ASTM A105: Sveobuhvatni vodič za odbojnost od ugljičnog čelika

1. Uvod

ASTM A105 je ključna specifikacija za OBOTNICI ULICAL STEEL Koristi se u sustavima cjevovoda tlaka.

Definira zahtjeve za mehaničkim svojstvima - prema točnoj kemiji - za krivotvorene komponente poput prirubnica, fiting, i ventili.

Prvo objavljeno sredinom 20. stoljeća, A105 se pozabavio pitanjima pouzdanosti svojstvene čeliku od lijevanog ugljika standardiziranjem kovanih materijala za kritičnu industrijsku i energetsku sektorsku infrastrukturu.

OBOŽAVNICI nude nekoliko prednosti u odnosu na odljeve: gušći, homogena mikrostruktura; Superiorni protok zrna; odsutnost poroznosti i šupljina za skupljanje; i veća otpornost na umor.

Ove karakteristike čine A105 odbora, Sustavi visoke temperature gdje je neuspjeh komponenti neprihvatljiv.

2. Opseg i ključni zahtjevi ASTM A105

ASTM A105 standardna je specifikacija koju izdaje ASTM International koji upravlja kemikalijama, mehanički, i zahtjevi za proizvodnju za Komponete cjevovode od ugljičnog čelika.

To je jedan od najčešće korištenih ugljični čelik Specifikacije kovanja u industriji plovila za cijevi i pritisak.

Opseg ASTM A105

ASTM A105 odnosi se na odbrojavanja, krivotvorene šipke, i krivotvoreni okovi napravljen od ugljični čelik, prvenstveno namijenjen za uporabu u tlačni sustavi na okoliš- do usluge umjerene temperature. Ove komponente uključuju:

• Prirubnice (ASME B16.5, B16.47)
• Ventili i ventil tijela
• Cijevi (laktovi, majice, reduktori, spojnice)
• Mlaznice pod pritiskom
• Osovine, prstenovi, i ostali dijelovi po mjeri

Iako je prikladan za uslugu do 425 ° C (800° F), A105 je ne preporučuje se za aplikacije s niskim temperaturama (obično ispod –29 ° C ili -20 ° F) Osim ako je dodatno testiranje utjecaja (Per ASTM A350) primjenjuje se.

Dopušteni obrasci proizvoda

Specifikacija pokriva:

• Odbrojavanja: oblikovane komponente proizvedene čekićem, tiskan, Ili valjanje
• Krivotvorene šipke: obično okrugle ili kvadratne šipke koje se koriste u obradi komponenti
• Krivotvoreni okovi: uključujući zavarivanje utičnice i navojne vrste na ASME B16.11 ili MSS-SP-79/83/95
• Krivotvorene prirubnice: po ASME B16.5 i slične dimenzije tlaka

Obrađeni ili gotovi dijelovi moraju dimenzionalno i mehanički u skladu s relevantnim kodovima (Npr., ASME ODJELJAK VIII ILI B31.3).

Zahtjevi za kemijski sastav

ASTM A105 definira stroge kemijske granice kako bi se osigurala konzistentnost i željena mehanička svojstva.

3. Metalurški temelji

Mikrostruktura ASTM A105, Nakon pravilnog kovanja i toplinske obrade, sastoji se od ferit i biser- uravnotežena matrica koja pruža snagu i duktilnost.

Ferit (mekan, duktilno željezo) pruža žilavost, Dok je Pearlite (lamelarni željezni karbid u feritu) doprinosi snazi.

• Uloga ugljika: A 0.25% Maksimalna granica ugljika osigurava stvaranje bisera bez pretjeranog cementita (Fe₃c), što bi uzrokovalo krhkost.
  Viši ugljik povećava tvrdoću, ali smanjuje otpornost na udarce.
• Utjecaj mangana: Mangan (0.60–1,05%) stabilizira biser, Usavršavanje njegove strukture i poboljšanje zatezne čvrstoće.
  Također ublažava štetne učinke sumpora formiranjem inkluzija MNS -a, koji su manje štetni od FES -a.
• Usavršavanje žitarica: Vanadijum (Kad je prisutan) i kontrolirane temperature kovanja promiču finu, ujednačena zrna (ASTM Veličina zrna 5–8), Povećavanje žilavosti i otpora umora.

