռոզիոն դիմադրություն, բայց ավելի ցածր ազդեցության դիմացկունություն, քան CA6NM-ը, դարձնելով այն ավելի հարմար չափավոր ճնշման միջավայրեր.
  • Cf8m (316 համարժեք): Չնայած սովորաբար A352-ի մաս չէ, այն հաճախ գցվում է տակով ASTM A743 և օգտագործվում է քայքայիչ, բայց ոչ ցածր ջերմաստիճան պայմանները.
  • CD4MCuN: Դուպլեքս չժանգոտվող դասարան՝ կոռոզիոն դիմադրության ուժեղ հավասարակշռությամբ, ուժ, և ազդել կատարողականի վրա; իդեալական ագրեսիվ միջավայրերի համար, ինչպիսիք են քլորիդ պարունակող լուծույթներ.

7. ASTM A352 ձուլածո պողպատների ձուլման և արտադրության գործընթացներ

Ձուլման գործընթացի ակնարկ

ASTM A352 ձուլածո պողպատները սովորաբար արտադրվում են օգտագործելով Ավազի ձուլում կամ Ներդրումների ձուլում, ընտրությամբ՝ կախված բարդությունից, չափ, և մասի պահանջվող հանդուրժողականությունները.

ASTM A352 LCC անվերադարձ փական
ASTM A352 LCC անվերադարձ փական
  • Ավազի ձուլում: Սա մնում է ամենատարածված մեթոդը մեծ փականային մարմիններ արտադրելու համար, Պոմպային տներ, և ASTM A352-ում նշված եզրեր.
    Այն առաջարկում է ծախսարդյունավետ ճկունություն բարդ ձևերի և հաստ հատվածների համար.
    Սակայն, այն պահանջում է կաղապարի նյութերի մանրակրկիտ հսկողություն և հորդառատ պարամետրեր՝ նվազագույնի հասցնելու այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են ծակոտկենությունը և նեղացումը.
  • Ներդրումների ձուլում: Ավելի փոքրի համար, ավելի բարդ բաղադրիչներ, որոնք պահանջում են մակերևույթի բարձրորակ հարդարում և չափերի ճշգրտություն, երբեմն օգտագործվում է ներդրումային ձուլում.
    Այս մեթոդը բերում է ավելի քիչ ձուլման թերություններ և նվազեցնում հաստոցների թույլատրելիությունը, թեկուզ ավելի բարձր ծախսերով.

He երմամշակում

Հետքասթինգ, ASTM A352 պողպատները ենթարկվում են խստության նորմալացում և կոփում մեխանիկական հատկությունները բարձրացնելու համար:

  • Նորմալացնող: Սովորաբար կատարվում է 900-950°C, նորմալացնելը բարելավում է հացահատիկի կառուցվածքը, ազատում է ներքին սթրեսները, և բարելավում է ամրությունը.
  • Մեռած: Իրականացվել է ժ 600-700°C, կոփումը հավասարակշռում է ուժն ու ճկունությունը՝ միաժամանակ նվազեցնելով փխրունությունը.
  • Ջերմային մշակման ցիկլերը խստորեն վերահսկվում և փաստաթղթավորվում են՝ ապահովելու համապատասխանությունը ASTM-ի բնութագրերին և ձուլման ընթացքում միատեսակ մեխանիկական հատկություններ ձեռք բերելու համար:.

Մեքենաներ և հարդարում

Բարդ երկրաչափությունների պատճառով, ձուլված ASTM A352 բաղադրիչները հաճախ պահանջում են վերամբարձ վերջնական չափերի և հանդուրժողականության հասնելու համար. Սա ներառում է:

  • CNC հաստոցներ փականի նստատեղերի համար, եզրեր, եւ կրիտիկական կնքման մակերեսներ.
  • Մակերեւութային բուժում ինչպիսիք են հղկումը և փայլեցումը` կոռոզիայից դիմադրությունը և կնքման արդյունավետությունը բարձրացնելու համար.
  • Մեքենաների մշակման պարամետրերը օպտիմիզացված են՝ հիմնվելով պողպատի դասի և կարծրության վրա՝ գործիքի մաշվածությունը և մակերեսային թերությունները նվազագույնի հասցնելու համար.

