ASTM A537 Classe 2è una piastra di acciaio al carbonio-manganese-silicio trattata termicamente, bonificata e rinvenuta per una maggiore resistenza, utilizzata principalmente per recipienti a pressione saldati per fusione-, caldaie, serbatoi (come API 650/620) e strutture nei settori petrolifero, del gas e petrolchimico dove sono necessari rendimento e resistenza alla trazione più elevati. Offre una migliore tenacità all'intaglio e una buona saldabilità, con proprietà meccaniche tipiche derivanti dalla sua composizione chimica controllata e dal trattamento termico.
Standard equivalente ASME SA537 Classe 2:
| Grado d'acciaio | JIS | Germania |
| ASTM/ASME | G3115 | DIN17155 |
| A537/SA537 | SPV36 | 19Mn5 |
Composizione chimica ASTM A537 Classe 2:
| C | Mn | P | S | Sì | Cr | Cu | Ni | Mo | |
| Inferiore o uguale a 40 mm | >40 mm | ||||||||
| 0,24 massimo | 0.70/1.35 | 1.00/1.60 | 0.035 | 0.035 | 0.15/0.50 | 0.025 | 0.35 | 0.25 | 0.080 |
Proprietà meccaniche ASME SA537 / ASTM A537 - Classe 2:
| Grado | Trattamento termico | Trazione (MPa) | Resa (MPa) | Allungamento |
| SA537 Classe 2 | Spento e temperato | 550–690 | 415 | 22% |
processo
1. Produzione e raffinazione dell'acciaio
Fusione: prodotta tramite forno ad arco elettrico (EAF) o forno a ossigeno basico (BOF).
Raffinazione: la raffinazione secondaria (LRF/VD) viene eseguita per controllare il contenuto di zolfo, fosforo e gas.
Pratica del grano: l'acciaio deve essere calmato e conforme ai requisiti di dimensione del grano austenitico fine secondo ASTM A20/A20M.
2. Colata e riscaldamento
Colata: Colata continua o colata in lingotti.
Riscaldamento: le lastre vengono riscaldate in un forno a una temperatura di laminazione uniforme (tipicamente da 1150 gradi a 1250 gradi).
3. Laminazione (laminazione a caldo)
Dimensionamento: l'acciaio viene laminato allo spessore e alla larghezza specificati.
Controllo: per le applicazioni-di fascia alta, è possibile utilizzare il processo termo-controllato meccanicamente (TMCP) prima del trattamento termico per perfezionare la struttura iniziale.
4. Trattamento termico (la fase principale: domande e risposte)
ASTM A537 Classe 2 richiede specificamente un trattamento termico in due-fasi:
Tempra: le piastre vengono riscaldate a una temperatura di austenitizzazione (circa. 860 gradi – 900 gradi) e quindi raffreddate rapidamente in acqua o in un altro mezzo liquido. Ciò crea una microstruttura martensitica o bainitica dura e ad alta resistenza.
Rinvenimento: le piastre vengono riscaldate ad una temperatura non inferiore a 1100 gradi F (595 gradi). Questa fase riduce le tensioni interne e migliora la duttilità e la tenacità mantenendo i livelli di resistenza richiesti.
5. Finitura e ispezione
Livellamento e taglio: le piastre vengono livellate per la planarità e tagliate alle dimensioni finali.
Prove meccaniche:
Prova di trazione: verifica del carico di snervamento (min 415-310 MPa) e del carico di rottura (485-690 MPa).
Test di impatto: test di impatto Charpy V-Notch per garantire la resistenza alle basse-temperature.
Test non-distruttivi (NDT): i test a ultrasuoni (UT) vengono spesso eseguiti per garantire l'integrità interna (ad esempio, secondo ASTM A435 o A578).
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A537 Classe 2 richiede il trattamento termico post-saldatura (PWHT)?
PWHT is not mandatory but recommended for thick sections (>1,5 pollici) o applicazioni-ad alto stress. Allevia le tensioni residue della saldatura, riduce il rischio di fessurazioni e migliora la stabilità dimensionale. PWHT prevede il riscaldamento a 1100-1200 gradi F (593-649 gradi) e il mantenimento prima del raffreddamento.
Come viene ispezionata la qualità dell'A537 Classe 2?
L'ispezione di qualità comprende analisi chimiche (spettroscopia), prove meccaniche (trazione, impatto, piegatura), prove ad ultrasuoni (per difetti interni) e ispezione visiva. Vengono forniti certificati (MTC) per confermare la conformità agli standard ASTM A537, garantendo l'affidabilità dei materiali.
L'A537 Classe 2 è magnetico?
Sì, è magnetico grazie alla sua microstruttura ferritica (cubica a corpo-centrato). Questa proprietà consente l'ispezione con particelle magnetiche (MPI) per i difetti superficiali, un metodo di test non-distruttivo comune nella produzione e manutenzione di recipienti a pressione.
Come viene conservato l'A537 Classe 2 per prevenirne il degrado?
Dovrebbe essere conservato in un'area asciutta e coperta per evitare umidità e ruggine. Le piastre sono impilate su supporti in legno per consentire la circolazione dell'aria, evitando il contatto con superfici bagnate. È possibile applicare pellicole o oli protettivi per la conservazione a lungo-termine per preservare la qualità della superficie.
Qual è il rapporto snervamento-a-trazione dell'A537 Classe 2?
Il rapporto snervamento-a-trazione è di circa 0,63 (38 ksi di snervamento/60 ksi di trazione). Un rapporto moderato indica una buona duttilità e resistenza di riserva, consentendo al materiale di deformarsi prima di raggiungere la rottura per trazione, fondamentale per la sicurezza dei recipienti a pressione.
Quali settori utilizzano l'A537 Classe 2?
Le industrie chiave includono petrolio e gas (serbatoi di stoccaggio, condotte), petrolchimica (reattori, separatori), produzione di energia (componenti di caldaie) e marina (scafi di navi, recipienti a pressione). La sua resistenza alla pressione e la saldabilità lo rendono ideale per ambienti industriali difficili.
Quali processi di saldatura sono compatibili con A537 Classe 2?
È compatibile con i comuni processi di saldatura: SMAW (saldatura con elettrodo), GMAW (MIG), GTAW (TIG) e SAW (saldatura ad arco sommerso). Potrebbe essere necessario il preriscaldamento (150-300 gradi F/65-149 gradi) per le sezioni spesse per evitare fessurazioni a freddo, con trattamento termico post-saldatura opzionale per ridurre lo stress.
Quali settori utilizzano l'A537 Classe 2?
Le industrie chiave includono petrolio e gas (serbatoi di stoccaggio, condotte), petrolchimica (reattori, separatori), produzione di energia (componenti di caldaie) e marina (scafi di navi, recipienti a pressione). La sua resistenza alla pressione e la saldabilità lo rendono ideale per ambienti industriali difficili.