4. Mehanička svojstva i performanse ASTM A105 ugljikovog čelika

ASTM A105 OBIŠENICI U CHARPELE STEEL izrađeni su tako da udovoljavaju strogim zahtjevima za mehaničkom svojstvom neophodni za upotrebu u tlačnim sustavima kao što su cjevovodi, ventili, i prirubnice.

Ova svojstva osiguravaju strukturni integritet, Otpornost na mehanički stres, i trajnost u zahtjevnim okruženjima.

Ključna mehanička svojstva (Sobna temperatura)

Te se vrijednosti postižu u standardnim normaliziranim ili normaliziranim uvjetima.

OBRAZOVANJA MOŽE BITI ISPITIVANO ILI podvrgnuta kontroliranom gašenju i ublažavanju, ovisno o zahtjevima za uslugu.

Utjecaj žilavost i duktilnost

Iako ASTM A105 ne zahtijeva ispitivanje utjecaja na sobnoj temperaturi, materijal obično pokazuje dobro Charpy v-notch vrijednosti udara, posebno kada se normalizira ili normalizira + temperiran:

• Tipična energija udara na 20 ° C: ≥ 27–40 j
• Kada je potrebno za uslugu niske temperature, varijante testirane na udarce (Npr., ASTM A350 LF2) umjesto toga preporučuju se

Dobra duktilnost i izduživanje čine A105 -ove odmor prikladnim za okruženje s vibracijama, toplinski biciklizam, ili pulsiranje pritiska.

Umor i performanse puzanja

ASTM A105 se prvenstveno koristi u ne-posljedica temperaturnih okruženja, ali pokazuje odgovarajuću otpornost na umor i umor toplinske ekspanzije zbog svoje strukture ferita -vijka:

• Snaga umora (približno.): 270–300 MPa za 10 ⁷ ciklusa
• Nije prikladno za dugotrajnu uslugu gore 427 ° C (800 ° F), Kako se mogu pojaviti puzanje i grafitizacija

Tvrdoća i habanje

Tvrda ASTM A105 u normaliziranom stanju uglavnom se kreće od 140 do 180 HBW, Pogodno za standardne komponente koje sadrže tlak. Za pojačanu otpornost na habanje:

• Otvrdnjavanje slučaja (karburiziranje ili nitriranje) može se primijeniti
• Indukcijsko otvrdnjavanje koristi se za lokalizirane zone habanja kao što su prirubnica za brtvljenje ili stabljike ventila

5. Procesi kovanja za ASTM A105 ugljični čelik

Kovanje je temeljni proces za proizvodnju komponenti ASTM A105 ugljikovog čelika koje mogu podnijeti ekstremni mehanički stres i ciklički tlak.

Dvije glavne tehnike kovanja -otvoreni i kovanje zatvorenih die- odabire se na temelju veličine dijela, složenost, volumen, i potrebne performanse.

Kovanje otvorenih-die

Otvoreno kovanje je svestran i tradicionalan postupak kovanja gdje se grijana metalna gredinica komprimira između ravnih ili lagano oblikovanih matrica koje ne u potpunosti ne zatvore radni komad.

Deformacija se događa postupno ponovljenim udarcima ili stiskanjem, dopuštajući da metal teče bez teškog geometrijskog ograničenja.

Ova se tehnika odlikuje u aplikacijama koje zahtijevaju velike razmjere, Komponente u obliku prilagođenog u obliku izvrsnog kontinuiteta strukture zrna.

