ASTM A352 Cast Steels

1. การแนะนำ

ในสภาพแวดล้อมทางวิศวกรรมที่ประสิทธิภาพการทำงานของศูนย์ย่อยเป็นสิ่งสำคัญ, ความน่าเชื่อถือของวัสดุไม่สามารถลดลงได้.

ASTM A352 เป็นข้อกำหนดที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางซึ่งพัฒนาโดย ASTM International ซึ่งกล่าวถึงข้อกังวลนี้ - ครอบคลุม คาร์บอนหล่อและเหล็กกล้าต่ำ มีไว้สำหรับ ชิ้นส่วนที่มีแรงดัน ที่ทำงานใน เงื่อนไขการบริการอุณหภูมิต่ำ.

เหล็กเหล่านี้มีความสำคัญในอุตสาหกรรมเช่น LNG, การแช่แข็ง, น้ำมันและก๊าซ, และการผลิตไฟฟ้า, ในกรณีที่ความสมบูรณ์ทางกลภายใต้ความเครียดเย็นไม่สามารถต่อรองได้.

บทความนี้ให้การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของ ASTM A352, สำรวจหลักการทางโลหะวิทยา, ข้อกำหนดทางกล, การใช้งาน, และผลกระทบจากการผลิต

เพื่อสนับสนุนวิศวกร, ผู้ระบุ, และผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อในการเลือกวัสดุที่มีข้อมูล.

2. ขอบเขตและวัตถุประสงค์ของ ASTM A352

ASTM A352 ครอบคลุม การหล่อสำหรับชิ้นส่วนที่มีแรงดัน ออกแบบมาเพื่อทำงานที่ อุณหภูมิต่ำ ลงไปที่ -50 ° F (-46องศาเซลเซียส) หรือต่ำกว่า, ขึ้นอยู่กับเกรด.

ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเหล็กหล่อจะรักษาความเหนียว, ความเหนียว, และความต้านทานต่อการแตกหักเปราะเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ต้องการเหล่านี้.

ต่างจาก ASTM A216 (สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีวัตถุประสงค์ทั่วไป) หรือ A351 (สำหรับการหล่อสแตนเลสออสเทนนิติกที่ทนต่อการกัดกร่อน), A352 ได้รับการปรับให้เหมาะกับแอปพลิเคชันอุณหภูมิต่ำ.

มักจะได้รับการรับรองคู่ด้วย ASME SA352, ทำให้เหมาะสำหรับการปฏิบัติตามเรือแรงดันและรหัสท่อ.

3. การจำแนกประเภท ASTM A352 เกรด

ASTM A352 มีช่วงของ เกรดคาร์บอนและเหล็กกล้าต่ำ ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับ บริการอุณหภูมิต่ำ ในส่วนประกอบที่มีความดัน.

การจำแนกขึ้นอยู่กับ องค์ประกอบทางเคมี, ประสิทธิภาพเชิงกล, และ เงื่อนไขการบริการ.

เกรดเหล่านี้ได้รับการจัดกลุ่มอย่างกว้างขวาง เหล็กคาร์บอน, เหล็กกล้าต่ำ, และ เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก, แต่ละคนได้รับการปรับแต่งเพื่อตอบสนองความต้องการในการดำเนินงานที่เฉพาะเจาะจง.

ด้านล่างคือการจำแนกรายละเอียดของเกรด ASTM A352 ที่พบมากที่สุด:

การทำแผนที่หมายเลข UNS

แต่ละเกรด ASTM A352 ยังมีความสอดคล้องกัน ระบบหมายเลขแบบครบวงจร (เรา) การกำหนดให้รองรับการตรวจสอบย้อนกลับและมาตรฐานโลหะผสม:

