SA 387 Grado 12 Classe 1è una piastra in acciaio per recipienti a pressione a bassa-legatura progettata per l'uso in servizi a-temperature elevate. Appartiene alla famiglia degli acciai al cromo-molibdeno, che fornisce buona robustezza e resistenza allo scorrimento viscoso a temperature moderatamente elevate. Questo grado è comunemente specificato nelle applicazioni di raffineria, petrolchimica e di produzione di energia in cui le apparecchiature devono resistere sia alla pressione che al calore per periodi prolungati. La Classe 1 indica un insieme specifico di requisiti di proprietà meccaniche e condizioni di trattamento termico che garantiscono tenacità e integrità strutturale costanti. L'acciaio viene generalmente fornito nella condizione normalizzata e temperata, che ne affina la microstruttura e ne migliora la capacità di resistere alla fatica termica e al rilassamento da stress. La sua saldabilità è generalmente buona, anche se spesso si consigliano un preriscaldamento e un trattamento termico post-adeguati per evitare fessurazioni e mantenere le proprietà meccaniche desiderate nella zona-interessata dal calore.
Equivalenti
| Che cavolo | IT | ASTM/ASME | DIN |
| 620 B | 13CRMO45 | SA387-12-1 | 13CRMO44 |
Specifiche per piastre in acciaio legato ASME SA387 grado 12
| Designazione | Cromo nominale Contenuto (%) |
Molibdeno nominale Contenuto (%) |
| SA387 Grado 12 | 1.00% | 0.50% |
Requisiti di trazione per piastre in acciaio legato di grado 12 ASME SA387 Piastre di classe 1
| Designazione: | Requisito: | Grado 12 |
| SA387 Grado 12 | Resistenza alla trazione, ksi [MPA] | da 65 a 85 [da 450 a 585] |
| Limite di snervamento, min, ksi [MPa]/(compensazione dello 0,2%) | 40 [275] | |
| Allungamento in 8 pollici [200 mm], min % | 19 | |
| Allungamento in 2 pollici [50 mm], min, % | 22 | |
| Riduzione dell'area, min % | ––– |
Requisiti chimici per piastre in acciaio legato ASME SA387 grado 12
| Elemento | Composizione chimica (%) | |
| ASME SA387 Grado 12 | ||
| Carbonio: | Analisi del calore: | 0.05 - 0.17 |
| Analisi del prodotto: | 0.04 - 0.17 | |
| Manganese: | Analisi del calore: | 0.40 - 0.65 |
| Analisi del prodotto: | 0.35 - 0.73 | |
| Fosforo: | Analisi del calore: | 0.035 |
| Analisi del prodotto: | 0.035 | |
| Zolfo (max): | Analisi del calore: | 0.035 |
| Analisi del prodotto: | 0.035 | |
| Silicio: | Analisi del calore: | 0.15 - 0.40 |
| Analisi del prodotto: | 0.13 - 0.45 | |
| Cromo: | Analisi del calore: | 0.80 - 1.15 |
| Analisi del prodotto: | 0.74 - 1.21 | |
| Molibdeno: | Analisi del calore: | 0.45 - 0.60 |
| Analisi del prodotto: | 0.40 - 0.65 |
elaborazione
1. Produzione e fusione dell'acciaio
Fusione: prodotta tramite forno ad arco elettrico (EAF) o forno a ossigeno basico (BOF).
Raffinazione: solitamente viene sottoposto al trattamento con fornace metallurgica della siviera (LMF) e al degasaggio sotto vuoto (VD) per ridurre al minimo le impurità come zolfo, fosforo e gas disciolti (idrogeno/ossigeno), prevenendo il cracking indotto dall'idrogeno-.
Colata: Colata in lingotti o lastre continue.
2. Laminazione a caldo
Le lastre vengono riscaldate a circa 1100 gradi – 1250 gradi.
Vengono arrotolati allo spessore target. I parametri di laminazione sono controllati per garantire una struttura dei grani uniforme su tutta la piastra.
3. Trattamento termico (fase critica)
Secondo ASME SA 387, il materiale di Classe 1 deve essere sottoposto a trattamenti termici specifici per raggiungere le sue proprietà meccaniche:
Normalizzazione: riscaldamento della piastra a una temperatura superiore all'intervallo critico (tipicamente 900 gradi - 950 gradi) e raffreddamento in aria. Questo affina la struttura del grano.
Rinvenimento: riscaldamento ad un minimo di 1150 gradi F (620 gradi). Ciò riduce la fragilità e stabilizza la microstruttura per il servizio ad alta-temperatura.
Nota: se specificato, è consentito anche il raffreddamento accelerato (tempra) seguito da rinvenimento.
4. Prove meccaniche e chimiche
Prima della fabbricazione, la lamiera deve superare diversi cancelli di qualità:
Analisi chimica: verifica del contenuto di Cr (0,80–1,25%) e Mo (0,45–0,65%).
Prove di trazione: garantire che la resistenza alla trazione sia compresa tra 55 e 80 ksi (380-550 MPa).
Test di impatto: test Charpy V-Notch per garantire la resistenza alle basse temperature.
Esame non distruttivo (NDE): test a ultrasuoni (UT) secondo SA 435 o SA 578 per rilevare laminazioni o difetti interni.
5. Processo di fabbricazione (saldatura e formatura)
Taglio: taglio CNC a fiamma o plasma.
Formatura a freddo/a caldo: se la piastra è fortemente lavorata a freddo-(deformata), potrebbe essere necessario un trattamento termico-di distensione.
Preriscaldamento per la saldatura: è necessario un preriscaldamento obbligatorio (solitamente da 120 a 200 gradi) per prevenire cricche a freddo nella zona-interessata dal calore (HAZ).