Omogućuje metalurške prednosti poput rafiniranog protoka zrna i smanjene koncentracije oštećenja, uz smještaj radova s ​​visokom tonom koji su nepraktični za zatvorene matrice.

Tipične aplikacije ASTM A105:

• Krivotvorene osovine i šipke
• Vratovi pod pritiskom
• Blokovi, diskovi, i čvorišta

Kovanje zatvorenih die (Kova kova utiska)

Kovanje zatvorenih dieja uključuje postavljanje grijane gredice u šupljinu koja zrcali oblik konačnog komponente.

Pod visokim tlakom čekića ili pritiska, metal teče kako bi ispunio cijeli dojam. Višak materijala tvori "bljeskalicu", koja je kasnije obrezana.

Ovaj je postupak vrlo učinkovit za masovnu proizvodnju preciznih komponenti s ponovljivim oblicima i tijesnim tolerancijama.

Nudi izvrsnu dimenzionalnu točnost i poravnanje zrna prilagođenih geometriji dijela-posebno korisno u dijelovima cjevovoda i prirubnicama.

Tipične aplikacije ASTM A105:

• Prirubnice cijevi (Npr., vrat, utičnica, slijep)
• Kovani ventili i majice
• Ulje & Točke i spojnice plina

Tablica za usporedbu: Open-Die vs. Kovanje zatvorenih die

6. Toplotna obrada & Reljef stresa ASTM A105 Ugljični čelik

Toplinska obrada je kritičan postupak nakon formiranja za ASTM A105 OBIT COOL, kako osigurava potrebna mehanička svojstva, dimenzijska stabilnost, i strukturni integritet.

Normaliziranje

Svrha:

• Usavršava strukturu zrna
• Povećava uniformnost u mikrostrukturi
• Poboljšava žilavost i dimenzionalnu konzistenciju

Proces:

ASTM A105 OFFONS se obično normaliziraju zagrijavanjem 890–950 ° C (1630–1740 ° F) i držeći se dovoljno dugo da omogući potpunu rekristalizaciju i homogenizaciju, nakon čega slijedi zračno hlađenje.

Gašenje i ublažavanje (Neobavezan)

Svrha:

• Povećava snagu i tvrdoću
• Kontrolira žilavost za teške primjene

Proces:

Odgovori su austenitizirani na 860–900 ° C (1580–1650 ° F), Brzo ugašen u vodi ili ulju, zatim temperirano na 540–700 ° C (1000–1290 ° F) Da bi se vratila duktilnost i smanjila krhkost.

Ublažavanje stresa

Svrha:

• Smanjuje unutarnje zaostale napone od kovanja ili obrade
• Poboljšava dimenzionalnu stabilnost tijekom usluge

Proces:

Obično se provodi grijanjem do 595–675 ° C (1100–1250 ° F) i držeći 1-2 sata, ovisno o debljini dijela, zatim se polako hlađenje u mirnom zraku ili peći.

7. Operacije obrade i za formiranje za ASTM A105 ugljični čelik

Nakon kovanja i toplinske obrade, ASTM A105 komponente zahtijevaju precizne obrada i dorada kako bi se ispunili dimenzionalne tolerancije, kvaliteta površine, i funkcionalne specifikacije.

Ova je faza presudna za osiguravanje kompatibilnosti sa sustavima cjevovoda, granice pritiska, i industrijski standardi kao što su ASME B16.5 ili API 6A.

Stvori karakteristike

Materijalno ponašanje:

• A105 OBAVEZI, Pogotovo kada se normalizira, Ponudite umjerenu tvrdoća (120–187 HBW) I dobro formiranje čipova.
• Aditivi za besplatno mahing (Npr., olovo ili sumpor) se obično ne dodaju, tako Mora se upravljati trošenjem alata s odgovarajućim strategijama.