• LCA - US J03000
• LCB - US J03001
• LCC - US J03002
• CA6NM - US J91540

เปรียบเทียบกับการเทียบเท่าที่เกิดขึ้น

ในขณะที่ ASTM A352 ควบคุม หล่อ สินค้า, เกรดจำนวนมากสามารถเปรียบเทียบได้อย่างหลวม ข้อกำหนดของเหล็กดัด ใช้ในแอปพลิเคชันที่คล้ายกัน. ตัวอย่างเช่น:

• A352 LCC คล้ายคลึงกัน ASTM A350 LF2 (เหล็กคาร์บอนปลอม)
• CA6NM มีความคล้ายคลึงกันกับการกระทำ 13-4 สแตนเลส (เอไอเอส 410 กับ Ni)

4. ข้อกำหนดทางเคมี

ตารางสรุปช่วงองค์ประกอบสูงสุดและต่ำสุดทั่วไป:

อิทธิพลขององค์ประกอบการผสมต่อความเหนียวอุณหภูมิต่ำ

• คาร์บอน (0.24–0.32%): ความสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและความเหนียว; คาร์บอนมากเกินไป (> 0.32%) สามารถเพิ่มความแข็งและลดพลังงาน charpy ที่ -50 ° F และต่ำกว่า.
• แมงกานีส (0.60–1.10%): ส่งเสริม deoxidation ในระหว่างการหลอมละลายและมีส่วนช่วยในการเสริมสร้างความแข็งแกร่ง.
  MN ยังช่วยปรับแต่งส่วนผสมของไข่มุก/ไข่มุก, การปรับปรุงความเหนียว.
• นิกเกิล (1.00–2.00%) (LCB-CR เท่านั้น): นิกเกิลเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ กะโค้ง (NDT Shift) ในภูมิภาค Charpy Transition, ช่วยให้เหล็กสามารถรักษาพฤติกรรมที่เหนียวที่อุณหภูมิต่ำกว่า.
• โครเมียม (0.25–0.50%) และโมลิบดีนัม (0.25–0.50%): องค์ประกอบเหล่านี้รวมกันเป็นรูปแบบ คาร์ไบด์ (cr₇c₃, Mouitc) การเจริญเติบโตของเมล็ดข้าวในระหว่างการรักษาด้วยความร้อนและการปรับปรุง ความแข็ง,
  ดังนั้นการปรับปรุงทั้งความต้านทานแรงดึงและความเหนียวอุณหภูมิต่ำ.
• วาเนเดียม (0.05–0.15%): ทำหน้าที่เป็นโรงกลั่นข้าวที่มีศักยภาพโดยการสร้าง VC Precipitates ที่ดี, Pin Pin Austenite Grain Boundaries ระหว่างการหล่อและการรักษาความร้อน.
  ขนาดเกรนที่ละเอียดกว่า (ASTM 6–8) มีความสัมพันธ์โดยตรงกับพลังงาน v-notch charpy ที่สูงขึ้นที่อุณหภูมิแช่แข็ง.

5. คุณสมบัติทางกายภาพ

ความหนาแน่นและการนำความร้อน

• ความหนาแน่น: ประมาณ 7.80 กรัม/ซม.³ (0.283 ปอนด์/นิ้ว3) สำหรับเกรด A352 ทั้งหมด, ตั้งแต่การเพิ่มการผสม (โม, ใน, Cr, วี) ค่อนข้างน้อย (≤ 3% ทั้งหมด).
• การนำความร้อน:

• • เหมือนหล่อ: - 30 W/ม·เค ที่ 20 องศาเซลเซียส.
  • ปกติ/อารมณ์: ลดลงเล็กน้อย (- 28 W/ม·เค) เนื่องจากโครงสร้างเมล็ดข้าวที่ละเอียดกว่าและคาร์ไบด์อารมณ์.
  • ผล: ที่ −100 ° C, การนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างสุภาพ (ถึง ~ 35 W/ม·เค) เพราะการกระเจิงของโฟนอนลดลง,
    ซึ่งสามารถเป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานที่ต้องใช้การถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็ว (เช่น, วาล์วแช่แข็ง).