8. ASTM A352 ձուլածո պողպատների առավելություններն ու սահմանափակումները

ASTM A352 ձուլածո պողպատները լայնորեն օգտագործվում են կրիտիկական կիրառություններում, որտեղ ամրությունը, կոշտություն, և ցածր ջերմաստիճանի փխրունության դիմադրությունը կարևոր է.

Կառավարման փական ASTM A352 LCB
Կառավարման փական ASTM A352 LCB

ASTM A352 ձուլածո պողպատների առավելությունները

Գերազանց ցածր ջերմաստիճանի ամրություն

ASTM A352 դասարաններ, մասնավորապես LCA, LCB, և LCC- հատուկ նախագծված են կրիոգեն և զրոյական ցածր սպասարկման համար.

Նվազագույն Charpy V-շերտով ազդեցության էներգիայի պահանջներով 27 J -46°C ջերմաստիճանում, այս նյութերը ապահովում են կառուցվածքի ամբողջականությունը և նվազեցնում էքստրեմալ պայմաններում փխրուն կոտրվածքների վտանգը.

Գերազանց ճնշման պահպանում

Նրանց մեխանիկական ամրության և ճկունության շնորհիվ, A352 ձուլածո պողպատները իդեալականորեն պիտանի են ճնշում պարունակող մասեր, ինչպիսիք են փականները, պոմպեր, and flanges.

CA6NM-ի նման դասակարգերն առաջարկում են նաև բարձր զիջման ուժ (>550 MPA), աջակցում է ավելի բարձր ճնշման համակարգերի նախագծերին.

Լավ ձուլունակություն

A352 բնութագրիչները ընդգրկում են դարակ պողպատե բաղադրիչներ, թույլ տալով բարդ երկրաչափություններ և գրեթե ցանցի ձևի արտադրություն.

Այս ճկունությունը նվազեցնում է լայնածավալ հաստոցների կարիքը և հնարավորություն է տալիս արտադրել բարդ ներքին անցումներ կամ պատյաններ, որոնք այլ կերպ անիրագործելի են կեղծելու կամ մեքենայացնելու համար:.

Բազմակողմանիություն արդյունաբերության մեջ

A352 ձուլվածքները օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում, ներառյալ նավթը & գազ, նավթաքիմիական, Էլեկտրաէներգիայի սերունդ,

և կրիոգենիկա՝ իրենց մեխանիկական հուսալիության շնորհիվ, ծավալային ճշգրտություն, և արդյունավետությունը ցածր ջերմաստիճանի կամ բարձր ճնշման պայմաններում.

Կոռոզիայից և մաշվածության դիմադրություն (համաձուլված դասարաններում)

Ալյումինե դասարաններ, ինչպիսիք են CA6NM առաջարկել համադրություն Կոռոզիոն դիմադրություն մի քանազոր չափավոր կարծրություն (200– 260 HBW),

դարձնելով դրանք պիտանի ծառայության համար թաց, թթվային, կամ աղի միջավայրեր, ինչպիսիք են ստորջրյա սարքավորումները կամ քիմիական գործարանները.

Ստանդարտների վրա հիմնված երաշխիք

Ղեկավարվելով ASTM ստանդարտներ, այս ձուլվածքները ենթարկվում են որակի խիստ հսկողության՝ ծածկելով ջերմային բուժումը, Քիմիական կազմ, և մեխանիկական փորձարկում, որն ապահովում է համաշխարհային հուսալիություն և հետագծելիություն.

ASTM A352 ձուլածո պողպատների սահմանափակումները

Ձուլման թերություններ և փոփոխականություն

Ինչպես ցանկացած ձուլման գործընթացում, նեղացող խոռոչներ, ծակոտկենություն, կամ ընդգրկումներ կարող է առաջանալ. Այս թերությունները, եթե չբացահայտվի և ուղղվի, կարող է վտանգել մեխանիկական կատարումը.