Tipične operacije obrade:

• CNC tokarenje: Koristi se za lica prirubnica, središte, i zapečaćene površine.
• CNC bušenje/dosadno: Primijenjeno za rupe za vijke, priključci ventila, I vratovi s mlaznicama.
• CNC glodanje: Za ravne površine ili obrađene profile na priključcima.
• Navođenje: NPT ili BSPT niti na prirubnicama ili prirubnicama pomoću alata za jednu točku ili die glave.

Preporučeni parametri obrade (Grubi vodič)

Završnica nakon manzija

Nakon obrade, Forged A105 dijelovi podvrgavaju se završnim operacijama kako bi zadovoljili performanse i vizualne specifikacije:

Površinska obrada:

• Pucanj ili kiseli kraljevstvo Za uklanjanje skale i krivotvorenje oksida
• Poliranje ili mljevenje Za zapečapanje površina (Ra ≤ 3.2 µm)

Debela:

• Uklanjanje oštrih rubova ili bura, posebno u provrtima ventila i rupama prirubnica, Kako bi se izbjegao poremećaj protoka i oštećenje sastavljanja.

Oznaka:

• Stalne oznake (toplinski broj, veličina, ocjena) PER ASTM A105, Asme, ili specifikacije kupca pomoću dot peening ili star.

Dimenzionalni pregled i kontrola kvalitete

Kovani dijelovi se dimenzionalno pregledavaju na detaljnim mehaničkim crtežima i primjenjivim standardima prirubnice ili priručnika.

Uobičajene metode inspekcije:

• Cmm (Koordinatni mjerni stroj) za kritične tolerancije
• Čeljusti, mikrometri, i mjerači navoja za ručnu provjeru
• Testiranje tvrdoće Da biste provjerili usklađenost s ograničenjima ASTM -a (tip. ≤187 HBW)

8. Ponašanje korozije & Zaštitne mjere ASTM A105 Ugljični čelik

Iako je ASTM A105 ugljični čelik poznat po izvrsnim mehaničkim svojstvima i isplativosti, ne posjeduje snažnu otpornost na koroziju, posebno u agresivnom ili vlažnom okruženju.

Karakteristike korozije ASTM A105

Astm a105 je a Obični ugljični čelik, I kao i svi bezlegirani čelici, jest ranjiv na opću i lokaliziranu koroziju, posebno kad je izložena vlazi, kloridi, kiseline, ili povišene temperature.

Tipični načini korozije:

Zaštitne mjere za ASTM A105

Za ublažavanje rizika od korozije, posebno u teškim okruženjima, Koriste se različite strategije zaštite površine i materijala.

Premazi i sustavi boja

Galvaniziranje

• Osigurati žrtva Primjenom Zn sloja (tip. 80–120 µm debljine)
• Pogodno za vijke A105, prirubnice, ili okovi izloženi vanjskom ili morskom okruženju
• Učinkovito do ~ 200 ° C; Izbjegavajte uslugu pare visoke temperature

Unutarnje obloge i obloge

• Unutarnji Guma ili PTFE obloge koristi se u kemijskom ili abrazivnom rukovanju s suspenzijama
• Obloga od nehrđajućeg čelika (Npr., SS 304L ili 316L) putem eksplozije ili vezanje zavarivanja za procesne linije visokog rizika

Katodna zaštita (CP)

• Impresionirane trenutne ili žrtvene anode koje se koriste za zakopane ili potopljene sustave
• Uobičajeno u ulju & plinski cjevovodi za sprječavanje korozije u zglobovima i zonama zavarivanja

Nadogradnja materijala

• Za izuzetno korozivno okruženje, Zamjena A105 s ASTM A350 LF2, A182 F11/F22, ili nehrđajuće ocjene može biti potrebno

9. Uobičajene primjene ASTM A105 OFFORCI

ASTM A105 Ugljični čelik jedan je od najčešće korištenih materijala za kovanje u industriji cijevi i ventila zbog izvrsne kombinacije čvrstoće, žilavost, obradivost, i pristupačnost.

