SA387 Grado 22 Classe 1è una piastra in acciaio legato al cromo-molibdeno conforme allo standard ASME SA387, utilizzata per recipienti a pressione e caldaie in servizio ad alta temperatura e alta pressione. Il suo contenuto di cromo-molibdeno fornisce una buona resistenza alle alte temperature, resistenza allo scorrimento viscoso e resistenza all'attacco dell'idrogeno e alla corrosione dei solfuri. Viene generalmente fornito normalizzato e rinvenuto per garantire tenacità e durezza bilanciate e offre una buona saldabilità con adeguato preriscaldamento e trattamento termico post-saldatura.
Composizione chimica
Grado/Materiale | Elemento | Composizione (Max-A, Min-I) |
SA387 Grado 22 Classe 1/ SA387 Gr22 Cl1 | C | 0.05-0.15 |
Mn | 0.30-0.60 | |
Sì | A:0.50 | |
P | 0.035 | |
S | 0.035 |
Proprietà meccaniche
Grado/Materiale | Prova di trazione | Ksi/MPa |
SA387 Grado 22 Classe 1/ SA387 Gr22 Cl1 | Resistenza alla trazione | 60-85/415-585 |
Forza di rendimento | 30/205 | |
Allungamento | 18% | |
Test di impatto (se presente) |
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elaborazione
1. Requisiti del trattamento termico
SA 387 Grado 22 viene generalmente fornito in condizioni normalizzate e temperate o ricotte.
Normalizzazione: collocato in un forno per raggiungere la temperatura di austenitizzazione, quindi raffreddato ad aria-.
Rinvenimento: deve essere eseguito a una temperatura minima di 1250°F (675°C) per ottenere le proprietà meccaniche di Classe 1.
PWHT simulato (SPWHT): i produttori spesso eseguono un trattamento termico post-saldatura simulato sui coupon di prova per garantire che il materiale continui a soddisfare le specifiche dopo la fabbricazione finale.
2. Procedure di saldatura
A causa del suo elevato contenuto di cromo (2,25%) e molibdeno (1%), questa lega è soggetta a fessurazioni se non maneggiata correttamente.
Preriscaldamento: necessario per prevenire il cracking-indotto dall'idrogeno. I giunti saldati spesso richiedono il mantenimento della temperatura di preriscaldamento fino all'esecuzione del trattamento termico post-saldatura.
Materiali di riempimento: elettrodi corrispondenti, come 2,25% Cr - 1% Mo (ad esempio, E9018-B3), vengono generalmente utilizzati per abbinare la forza del metallo di base e la resistenza allo scorrimento.
Trattamento termico post-saldatura (PWHT): obbligatorio per il grado 22. Implica il riscaldamento dell'area saldata a una temperatura compresa tra 150 °C e 600 °C (da 300 °F a 1125 °F circa) per alleviare le tensioni residue. Per le applicazioni critiche, i giunti non devono raffreddarsi sotto i 150 °C (300 °F) tra la saldatura e il PWHT.
3. Formatura e lavorazione
Laminazione a caldo: questo è il metodo principale per la produzione delle lastre, in cui le lastre vengono riscaldate a circa 1.700 ° F prima di passare attraverso i rulli.
Formatura a freddo/caldo: le piastre di Classe 1 hanno una resistenza alla trazione inferiore rispetto alla Classe 2, il che le rende leggermente più facili da modellare in teste o cilindri di recipienti.
Taglio: tipicamente eseguito tramite taglio a fiamma o al plasma. A causa delle caratteristiche di indurimento della lega, dopo il taglio termico è spesso necessaria la preparazione del bordo (molatura o lavorazione meccanica) per rimuovere la zona-alterata dal calore (HAZ).
4. Finitura superficiale
Le finiture disponibili includono opzioni laminate a caldo-, laminate a freddo-o lucidate (ad esempio, a specchio, 8K, sabbiate) a seconda delle esigenze ambientali dell'utente finale-.
Applicazioni industriali primarie
Petrolchimico e raffinazione del petrolio:Ampiamente utilizzato per le navi che trattano gas acido (idrogeno solforato). I componenti chiave includono:
Reattori idrocracking e catalitici:Dove è richiesta un'elevata stabilità termica.
Separatori e contenitori di stoccaggio:Per la lavorazione di fluidi ad alta pressione.