Ստուգման առաջադեմ մեթոդներ, ինչպիսիք են ռադիոգրաֆիա և ուլտրաձայնային հետազոտություն հաճախ պահանջվում են կրիտիկական մասերի համար.

Ավելի ցածր ամրություն՝ համեմատած կեղծված նյութերի հետ

Չնայած լավ ճկունությանը, ձուլածո պողպատները սովորաբար ցուցադրվում են կոտրվածքի ավելի ցածր ամրություն քան մշակված կամ դարբնոցային համարժեքները՝ կապված հատիկի կառուցվածքի և ձուլման հնարավոր թերությունների հետ.

Սա կարող է սահմանափակել դրանց օգտագործումը ծայրահեղ կրիտիկական հոգնածության միջավայրում.

He երմամշակման զգայունություն

Պատշաճ նորմալացում և կոփում անհրաժեշտ են պահանջվող մեխանիկական հատկությունների հասնելու համար.

Անբավարար կամ անհավասար ջերմային բուժումը կարող է հանգեցնել մնացորդային սթրես, աղավաղում, կամ նույնիսկ microcracking- հատկապես հաստ կամ բարդ ձուլվածքներում.

Weldability մտահոգությունները

Որոշ գնահատականներ, մասնավորապես համաձուլված պողպատներ (Է.Գ., CA6NM), կարող է պահանջել խիստ եռակցման ընթացակարգեր, ներառյալ նախնական տաքացում, հետեռակցման ջերմային բուժում (Փող),

մի քանազոր լցահարթիչ մետաղի ընտրություն խուսափել կոռոզիոն դիմադրության փխրունությունից կամ դեգրադացիայից.

Սահմանափակ կոռոզիոն դիմադրություն ածխածնային դասարաններում

Գնահատականներ, ինչպիսիք են LCA-ն, LCB, և LCC-ն ունեն սահմանափակ կոռոզիոն դիմադրություն.

Նրանք հաճախ պահանջում են ծածկույթներ, երեսպատում, կամ արտաքին պաշտպանություն երբ օգտագործվում է ագրեսիվ միջավայրում կամ երկարաժամկետ ծառայության համար.

Արժեքի նկատառումներ լեգիրված տարբերակներում

Ներառում են բարձր համաձուլվածքների դասակարգեր, ինչպիսիք են CA6NM կամ LC3 ավելացել ծախսերը լեգիրման տարրերի պատճառով (Խուզարկու, Մեջ, Ժամանակ) ձուլման և ջերմամշակման ավելի պահանջկոտ գործընթացներ.

9. Դիմումներ և դեպքերի ուսումնասիրություններ

Կրիոգեն անոթների և LNG պահեստավորում

  • LCB և LCC փականների մարմիններ:
    • Lng ենթակառուցվածքը պահանջում է փականներ, որոնք մնում են ճկուն −162 °C (−260 °F).
      Մինչ LCC-ի −100 °F CVN վարկանիշը չի ապահովում լիարժեք ճկունություն −260 °F ջերմաստիճանում, այն ապահովում է անվտանգության սահմանը փխրուն-ճկուն անցումից բարձր.
    • Դեպքի ուսումնասիրություն: Հյուսիսային Եվրոպայում LNG տերմինալը փոխարինեց A216 WCB փականների մարմինները (որը կոտրվել է սառեցման թեստերի ժամանակ) A352 LCC ձուլվածքներով.
      Տեղադրումից հետո, հետո ցածր ջերմաստիճանի ճեղքեր չեն նկատվել 500 ջերմային ցիկլեր.
A352 LCB/LCC Cryogenic Globe Valve
A352 LCB/LCC Cryogenic Globe Valve

Յուղել & Գազ: Փականներ, Եզրեր, և ագույցներ

  • Թթու ծառայություն (H₂S շրջակա միջավայր):
    • LCB-CR ձուլվածքների հետ 1.5% Մեջ, 0.35% Խուզարկու, մի քանազոր 0.30% Մոն ցույց է տալիս բարելավված դիմադրություն սուլֆիդային սթրեսային ճեղքում (SSC).
    • Դեպքի ուսումնասիրություն: Հյուսիսային ծովում օֆշորային հորատանցքերի հավաքները անցել են 13% Cr չժանգոտվող պողպատից մինչև LCB-CR որոշ ցածր ճնշման բաղադրիչների համար,
      նվազեցնելով նյութական ծախսերը 20% առանց թթվային գազի համապատասխանության զոհաբերության (Nace MR0175).