Ulje & Plinska industrija

Ulje & Plinski sektor predstavlja jednog od najvećih potrošača ASTM A105.

Ovaj je materijal posebno prikladan za komponente izložene visokom tlaku i cikličkim naponima, ali ne i ekstremna korozija ili kriogena stanja.

i isplativost. Ispod su ključne komponente i njihove tipične funkcije:

Prirubnice

• Prirubnice za zavarivanje: Za visoki pritisak, Povezovi cjevovoda s visokim temperaturama.
• Slijepe prirubnice: Za zatvaranje krajeva cjevovoda ili ventila za ispitivanje tlaka ili održavanje.
• Klizanje & Prirubnice za zavarivanje utičnice: Koristi se u manje kritičnim servisnim linijama gdje je prioritet za lakoću instalacije.

Fiting

• Laktovi & Majice: Izravni i podijeljeni protok cjevovoda u uvjetima visokog tlaka.
• Reduktori & Spojnice: Spojite cijevi različitih veličina i apsorbiraju toplinske ili mehaničke napone.
• Sindikati: Omogući brzo nepovezanost za održavanje u sklopovima cjevovoda.

Ventili & Komponente ventila

• Tijela ventila za vrata: Za kontrolu protoka uključivanja/isključivanja u sustavima visokog pritiska.
• Globus & Provjerite tijela ventila: Za regulaciju protoka i prevenciju povratnog toka u procesnim linijama.
• Hauba & Pokrivači: Omogućite strukturnu čvrstoću sklopovima ventila pod unutarnjim tlakom.

Bunara & Komponente za bušenje

• Bušenje kalema & Adapteri: Apsorbirati ekstremna opterećenja i pritiska tijekom vađenja ulja.
• Prirubnici konektori: Sučelje između sprečavanja puhanja i opreme za bušenje.
• Glave kućišta & Vješalice za cijev: Podrška nizova cijevi u dobrom dovršetka.

Sklopovi cjevovoda

• Blokovi razvodnika: Centralizirati više procesnih linija za kontrolu i distribuciju.
• Konektori visokog pritiska: Sigurno se pridružite cjevovodima u operacijama uzvodno i srednjeg toka.

Petrokemijske i rafiniranje biljaka

• Prirubnice parne linije visokog pritiska
• Procesna tijela ventila (ne-korozivne kemikalije)
• Reactor mlaznici za odbojnost
• Konektori za cijevi za izmjenjivače topline i kule

Stvaranje energije (Toplinski & Nuklearni)

• Mlaznice plovila za tlake
• Adapteri za prirubnice u linijama dovodne vode
• Tijela i kapice ventila u pomoćnim sustavima cjevovoda

Proizvodnja vode i industrijski cjevovodi

• Kućiva pumpe
• Priključci za popravak cjevovoda
• Prirubnice i kovane majice u uslužnim cjevovodima s velikim količinama

Strukturni i mehanički sustavi

• Osovine i čvorišta u mehaničkim sklopovima
• Pogranici rotora i kovane spojnice
• Sidrene ploče i podržavaju ogrlice u strukturnim okvirima

Prilagođeni i OEM -a

Zbog svoje dobre obradivosti i oblikovanja, ASTM A105 je često specificiran u po mjeri-inženjerima Za OEMS (Proizvođači originalne opreme), posebno za proizvođače ventila, integratori cjevovoda, i dizajneri klizanja modula.

Komponente uključuju:

• Odgovori za poklopce
• Prirubnice i reduktori
• Blokovi i adapteri s instrumentima

11. Usporedba s alternativnim materijalima

12. Zaključak

ASTM A105 kovani ugljični čelik ostaje pouzdan, ekonomičan izbor za komponente tlaka poput prirubnica i tijela ventila.

Njegova uravnotežena mehanička svojstva, Jednostavnost izrade, i usklađenost s globalnim standardima čine ga oslobađanjem u industrijama kao što je petrokemijska, energija, i infrastruktura.