Scambiatori di calore e condensatori:Utilizzando l'efficiente trasferimento di calore e la resistenza all'ossidazione della lega.
Generazione di energia:Indispensabile per le centrali termiche e a combustibili fossili. Le applicazioni includono:
Caldaie Industriali:Compresi corpi scaldanti e tubi del surriscaldatore.
Collettori vapore e involucri di turbine:Che affrontano un significativo stress termico ciclico.
Industria nucleare:Sempre più utilizzato per componenti di reattori in grado di resistere a temperature estreme.
Elaborazione chimica:Utilizzato nella fabbricazione di reattori chimici, valvole e sistemi di tubazioni che devono resistere alla tensocorrosione e alla vaiolatura in mezzi aggressivi.
Utilizzo di componenti specializzati
Trasporto di fluidi:Tubazioni ad alta-pressione, flange e condutture ad alta-temperatura.
Hardware:Fascette per tubi, valvole e piastre di base per supporti eolici o di turbine.
Fodere:Rivestimenti protettivi per scivoli, vasche, contenitori e carrozzerie di camion in ambienti industriali pesanti.
Servizi offshore:Applicato nelle trivellazioni petrolifere offshore e nelle apparecchiature per l'acqua di mare dove la protezione dalla corrosione è fondamentale.
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Qual è la resistenza al creep di SA387 Grado 22 Classe 1 a 500°C?
A 500°C, la sua resistenza allo scorrimento viscoso per 100.000-ore è di circa 60 MPa. Ciò indica la sua capacità di resistere alla deformazione permanente sotto carichi ad alta temperatura-a lungo termine.
Qual è l'intervallo di durezza di SA387 Grado 22 Classe 1 dopo il trattamento termico?
Dopo il trattamento termico standard, la sua durezza Brinell (HB) varia da 137 a 187. Questo equilibrio di durezza garantisce lavorabilità e resistenza alla deformazione sotto carichi operativi.
SA387 Grado 22 Classe 1 può essere utilizzato in ambienti a bassa-temperatura?
Non è ideale per le basse temperature (sotto i -20°C) poiché la sua resistenza agli urti diminuisce. Per il servizio criogenico, scegliere gradi con migliori prestazioni a bassa temperatura come SA387 Grado 11.
Quali sono le condizioni di consegna delle piastre SA387 Grado 22 Classe 1?
Di solito viene consegnato in condizioni normalizzate e temperate (N&T). Questo trattamento termico garantisce proprietà meccaniche e microstruttura costanti per le applicazioni nei recipienti a pressione.
SA387 Grado 22 Classe 1 è magnetico?
Sì, è ferromagnetico grazie alla sua composizione a base di ferro-. Questa proprietà consente l'ispezione con particelle magnetiche (MPI) per rilevare difetti superficiali e vicini-alla superficie.
Quali metodi di ispezione vengono utilizzati per le piastre SA387 Grado 22 Classe 1?
I metodi comuni includono test a ultrasuoni (UT) per difetti interni, MPI per difetti superficiali, ispezione visiva (VI) e analisi della composizione chimica per garantire la conformità agli standard.
Qual è il coefficiente di Poisson di SA387 Grado 22 Classe 1?
Il rapporto di Poisson è circa 0,3 a temperatura ambiente. Questo valore descrive la risposta alla deformazione laterale alla sollecitazione assiale, essenziale per l'analisi degli elementi finiti e la modellazione strutturale.
SA387 Grado 22 Classe 1 può essere utilizzato nel servizio con idrogeno?
Sì, con un adeguato PWHT, resiste all'infragilimento da idrogeno. È adatto per ambienti contenenti idrogeno-nelle raffinerie, a condizione che la temperatura e la pressione di esercizio siano controllate.
Qual è la differenza tra SA387 Grado 22 e Grado 11?
Il grado 22 ha un contenuto di molibdeno più elevato (0,87-1,13% contro 0,45-0,65% per il grado 11), offrendo una migliore resistenza alle alte temperature e resistenza al creep per condizioni di servizio più impegnative.
Quali sono i requisiti di conservazione per le piastre SA387 Grado 22 Classe 1?
Conservare in un'area asciutta e ben-ventilata per prevenire la ruggine. Mantenere le piastre sollevate da terra, ricoperte con materiali impermeabili ed evitare il contatto con sostanze corrosive.