Էլեկտրաէներգիայի սերունդ: Գոլորշու և կաթսայի բաղադրիչներ

  • Սնուցող ջրի պոմպերի պատյաններ:
    • Գործում է -20 °C և ցածր ճնշման գոլորշի, LCB ձուլվածքները փոխարինեցին ավելի հին A216 WCB ֆլանգավոր պատյանները.
      Արդյունքում ստացվել է ա 30% Քաշի կրճատում և բարելավվել է հոգնածության կյանքը՝ ավելի նուրբ միկրոկառուցվածքի շնորհիվ.
    • Դեպքի ուսումնասիրություն: Ճապոնիայում համակցված ցիկլով էլեկտրակայանը զեկուցել է զրոյական շրջանի հոդերի կամ միջուկի հերթափոխի թերությունների մասին A352 LCB տուրբինային արտահոսքի փականների մարմինների համար մանրակրկիտ փակման և սառեցման պրակտիկաներ իրականացնելուց հետո:.

Նավթաքիմիական ռեակտորներ և ճնշման անոթներ

  • Ենթահովացված հեղուկ էթիլենային պոմպեր:
    • Էթիլենային գործարանները պահում և մղում են էթիլենը −104 °C.
      LCC պոմպերի պատյաններն ապահովում էին −73 °C սերտիֆիկացիայից ավելի բարձր մարժան, պահպանելով Charpy էներգիան 20 Ժլատ մոտ −104 °C երրորդ կողմի ստուգման ժամանակ.
    • Դեպքի ուսումնասիրություն: A U.S. Gulf Coast էթիլենային համալիրը տեղակայել է LCC ռեակտորային վարդակներ.
      Ավարտվել է 150,000 ծառայության ժամեր՝ առանց փխրուն կոտրվածքների, նույնիսկ այն դեպքում, երբ սպասարկման ընթացքում պահանջվում էր չպլանավորված տաքացում մինչև -50 °C.

10. Համեմատություն այլ ստանդարտների հետ

Կրիտիկական կիրառությունների համար նյութեր ընտրելիս, Կարևոր է հասկանալ, թե ինչպես են ASTM A352 ձուլված պողպատները համեմատվում այլ համապատասխան ստանդարտների հետ.

Ստանդարտ Նյութի տեսակը Temperature երմաստիճանի միջակայքը Կոռոզիոն դիմադրություն Բնորոշ ծրագրեր Հիմնական բնութագրերը
ASTM A352 Ածխածնային & Ցածր լեգիրված ձուլածո պողպատներ Կրիոգեն է շրջակա միջավայրի նկատմամբ (մինչև -46°C և ցածր) Չափավոր (խառնուրդ կախված) Փականներ, պոմպեր, Press նշման անոթներ Գերազանց ցածր ջերմաստիճանի դիմացկունություն; ջերմային մշակված
ASTM A216 Ածխածնային պողպատից ձուլվածքներ Շրջակա միջավայրը բարձր ջերմաստիճանի նկատմամբ Ցածր Ընդհանուր ճնշում պարունակող մասեր Ծախսարդյունավետ; հարմար չէ կրիոգեն ծառայության համար
ASTM A351 Austenitic չժանգոտվող պողպատ Շրջակա միջավայրը բարձր ջերմաստիճանի նկատմամբ Բարձր Քայքայիչ միջավայրեր Կոռոզիայից բարձր դիմադրություն; ավելի քիչ ցածր ջերմաստիճանի ամրություն
ASTM A217
Ալյումինե պողպատե ձուլվածքներ (Քրոմ-մոլիբդեն) Բարձր ջերմաստիճան (մինչև ~1100°F / 593° C) Չափավոր եւ բարձր Բարձր ջերմաստիճանի փականի և պոմպի մասեր Նախատեսված է բարձր ջերմաստիճանի սպասարկման համար; լավ ուժ & սողացող դիմադրություն
API 6A Ածխածնային & Ալյումինե պողպատ Յուղել & գազի հորերի սպասարկում Փոփոխական Նավթային սարքավորումներ Համապատասխանում է նավթահանքերի սպասարկման խիստ պահանջներին
Մեջ 10213 Ածխածնային & Ցածր լեգիրված ձուլածո պողպատներ Նման է ASTM A352-ին Չափավոր Ճնշման անոթներ և փականներ Եվրոպական ստանդարտին համարժեք
HE G5121 Ածխածնային & Ցածր լեգիրված ձուլածո պողպատներ Նման է ASTM A352-ին Չափավոր Ճնշման բաղադրիչներ Ճապոնական ստանդարտ համարժեք