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (ซีทีอี) ที่อุณหภูมิแช่แข็ง

• ซีทีอี (20 ° C ถึง −100 ° C): - 12 ×10⁻⁶ /° C
• ซีทีอี (−100 ° C ถึง −196 ° C): - 11 ×10⁻⁶ /° C

เมื่อเทียบกับสแตนเลสสตีลออสเทนนิติก (≈ 16 ×10⁻⁶ /° C), A352 Cast Steel แสดงการขยายตัวทางความร้อนที่ต่ำกว่า, ซึ่งเป็นประโยชน์เมื่อสลักเกลียวหรือปิดผนึกด้วยวัสดุที่มี CTE ที่คล้ายกัน (เช่น, เหล็กคาร์บอน).

นักออกแบบจะต้องบัญชีสำหรับการขยายตัวที่แตกต่างกันเมื่อผสมพันธุ์กับ อลูมิเนียม หรือ ทองแดง โลหะผสม, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันแช่แข็ง.

6. คุณสมบัติเชิงกลของ ASTM A352 Cast Steels

ASTM A352 Cast Steels ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูงและความเหนียวที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิต่ำหรืออุณหภูมิแช่แข็ง. คุณสมบัติเชิงกลแตกต่างกันเล็กน้อยในระดับเกรดตามองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการบำบัดความร้อน. ด้านล่างคือการเปรียบเทียบเกรด A352 ที่ใช้กันทั่วไปหลายระดับ.

คุณสมบัติเชิงกลทั่วไปตามเกรด

หมายเหตุเกี่ยวกับเกรดพิเศษ

• CA6NM: ใช้กันอย่างแพร่หลายในกังหันพลังน้ำ, ตัววาล์ว, และปลอกปั๊มสำหรับมัน ความต้านทานการเกิดโพรงอากาศที่ยอดเยี่ยม, ความสามารถในการเชื่อม, และ ส่งผลกระทบต่อความเหนียว ที่อุณหภูมิย่อย.
• CA15: ให้ความแข็งและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี แต่ความทนทานต่อผลกระทบต่ำกว่า CA6NM, ทำให้เหมาะสำหรับ สภาพแวดล้อมความดันปานกลาง.
• CF8M (316 เทียบเท่า): แม้ว่าโดยทั่วไปจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ A352, มันมักจะถูกหล่อภายใต้ ASTM A743 และใช้ใน กัดกร่อน แต่ไม่ต่ำต่ำ เงื่อนไข.
• CD4MCUN: เกรดสแตนเลสเพล็กซ์ที่มีความสมดุลของความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง, ความแข็งแกร่ง, และประสิทธิภาพการส่งผลกระทบ; เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวเช่น โซลูชั่นคลอไรด์แบก.

7. กระบวนการหล่อและการผลิตของ ASTM A352 Cast Steels

ภาพรวมกระบวนการหล่อ

โดยทั่วไปแล้ว ASTM A352 Cast Steels จะผลิตโดยใช้ การหล่อทราย หรือ การหล่อการลงทุน, ด้วยตัวเลือกขึ้นอยู่กับความซับซ้อน, ขนาด, และความคลาดเคลื่อนที่จำเป็นของชิ้นส่วน.

• การหล่อทราย: นี่ยังคงเป็นวิธีที่พบบ่อยที่สุดในการผลิตร่างวาล์วขนาดใหญ่, ตัวเรือนปั๊ม, และหน้าแปลนที่ระบุภายใต้ ASTM A352.
  ให้ความยืดหยุ่นที่คุ้มค่าสำหรับรูปร่างที่ซับซ้อนและส่วนที่หนา.
  อย่างไรก็ตาม, ต้องมีการควบคุมวัสดุแม่พิมพ์อย่างพิถีพิถันและการเทพารามิเตอร์เพื่อลดข้อบกพร่องเช่นความพรุนและการหดตัว.
• การหล่อการลงทุน: สำหรับขนาดเล็ก, ส่วนประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นต้องการผิวที่เหนือกว่าและความแม่นยำมิติ, การคัดเลือกนักลงทุนบางครั้ง.
  วิธีนี้ให้ผลการคัดเลือกน้อยลงและลดค่าเผื่อการตัดเฉือน, แม้ว่าจะมีต้นทุนที่สูงขึ้น.

