А387 Гр 11 КЛ 1относится к стальным пластинам из хромом-молибденового сплава, специально разработанным для использования в сварных котлах и сосудах под давлением, работающих при повышенных температурах.
Технические характеристики пластин из легированной стали ASTM A387 класса 11
| Обозначение | Номинальный хром Содержание (%) |
Номинальный молибден Содержание (%) |
| А387 11 класс | 1.25% | 0.50% |
Химический состав:
| C | Мин. | P | S | Си | Кр | Мо |
| 0.04 - 0.17 | 0.35 - 0.73 | 0.035 | 0.035 | 0.44 - 0.86 | 0.94 - 1.56 | 0.40 - 0.7 |
Улучшенные эксплуатационные свойства
Превосходная устойчивость к ползучести при высоких-температурах:
Включение примерно 1,25% хрома и 0,5% молибдена позволяет материалу сохранять структурную целостность при температурах от 316 до 593 градусов (600–1100 градусов F). Молибден, в частности, действует как важный легирующий агент, который повышает стабильность решетки, предотвращая явление «ползучести»,-когда металл медленно деформируется под постоянным напряжением при высоких температурах,-обеспечивая долговечность оборудования, находящегося под давлением.
Устойчивость к окислению и водородному воздействию:
Хром обеспечивает надежную защиту от окисления и накипи в условиях высоких-тепловых условий. Что еще более важно, в нефтехимическом секторе этот сорт обеспечивает значительную устойчивость к высокотемпературному воздействию водорода (HTHA). Он предотвращает реакцию водорода с углеродом в стали с образованием пузырьков метана, что в противном случае привело бы к внутренним трещинам и катастрофическому разрушению.
Механический баланс (класс 1 и класс 2):
Будучи материалом класса 1, он подвергается термообработке-для достижения предела прочности на разрыв 415–585 МПа (60–85 фунтов на квадратный дюйм). В то время как класс 2 обеспечивает более высокую прочность, класс 1 обеспечивает превосходную пластичность и ударную вязкость. Это облегчает формовку и сварку, снижая риск хрупкого разрушения во время производственного процесса или во время быстрого термоциклирования в процессе эксплуатации.
производство и обработка
1. Производство стали и плавка (спокойная сталь)
Согласно стандартам ASTM, сталь A387 класса 11 должна производиться из спокойной стали.
Раскисление: кремний или алюминий добавляются для удаления кислорода, предотвращения выделения газа и обеспечения однородного химического состава по всей плите.
Контроль примесей: современные заводы часто используют вакуумную дегазацию для снижения уровня фосфора и серы, что сводит к минимуму внутренние дефекты и улучшает свариваемость.
2. Прокатка и формовка
Стальные слябы формуются в пластины с использованием процесса горячей прокатки (HR).
Нагрев: слябы нагревают примерно до 1700 градусов по Фаренгейту (925 градусов), чтобы сделать металл податливым.
Обжатие: нагретая плита проходит через ряд роликов для достижения окончательной заданной толщины (от 4 до 400 мм) и ширины.
3. Термическая обработка (Обязательно)
Термическая обработка является наиболее важным этапом для определения механических свойств марки 11 класса 1.
Отжиг: нагрев пластины выше диапазона трансформации и медленное охлаждение в печи для получения мягкой однородной структуры.
Нормализация и закалка (N+T): Это наиболее распространенное состояние. Пластину нагревают до 900–950 градусов (1650–1740 градусов по Фаренгейту) и охлаждают на воздухе - для уточнения размера зерна с последующим отпуском.
Температура отпуска: для класса 11 минимальная температура отпуска должна составлять 1150 градусов F (620 градусов). Это снимает внутренние напряжения и обеспечивает удельную прочность на разрыв, необходимую для класса 1 (60–85 фунтов на квадратный дюйм).
4. Процессы изготовления и сварки
Из-за высокого содержания хрома-молибдена эта сталь подвержена закалке и растрескиванию во время сварки.
Предварительный нагрев: перед сваркой материал обычно требует предварительного нагрева как минимум до 250 градусов F (121 градус), чтобы замедлить скорость охлаждения сварного шва и предотвратить образование хрупкого мартенсита.
После-Термическая обработка после сварки (PWHT). Сварные конструкции обычно подвергаются PWHT (часто при температурах, аналогичных температуре отпуска, около 620 градусов), чтобы уменьшить остаточные напряжения и улучшить ударную вязкость-зоны термического воздействия (HAZ).
5. Дополнительное тестирование
Для проверки качества критически важных условий эксплуатации (например, в средах с сернистым газом или водородом) пластины могут подвергаться:
Имитация PWHT: испытание образца, подвергшегося тем же термическим циклам, что и конечный сосуд, который будет проходить во время производства.
Ультразвуковой контроль (UT): Обеспечение внутренней целостности и отсутствия расслоения.
Испытание HIC/NACE: проверка устойчивости к водородному-крекингу для использования на нефтеперерабатывающих заводах.