Kada je veća otpornost na koroziju, žilavost sub-nule, ili su potrebne povišene temperaturne performanse, legura čelika ili nehrđajući čelici treba uzeti u obzir.

Za primjene tlaka opće namjene, A105 i dalje nudi vrhunsku mješavinu performansi, kvaliteta, i vrijednost.

Laga: Stručno kovanje od nehrđajućeg čelika & Proizvodna rješenja

Laga vodeći je pružatelj vrhunskih usluga kovanja i proizvodnje ugljičnog čelika, ugostiteljstvo u industrijama gdje snaga, pouzdanost, a otpornost na koroziju su najvažniji.
Opremljen naprednom tehnologijom kovanja i predanošću inženjerskoj preciznosti, Laga Pruža prilagođene komponente od ugljičnog čelika izrađene da bi se izvršile u najizazovnijim okruženjima.

Naša stručnost uključuje:

Zatvoren & Kovanje otvorenih-die

Kovani dijelovi visoke čvrstoće s optimiziranim protokom zrna za vrhunske mehaničke performanse i izdržljivost.

Toplotna obrada & Površinska obrada

Sveobuhvatni procesi nakon obrade, uključujući žarenje, gašenje, pasivacija, i poliranje kako bi se osiguralo optimalna svojstva materijala i kvaliteta površine.

Precizna obrada & Inspekcija kvalitete

Kompletne usluge obrade zajedno s rigoroznim protokolima za inspekciju kako bi se postigli točne dimenzije i strogi standardi kvalitete.

Bilo da vam trebaju robusne kovane komponente, složene geometrije, ili proizvodi od ugljikovog čelika s precizno inženjerom, Laga Je li vaš pouzdani partner za pouzdanu, rješenja za kovanje visokih performansi.
Stupiti u kontakt Danas da otkrijemo kako Laga može vam pomoći da postignete komponente ugljičnog čelika s neusporedivom čvrstoćom, dugovječnost, i preciznost prilagođena potrebama vaše industrije.

 

Česta pitanja

Što je ASTM A105?

ASTM A105 standardna je specifikacija za čišćenje od ugljičnog čelika koja se prvenstveno koriste za proizvodnju cjevovodnih komponenti poput prirubnica, fiting, i ventili, Dizajniran da izdrži umjerenu i visokotemperaturu.

Može li se astm a105 zavariti?

Da, ASTM A105 OFFINS ima dobru zavarivost. Zagrijavanje i kontrolirana toplinska obrada nakon navale može biti potrebno za deblje presjeke kako bi se smanjile zaostale napone i izbjegli pucanje.

Kako se ASTM A105 uspoređuje s ASTM A182 ALLOY FOUL?

ASTM A182 ALLOY STEEL COOLTINGS obično nude veću čvrstoću, Bolja otpornost na koroziju, i superiorne performanse visoke temperature u usporedbi s ASTM A105 OFFORCI, Ali uz veće troškove materijala.

Ko čemu je ASTM A105 ekvivalent?

ASTM A105 otprilike je ekvivalent 10222-2 1.0460 i JIS SCM435 čelične ocjene, Dijeljenje sličnih kemijskih sastava i mehaničkih svojstava za činjenje od ugljičnog čelika.

Što je materijal ASME A105?

ASME A105 odnosi se na isti materijal za kovanje ugljičnog čelika prekriven ASTM A105, Standardizirani za upotrebu u tlačnim plovilima i aplikacijama za cjevovode ispod koda ASME i tlačnih plovila.

Koja je razlika između ASTM A36 i A105?

ASTM A36 je strukturni ugljični čelik koji se koristi prvenstveno u građevinske i opće strukturne svrhe.

Za razliku od, ASTM A105 je ocjena kovanja posebno dizajnirana za komponente za početak tlaka poput prirubnica i ventila, nudeći veću žilavost i strože zahtjeve za mehaničkom imovinom.