การรักษาความร้อน

การโพสต์, ASTM A352 Steels ได้รับความเข้มงวด การทำให้เป็นมาตรฐานและการแบ่งเบาอารมณ์ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติเชิงกล:

• การทำให้เป็นมาตรฐาน: โดยทั่วไปจะดำเนินการที่ 900–950 ° C, การปรับโครงสร้างธัญพืช, บรรเทาความเครียดภายใน, และปรับปรุงความเหนียว.
• การแบ่งเบาบรรเทา: ดำเนินการที่ 600–700 ° C, การแบ่งเบาสมดุลของความแข็งแรงและความเหนียวในขณะที่ลดความเปราะ.
• รอบการรักษาความร้อนได้รับการตรวจสอบอย่างเคร่งครัดและจัดทำเอกสารเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดของ ASTM และเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลที่สม่ำเสมอตลอดการหล่อ.

การตัดเฉือนและการตกแต่ง

เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน, Cast ASTM A352 ส่วนประกอบมักจะต้องการ เครื่องจักรกล เพื่อให้ได้มิติสุดท้ายและความอดทน. ซึ่งรวมถึง:

• เครื่องจักรกลซีเอ็นซี สำหรับที่นั่งวาล์ว, หน้าแปลน, และพื้นผิวการปิดผนึกที่สำคัญ.
• การรักษาพื้นผิว เช่นการบดและการขัดเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและประสิทธิภาพการปิดผนึก.
• พารามิเตอร์การตัดเฉือนได้รับการปรับให้เหมาะสมตามเกรดเหล็กและความแข็งเพื่อลดการสึกหรอของเครื่องมือและข้อบกพร่องของพื้นผิว.

8. ข้อดีและข้อ จำกัด ของ ASTM A352 Cast Steels

ASTM A352 Cast Steels ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่สำคัญซึ่งความแข็งแรง, ความเหนียว, และความต้านทานต่อการฝังอุณหภูมิต่ำเป็นสิ่งจำเป็น.

ข้อดีของ ASTM A352 Cast Steels

ความเหนียวอุณหภูมิต่ำที่เหนือกว่า

ASTM A352 เกรด - โดยเฉพาะ LCA, LCB, และ LCC-ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับบริการ cryogenic และ sub-Zero.

ด้วยความต้องการพลังงานที่มีผลกระทบต่อพลังงานของ Charpy V-notch 27 j ที่ −46 ° C, วัสดุเหล่านี้สร้างความมั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้างและลดความเสี่ยงของการแตกหักเปราะภายใต้สภาวะที่รุนแรง.

การเก็บรักษาแรงดันที่ดีเยี่ยม

เนื่องจากความแข็งแรงเชิงกลและความเหนียว, A352 Cast Steels เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ ชิ้นส่วนที่มีแรงดัน, เช่นวาล์ว, ปั๊ม, และหน้าแปลน.

เกรดเช่น CA6NM ยังให้ความแข็งแรงของผลผลิตที่เพิ่มขึ้น (>550 MPa), รองรับการออกแบบระบบแรงดันสูง.

ความสามารถในการหล่อที่ดี

ข้อมูลจำเพาะ A352 ครอบคลุม หล่อ ส่วนประกอบเหล็ก, อนุญาตให้มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและการผลิตใกล้เคียงกับเน็ต.

ความยืดหยุ่นนี้ช่วยลดความจำเป็นในการตัดเฉือนอย่างกว้างขวางและช่วยให้การผลิตทางเดินภายในหรือที่พักอาศัยที่ซับซ้อนหรือที่อยู่อาศัยที่ไม่สามารถสร้างหรือเครื่องจักรได้.