Saldatura: utilizzo di metalli d'apporto compatibili come E8018-B2 o ER80S-B2.
6. Trattamento termico post-saldatura (PWHT)
Una volta completata la saldatura, l'intero componente (o il cordone di saldatura) viene sottoposto a PWHT (tipicamente 620 gradi - 700 gradi).
Questo processo allevia le tensioni residue causate dalla saldatura e garantisce che la zona di saldatura abbia duttilità e tenacità simili al metallo di base.
7. Trattamento superficiale
Granigliatura: per rimuovere le scaglie di laminazione.
Primerizzazione/Rivestimento: applicazione di primer-resistenti al calore, se specificato, per la protezione dalla corrosione durante il trasporto e lo stoccaggio.
Applicazioni principali
Il materiale è utilizzato prevalentemente nelpetrolchimico, petrolio e gas, Egenerazione di energiaindustrie per apparecchiature che funzionano a temperature fino a circa600 gradi (1112 gradi F). I componenti tipici includono:
Recipienti a pressione e caldaie:Per il contenimento sicuro di gas e liquidi sotto pressione nelle caldaie industriali e nelle centrali termiche.
Scambiatori di calore e reattori:Fondamentale nei processi di raffinazione per un efficiente trasferimento di calore e reazioni chimiche.
Attrezzatura per servizi acidi:Ideale per ambienti contenenti idrogeno solforato (𝐻2𝑆), comune nell'estrazione di petrolio e gas.
Sistemi di tubazioni:Utilizzato per tubazioni di processo ad alta-temperatura in raffinerie e impianti chimici.
Serbatoi di stoccaggio:Per lo stoccaggio di liquidi e gas volatili a temperature elevate.
Vantaggi principali
Come aClasse 1materiale, offre un equilibrio specifico di proprietà rispetto alla variante di Classe 2-con resistenza più elevata:
Duttilità e tenacità superiori:La Classe 1 offre migliore duttilità e resistenza agli urti, rendendola meno soggetta a fratture fragili sotto carichi dinamici.
Saldabilità migliorata:Poiché ha una resistenza alla trazione inferiore rispetto alla Classe 2, in genere mostra una migliore saldabilità e richiede un pre-riscaldamento meno rigoroso in alcune applicazioni di-spessore moderato.
Resistenza alla corrosione e all'ossidazione:L'alto contenuto di cromo (circa. 1.00%) fornisce un'eccellente resistenza all'ossidazione e a molti acidi (solforico, nitrico), mentre il molibdeno (circa. 0.50%) migliora la resistenza alla vaiolatura e allo stress cracking da cloruro.
Resistenza allo scorrimento:L'aggiunta di molibdeno aumenta la resistenza alla trazione alle alte-temperature e alla resistenza allo scorrimento dell'acciaio, garantendo il mantenimento dell'integrità strutturale in caso di esposizione prolungata al calore.
Costo-Efficacia:Sebbene sia più costoso dell'acciaio al carbonio standard, la sua maggiore durata e i ridotti requisiti di manutenzione in ambienti difficili lo rendono più economico nel corso del suo ciclo di vita.
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È possibile utilizzare SA 387 Grado 12 Classe 1 in ambienti corrosivi?
Resiste alla corrosione lieve ma non ai mezzi aggressivi. Sono necessari rivestimenti aggiuntivi o aggiornamenti delle leghe per ambienti corrosivi difficili.
Qual è la differenza tra la Classe 1 e la Classe 2 della SA 387 Grado 12?
La Classe 1 ha un carbonio inferiore per una migliore saldabilità; La classe 2 ha un carbonio più elevato per una maggiore resistenza, adatta per saldature meno critiche.
Quali metodi di prova sono richiesti per SA 387 Grado 12 Classe 1?
I test obbligatori includono prove di trazione, piegatura e impatto Charpy V-. Per spessori superiori a 12,5 mm è necessario il test ad ultrasuoni.
Quali sono le prestazioni di resistenza al creep di SA 387 Grado 12 Classe 1?
Presenta una buona resistenza allo scorrimento viscoso alle alte temperature, riducendo al minimo la deformazione sotto carico costante a lungo-termine, fondamentale per i recipienti a pressione ad alta-temperatura.
SA 387 Grado 12 Classe 1 può essere formato a freddo-?
È possibile una formatura a freddo limitata con preriscaldamento per evitare fessurazioni; per forme complesse è preferibile la formatura a caldo a 900-1100 gradi.
Qual è la densità di SA 387 Grado 12 Classe 1?
La sua densità è di circa 7,85 g/cm³ (0,283 lb/in³), uguale a quella della maggior parte degli acciai al carbonio e a bassa lega-, facilitando il calcolo del peso.
Qual è la conduttività termica di SA 387 Grado 12 Classe 1?
La sua conduttività termica è di circa 42 W/(m·K) a 20 gradi, consentendo un efficiente trasferimento di calore, ideale per scambiatori di calore e caldaie.
SA 387 Grado 12 Classe 1 è magnetico?
Sì, è ferromagnetico a causa della composizione a base di ferro-, importante per i test non-distruttivi e la separazione magnetica.
Qual è l'intervallo del punto di fusione di SA 387 Grado 12 Classe 1?
Il suo punto di fusione varia da 1425 a 1455 gradi (2597-2651 gradi F), guidando la lavorazione a caldo e il trattamento termico per evitare il surriscaldamento.
SA 387 Grado 12 Classe 1 può essere normalizzato e temperato?
Sì, la normalizzazione (920-980 gradi, raffreddata ad aria) e il rinvenimento (600-700 gradi) ne migliorano la resistenza e la tenacità, ottimizzando le proprietà meccaniche.