Стратегические промышленные применения
Нефтегазовая и нефтехимическая переработка:
Благодаря своей устойчивости к средам с серосодержащими газами и водороду под высоким-давлением, он является стандартным выбором для установок гидрокрекинга, реакторов десульфурации и теплообменников, где летучие углеводороды перерабатываются при сильном нагревании.
Производство электроэнергии:
На тепловых электростанциях он используется для коллекторов котлов, паровых трубопроводов и компонентов пароперегревателей. Его способность противостоять коррозионному воздействию пара высокого-давления делает его жизненно важным для безопасной транспортировки тепловой энергии.
Изготовление сосудов под давлением:
Этот материал широко используется для изготовления сосудов с толстыми-стенками, которые должны соответствовать строгим стандартам ASME Раздел VIII или ASTM, обеспечивая надежный запас прочности при хранении и переработке химикатов.
Полную спецификацию и подробную информацию можно получить по запросу. Вышеуказанная информация предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Для получения конкретных требований к дизайну свяжитесь с нашим техническим персоналом по продажам.
Каковы требования к удлинению A 387 Gr 11 CL 1?
Минимальное удлинение при расчетной длине 50 мм (2 дюйма) составляет 22%, что обеспечивает хорошую пластичность при формовке и изготовлении.
Какова минимальная прочность на разрыв A 387 Gr 11 CL 1?
Минимальная прочность на разрыв составляет 415 МПа (60 000 фунтов на квадратный дюйм) согласно стандарту ASME SA-387.
Каков минимальный предел текучести A 387 Gr 11 CL 1?
Минимальный предел текучести составляет 205 МПа (30 000 фунтов на квадратный дюйм) для листов толщиной до 50 мм (2 дюйма); оно может немного уменьшиться для более толстых пластин.
Каковы требования к удлинению A 387 Gr 11 CL 1?
Минимальное удлинение при расчетной длине 50 мм (2 дюйма) составляет 22%, что обеспечивает хорошую пластичность при формовке и изготовлении.
Как влияет температура на механические свойства A 387 Gr 11 CL 1?
При повышенных температурах (до 593 градусов/1100 градусов по Фаренгейту) он сохраняет превосходную прочность на разрыв, сопротивление ползучести и усталостную прочность по сравнению с углеродистой сталью. За пределами этой температуры его свойства постепенно ухудшаются.
Каков диапазон твердости по Бринеллю (HB) для A 387 Gr 11 CL 1?
Типичный диапазон твердости по Бринеллю составляет 130–180 HB, что отражает его умеренную твердость и обрабатываемость.
Какова стандартная термическая обработка A 387 Gr 11 CL 1?
Стандартная термическая обработка – это нормализация и отпуск. Нормализация производится при температуре 899-954 градусов (1650-1750 градусов по Фаренгейту) с последующим воздушным охлаждением; отпуск осуществляется при температуре 593–704 градусов (1100–1300 градусов по Фаренгейту) для снятия напряжения и повышения прочности.
Можно ли сваривать A 387 Gr 11 CL 1?
Да, он свариваемый. Однако предварительный нагрев (обычно 150-260 градусов/300–500 градусов по Фаренгейту) и послесварочная термообработка (PWHT) необходимы для предотвращения холодного растрескивания и снижения остаточных напряжений, обеспечивая целостность сварного соединения.
Какие сварочные процессы подходят для A 387 Gr 11 CL 1?
Обычно подходящие процессы сварки включают дуговую сварку в защитной среде (SMAW), газовую вольфрамовую дуговую сварку (GTAW/TIG), газовую дуговую сварку (GMAW/MIG) и дуговую сварку под флюсом (SAW).
Возможна ли холодная штамповка A 387 Gr 11 CL 1?
Да, ее можно подвергнуть холодной штамповке, но она имеет более высокую прочность, чем углеродистая сталь, поэтому необходимы более высокие усилия формовки. Рекомендуется выполнять формование при комнатной температуре и избегать чрезмерной деформации во избежание растрескивания.
Какова цель термообработки после-сварки (PWHT) для A 387 Gr 11 CL 1?
PWHT снижает остаточные сварочные напряжения, повышает прочность и пластичность сварного соединения, устраняет водородное-растрескивание и повышает устойчивость материала к коррозионному растрескиванию под напряжением при повышенных температурах.
Какие сварочные процессы подходят для A 387 Gr 11 CL 1?
Обычно подходящие процессы сварки включают дуговую сварку в защитной среде (SMAW), газовую вольфрамовую дуговую сварку (GTAW/TIG), газовую дуговую сварку (GMAW/MIG) и дуговую сварку под флюсом (SAW).
Каковы основные области применения A 387 Gr 11 CL 1?
Он широко используется при производстве сосудов под давлением, котлов, теплообменников и нефтехимического оборудования, работающего при повышенных температурах, такого как реакторы нефтеперерабатывающих заводов, парогенераторы и установки каталитического крекинга.