ความคล่องตัวในอุตสาหกรรมต่างๆ

A352 การหล่อใช้ในภาคที่หลากหลาย - รวมถึงน้ำมัน & แก๊ส, ปิโตรเคมี, การผลิตกระแสไฟฟ้า,

และ cryogenics - เป็นไปตามความน่าเชื่อถือเชิงกลของพวกเขา, ความแม่นยำมิติ, และประสิทธิภาพในสภาพอุณหภูมิต่ำหรือแรงดันสูง.

การกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอ (ในเกรดอัลลอยด์)

เกรดอัลลอยด์ชอบ CA6NM เสนอการผสมผสานของ ความต้านทานการกัดกร่อน และ ความแข็งปานกลาง (200–260 HBW),

ทำให้เหมาะสำหรับการบริการใน เปียก, เป็นกรด, หรือสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเกลือ, เช่นอุปกรณ์ใต้ทะเลหรือโรงงานเคมี.

การประกันตามมาตรฐาน

ถูกควบคุมโดย มาตรฐาน ASTM, การหล่อเหล่านี้อยู่ภายใต้การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด - ครอบคลุมการรักษาความร้อน, องค์ประกอบทางเคมี, และการทดสอบเชิงกล - ซึ่งทำให้มั่นใจได้ ความน่าเชื่อถือทั่วโลกและการตรวจสอบย้อนกลับ.

ข้อ จำกัด ของ ASTM A352 Cast Steels

การหล่อข้อบกพร่องและความแปรปรวน

เช่นเดียวกับกระบวนการคัดเลือกนักแสดง, โพรงหดตัว, ความพรุน, หรือ การรวม อาจเกิดขึ้น. ข้อบกพร่องเหล่านี้, หากไม่ได้ระบุและแก้ไข, สามารถประนีประนอมประสิทธิภาพเชิงกล.

วิธีการตรวจสอบขั้นสูงเช่น การถ่ายภาพรังสีและการทดสอบอัลตราโซนิก มักจะจำเป็นสำหรับชิ้นส่วนที่สำคัญ.

ความเหนียวต่ำกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุปลอมแปลง

แม้จะมีความเหนียวดี, โดยทั่วไปแล้วเหล็กหล่อจะจัดแสดง ความเหนียวแตกหักลดลง มากกว่าสิ่งที่เทียบเท่าหรือปลอมแปลงเนื่องจากโครงสร้างธัญพืชและข้อบกพร่องในการหล่อที่อาจเกิดขึ้น.

สิ่งนี้อาจ จำกัด การใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีความเหนื่อยล้าเป็นพิเศษ.

ความไวต่อความร้อน

เหมาะสม การทำให้เป็นมาตรฐานและการแบ่งเบาอารมณ์ มีความสำคัญเพื่อให้บรรลุคุณสมบัติเชิงกลที่ต้องการ.

การรักษาความร้อนไม่เพียงพอหรือไม่สม่ำเสมออาจนำไปสู่ ความเครียดที่เหลือ, การบิดเบือน, หรือแม้กระทั่ง การรดน้ำ- โดยเฉพาะในการหล่อหนาหรือซับซ้อน.

ความกังวลเกี่ยวกับการเชื่อม

บางเกรด, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กผสม (เช่น, CA6NM), อาจต้องการ ขั้นตอนการเชื่อมที่เข้มงวด, รวมทั้ง การอุ่น, การรักษาความร้อนหลังการแข่งขัน (PWHT),

และ การเลือกโลหะฟิลเลอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงการ embrittlement หรือการเสื่อมสภาพของความต้านทานการกัดกร่อน.

ความต้านทานการกัดกร่อนที่ จำกัด ในเกรดคาร์บอน

เกรดเช่น LCA, LCB, และ LCC มีความต้านทานการกัดกร่อนโดยธรรมชาติที่ จำกัด.