11. Զարգացող միտումներ և ապագա զարգացումներ

Ընդլայնված մետալուրգիա: Ավելի մաքուր պողպատի պատրաստում և հացահատիկի մաքրում

  • Միկրոհամաձուլում նիոբիումով (Նբ) և տիտան (Է):
    • Nb և Ti ձևը (Նբ,Է)Գ ավելի արդյունավետ է, քան միայն V-ը, հանգեցնելով ASTM 9–10 հացահատիկի չափերը նույնիսկ մեծ հատվածի ձուլվածքներում.
    • Բարելավված կրիոգեն ամրություն (CVN ≥ 30 J -100 °F-ում LCC-ի համար) ցուցադրվել է նախատիպի փորձարկումներում.
  • Վակուումային աղեղի վերահալում (ՄԵՐ):
    • Կրիտիկական միջուկային կամ խորը կրիոգեն ձուլման համար, VAR-ը վերացնում է լուծված գազերը և նվազեցնում ընդգրկման պարունակությունը < 1 ppm— CVN-ով գրեթե անթափանց բաղադրիչների ստացում > 45 J at −150 °F (−100 °C).

Հավելանյութերի արտադրություն (Ես) ցածր ջերմաստիճանի պողպատե բաղադրիչների համար

  • Էլեկտրոնային ճառագայթների հալեցում (EBM) մի քանազոր Ընտրովի լազերային հալեցում (SLM) Նիկել-Երկաթ-քրոմ փոշիները թույլ են տալիս գրեթե ցանցի ձևի արտադրել փոքր,
    բարդ բաղադրիչներ (Է.Գ., կրիոգեն սենսորային պատյաններ) ավանդաբար պատրաստված A352 ձուլվածքներից.
  • Hybrid Casting–AM: Օգտագործելով AM կաղապարներ արտադրելու համար համապատասխան սառեցման ալիքներով արագացնում է ցիկլի ժամանակը և բարելավում միկրոկառուցվածքի միատարրությունը ձուլման մեջ.
    Ձուլման փորձարկումները ցույց են տալիս կրճատված ծակոտկենություն և բարելավված CVN ըստ 15 %.

Թվային ձուլում: Մոդելավորում և որակի վերահսկում

  • Հաշվարկային հեղուկների դինամիկան (CFD):
    • Վիրտուալ դարպասի ձևավորում՝ մետաղի հոսքը օպտիմալացնելու համար, նվազեցնելով տուրբուլենտության հետ կապված թերությունները.
    • -ի կանխատեսում կարծրացման նեղացում մի քանազոր ծակոտկենություն օգտագործելով վերջավոր տարրերի վերլուծություն (ԱՏԳ).
  • Իրական ժամանակի մոնիտորինգ:
    • Ներդրում ջերմային զույգեր մի քանազոր ճնշման փոխարկիչներ կաղապարներում ապահովում է ակնթարթային հետադարձ կապ հորդառատ ջերմաստիճանի և ճնշման վերաբերյալ, թույլ տալով փակ օղակի հսկողություն՝ թռիչքի ժամանակ շտկելու անոմալիաները.
  • Մեքենայի ուսուցում (ՄԼ) թերությունների կանխատեսման համար:
    • Պատմական ձուլման տվյալների վրա պատրաստված ML ալգորիթմները կանխատեսում են թերի ձուլվածքներ (> 90% ճշգրտություն) հիմնված իրական ժամանակի սենսորային մուտքերի վրա (ջերմաստիճանի գրադիենտ, դարպասի ճնշում, վառարանների արտանետումները).