พวกเขามักจะต้องการ การเคลือบ, ซับใน, หรือ การป้องกันภายนอก เมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวหรือบริการระยะยาว.

การพิจารณาค่าใช้จ่ายในเวอร์ชันผสม

เกรดอัลลอยด์สูงเช่น CA6NM หรือ LC3 เกี่ยวข้องกับ ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากองค์ประกอบการผสม (Cr, ใน, โม) และกระบวนการหล่อและความร้อนที่ต้องการมากขึ้น.

9. แอปพลิเคชันและกรณีศึกษา

เรือแช่แข็งและที่เก็บ LNG

• LCB และ LCC Valve Bodies:

• • แอลเอ็นจี โครงสร้างพื้นฐานต้องการวาล์วที่ยังคงเหนียวอยู่ที่ −162 ° C (−260 ° F).
    ในขณะที่การจัดอันดับ CVN −100 ° F ของ LCC ไม่ได้ทำให้แน่ใจว่ามีความเหนียวเต็มที่ −260 ° F, ให้มาร์จิ้นความปลอดภัยเหนือการเปลี่ยนแปลงที่เปราะบาง.
  • กรณีศึกษา: เทอร์มินัล LNG ในยุโรปเหนือแทนที่ร่างกายวาล์ว A216 WCB (ซึ่งแตกหักในระหว่างการทดสอบคูลดาวน์) ด้วยการหล่อ LCC A352.
    หลังการติดตั้ง, ไม่พบรอยแยกที่อุณหภูมิต่ำหลังจากนั้น 500 รอบความร้อน.

น้ำมัน & แก๊ส: วาล์ว, หน้าแปลน, และข้อต่อ

• บริการเปรี้ยว (สภาพแวดล้อมของ H):

• • LCB-CR การหล่อด้วย 1.5% ใน, 0.35% Cr, และ 0.30% MO จัดแสดงการต่อต้านที่ดีขึ้น การแตกร้าวของซัลไฟด์ (SSC).
  • กรณีศึกษา: แอสเซมบลีเฮดนอกชายฝั่งในทะเลเหนือเปลี่ยนจาก 13% CR Stainless Steel ถึง LCB-CR สำหรับส่วนประกอบแรงดันต่ำบางส่วน,
    ลดต้นทุนวัสดุโดย 20% โดยไม่ต้องเสียสละการปฏิบัติตามก๊าซเปรี้ยว (NACE MR0175).

การผลิตไฟฟ้า: ส่วนประกอบไอน้ำและหม้อไอน้ำ

• ตัวเรือนปั๊มน้ำป้อน:

• • ปฏิบัติการที่ ° 20 ° C และไอน้ำแรงดันต่ำ, การหล่อ LCB แทนที่ A216 WCB แบบแปลนที่เก่ากว่า.
    ส่งผลให้ 30% การลดน้ำหนัก และชีวิตความเมื่อยล้าที่ดีขึ้นเนื่องจากโครงสร้างจุลภาคที่ดีขึ้น.
  • กรณีศึกษา: โรงไฟฟ้าวงจรรวมในญี่ปุ่นรายงานข้อต่อรอบเป็นศูนย์หรือข้อบกพร่องการเปลี่ยนแปลงหลักหลังจากใช้การปฏิบัติที่พิถีพิถันและทำใจให้สบายสำหรับ A352 LCB Turbine Valve Bodies Bodies.

เครื่องปฏิกรณ์ Petrochemical และภาชนะรับแรงดัน

• ปั๊มเอทิลีนเหลว:

• • พืชเอทิลีนเก็บและปั๊มเอทิลีนที่ −104 ° C.
    ปลอกปั๊ม LCC ทำให้มั่นใจได้ว่าอัตรากำไรขั้นต้นที่เพียงพอเหนือการรับรอง −73 ° C, รักษาพลังงาน charpy ของ 20 เจ ที่ −104 ° C ในระหว่างการตรวจสอบบุคคลที่สาม.
  • กรณีศึกษา: สหรัฐอเมริกา. Gulf Coast Ethylene Complex ปรับใช้หัวฉีด LCC.
    เกิน 150,000 ชั่วโมงการให้บริการโดยไม่มีการแตกหักเปราะ, แม้จะไม่ได้วางแผนไว้ที่อุณหภูมิ −50 ° C ในระหว่างการบำรุงรักษา.

10. เปรียบเทียบกับมาตรฐานอื่น ๆ

เมื่อเลือกวัสดุสำหรับการใช้งานที่สำคัญ, การทำความเข้าใจว่า ASTM A352 Cast Steels เปรียบเทียบกับมาตรฐานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องเป็นสิ่งจำเป็นอย่างไรเป็นสิ่งจำเป็น.

11. แนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่และการพัฒนาในอนาคต

โลหะวิทยาขั้นสูง: การทำความสะอาดเหล็กและการปรับแต่งข้าว

• microalloying กับ niobium (NB) และไทเทเนียม (ของ):

• • รูปแบบ NB และ TI (NB,ของ)ค ตกตะกอนว่าขอบเขตของเม็ดพินมีประสิทธิภาพมากกว่า V เพียงอย่างเดียว, นำไปสู่ ASTM 9–10 ขนาดเกรนแม้ในการหล่อขนาดใหญ่.
  • ปรับปรุงความแกร่ง (CVN ≥ 30 j ที่ −100 ° F สำหรับ LCC) แสดงให้เห็นในการทดลองต้นแบบ.

• ส่วนโค้งสูญญากาศ remelting (ของเรา):

• • สำหรับการหล่อนิวเคลียร์หรือการหล่อแบบลึกล้ำ, VAR กำจัดก๊าซที่ละลายและลดเนื้อหาการรวมเป็น < 1 PPM-ส่วนประกอบที่ใกล้เคียงกับ CVN ใกล้เคียงกับ CVN > 45 j ที่ −150 ° F (−100 ° C).

การผลิตสารเติมแต่ง (เช้า) สำหรับส่วนประกอบเหล็กอุณหภูมิต่ำ

• การละลายของลำแสงอิเล็กตรอน (อีบีเอ็ม) และ การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร (สแอลเอ็ม) ผงนิกเกิล-เหล็กโครเมียมอนุญาตให้ผลิตขนาดเล็กใกล้เน็ต,
  ส่วนประกอบที่ซับซ้อน (เช่น, ตัวเรือนเซ็นเซอร์แช่แข็ง) ดั้งเดิมทำจากการหล่อ A352.
• การคัดเลือกนักแสดงไฮบริด: โดยใช้ ฉันกำลังผลิตแม่พิมพ์ ด้วยช่องระบายความร้อนที่สอดคล้องกันจะช่วยเร่งเวลารอบและปรับปรุงความเป็นเนื้อเดียวกันของโครงสร้างจุลภาคในการหล่อ.
  การทดลองโรงหล่อแสดงความพรุนลดลงและปรับปรุง CVN โดย 15 %.

การคัดเลือกนักแสดงดิจิตอล: การจำลองและการควบคุมคุณภาพ

• พลวัตการคำนวณของเหลว (CFD):

• • การออกแบบ gating เสมือนจริงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของโลหะ, ลดข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับความปั่นป่วน.
  • การทำนาย การหดตัวของแข็ง และ ความพรุน โดยใช้ การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด (กฟภ).

• การตรวจสอบแบบเรียลไทม์:

• • การฝัง เทอร์โมคัปเปิล และ ทรานสดิวเซอร์แรงดัน ในแม่พิมพ์ให้ข้อเสนอแนะทันทีเกี่ยวกับอุณหภูมิเทและความดัน, อนุญาตให้ควบคุมวงปิดเพื่อแก้ไขความผิดปกติได้ทันที.