Նոր ծածկույթներ և մակերևութային մշակումներ ծայրահեղ միջավայրի համար

  • Նանոկոմպոզիտային ծածկույթներ:
    • Թի-Ալ-Ն մի քանազոր CrN A352 ձուլման ներքին անցումների վրա կիրառվող PVD ծածկույթները ցույց են տալիս 300 % ավելի երկար էրոզիայի կյանք կրիոգեն գազային հոսքերում, որոնք պարունակում են մասնիկներ.
  • Ինքնաբուժվող էպոքսիդային ներդիրներ:
    • -ի ընդգրկում միկրոէկապսուլացված բուժիչ նյութեր որոնք ազատում են պոլիմերներ միկրոճաքերի առաջացման ժամանակ, կրիոգեն խողովակաշարերում անցքերի կնքում առանց ձեռքով սպասարկման.
  • Ադամանդի նման ածխածին (DLC):
    • Պոմպի շարժիչի մակերեսների DLC ծածկույթները նվազեցնում են շփումը և կավիտացիան LNG պոմպերում, երկարաձգելով MTBF-ը 40%.

12. Եզրափակում

ASTM A352-ը ինժեներների համար էական նյութի բնութագրիչ է, որոնք նախագծում են ցածր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման սպասարկման ենթակա բաղադրիչներ.

Լինի դա կրիոգեն LNG տերմինալում, թե Արկտիկայի օֆշորային հարթակում, A352 դասարաններ, ինչպիսիք են LCC, LCB, և CA6NM-ն ապահովում են ուժը, կոշտություն, և ժամանակակից ենթակառուցվածքի պահանջվող հուսալիությունը.

Հասկանալով նրա մետալուրգիական նրբությունները, արտադրական պահանջներ, և հավելվածի համապատասխանությունը, Արդյունաբերության մասնագետները կարող են վստահորեն ընտրել և նշել ճիշտ ձուլման աստիճանը անվտանգ լինելու համար, երկարաժամկետ կատարում.

 

ՀՏՀ

Ինչի համար է օգտագործվում ASTM A352-ը?

ASTM A352-ը հիմնականում օգտագործվում է ձուլածո պողպատե բաղադրիչների արտադրության համար, ինչպիսիք են փականները, պոմպեր, և ճնշման անոթներ, որոնք նախատեսված են ցածր ջերմաստիճանի կամ կրիոգեն ծառայության համար.

Նրա բարձր ամրությունն ու ամրությունը դարձնում են այն իդեալական պահանջկոտ արդյունաբերական միջավայրերի համար, ինչպիսիք են քիմիական մշակումը և էներգիայի արտադրությունը.

Կարո՞ղ են ASTM A352 ձուլվածքները զոդել?

Այո, ASTM A352 ձուլածո պողպատները կարող են զոդվել.

Պատշաճ նախնական տաքացում, միջանցքային ջերմաստիճանի վերահսկում, և եռակցումից հետո ջերմային մշակումը խորհուրդ է տրվում մեխանիկական հատկությունները պահպանելու և ճաքերից խուսափելու համար.

ASTM A352 ձուլածո պողպատները կոռոզիակայուն են?

ASTM A352 պողպատներն առաջարկում են չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն, որը կարող է բարելավվել մակերեսային մշակումների կամ ծածկույթների միջոցով, կախված սպասարկման միջավայրից.

Ոլորեք վերեւ