• การเรียนรู้ของเครื่องจักร (มล.) สำหรับการทำนายข้อบกพร่อง:

• • อัลกอริทึม ML ที่ผ่านการฝึกอบรมเกี่ยวกับข้อมูลการคัดเลือกนักแสดงในอดีตทำนายการหล่อที่มีข้อบกพร่อง (> 90% ความแม่นยำ) ขึ้นอยู่กับอินพุตเซ็นเซอร์แบบเรียลไทม์ (การไล่ระดับอุณหภูมิ, แรงดัน gating, การปล่อยเตาเผา).

การเคลือบใหม่และการรักษาพื้นผิวสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

• การเคลือบนาโนคอมโพสิต:

• • ti-al-n และ ซีอาร์เอ็น การเคลือบ PVD นำไปใช้กับข้อความภายในของการหล่อ A352 300 % ชีวิตการกัดเซาะที่ยาวนานขึ้นในกระแสก๊าซ cryogenic ที่มีสสารอนุภาค.

• อีพ็อกซี่ตอร์ปิโดที่รักษาตัวเอง:

• • การรวมกันของ ตัวแทนการรักษาด้วยไมโคร ที่ปล่อยโพลีเมอร์เมื่อเกิดการก่อตัวของไมโคร, การปิดผนึกรูเข็มในท่อแช่แข็งโดยไม่ต้องบำรุงรักษาด้วยตนเอง.

• คาร์บอนคล้ายเพชร (เนื้อหาดาวน์โหลด):

• • การเคลือบ DLC บนพื้นผิวใบพัดปั๊มช่วยลดแรงเสียดทานและโพรงอากาศในปั๊ม LNG, ขยาย MTBF โดย 40%.

12. บทสรุป

ASTM A352 เป็นข้อมูลจำเพาะวัสดุที่จำเป็นสำหรับวิศวกรที่ออกแบบส่วนประกอบที่สัมผัสกับบริการอุณหภูมิต่ำและแรงดันสูง.

ไม่ว่าจะอยู่ในเทอร์มินัล LNG แบบแช่แข็งหรือแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งอาร์กติก, เกรด A352 เช่น LCC, LCB, และ CA6NM ให้ความแข็งแกร่ง, ความเหนียว, และความน่าเชื่อถือที่ต้องการโดยโครงสร้างพื้นฐานที่ทันสมัย.

โดยการทำความเข้าใจความแตกต่างทางโลหะวิทยา, ข้อกำหนดการผลิต, และความเกี่ยวข้องของแอปพลิเคชัน, ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมสามารถเลือกและระบุระดับการคัดเลือกนักแสดงที่เหมาะสมเพื่อความปลอดภัยได้อย่างมั่นใจ, ผลการดำเนินงานระยะยาว.

 

คำถามที่พบบ่อย

ASTM A352 ใช้สำหรับอะไร?

ASTM A352 ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตส่วนประกอบเหล็กหล่อเช่นวาล์ว, ปั๊ม, และเรือความดันที่ออกแบบมาสำหรับบริการอุณหภูมิต่ำหรืออุณหภูมิต่ำ.

ความทนทานและความแข็งแรงสูงทำให้เหมาะสำหรับการเรียกร้องสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมเช่นการแปรรูปทางเคมีและการผลิตพลังงาน.

สามารถเชื่อมต่อกับการหล่อ A352 ได้หรือไม่?

ใช่, ASTM A352 Cast Steels สามารถเชื่อมได้.

การอุ่นที่เหมาะสม, การควบคุมอุณหภูมิระหว่างผ่าน, และแนะนำให้ใช้การรักษาความร้อนหลังการทำงานเพื่อรักษาคุณสมบัติเชิงกลและหลีกเลี่ยงการแตกร้าว.

ASTM A352 Cast Steels Desistant ทนต่อการกัดกร่อน?

ASTM A352 Steels ให้ความต้านทานการกัดกร่อนในระดับปานกลาง, ซึ่งสามารถปรับปรุงได้ผ่านการรักษาพื้นผิวหรือการเคลือบผิว, ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการบริการ.