ASME SA387 Lớp 11 Lớp 1là một tấm thép ferritic hợp kim thấp-được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng bình áp suất nhiệt độ-cao, chủ yếu bao gồm cacbon (0,15-0,20%) và crom (0,80-1,10%) cùng với một lượng nhỏ mangan, silicon và các nguyên tố hợp kim khác. Các thành phần này phối hợp với nhau để mang lại cho nó độ bền nhiệt độ cao tuyệt vời, khả năng chống oxy hóa vừa phải và độ ổn định cấu trúc đáng tin cậy, khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên trong các ngành công nghiệp hóa dầu, lọc dầu và nhiệt điện để chế tạo các thiết bị áp suất nhiệt độ cao như lò phản ứng và bộ trao đổi nhiệt.
Tương đương
| BS | VN | ASTM/ASME | DIN |
| 621 B | ––– | SA387-11-1 | ––– |
Thông số kỹ thuật cho tấm thép hợp kim ASME SA387 lớp 11
| chỉ định | Crom danh nghĩa Nội dung (%) |
Molypden danh nghĩa Nội dung (%) |
| SA387 Lớp 11 | 1.25% | 0.50% |
Yêu cầu về độ bền kéo đối với tấm thép hợp kim loại 11 ASME SA387 Tấm loại 1
| Chỉ định: | Yêu cầu: | lớp 11 |
| SA387 Lớp 11 | Độ bền kéo, ksi [MPa] | 75 đến 100 [515 đến 690] |
| Cường độ năng suất, tối thiểu, ksi [MPa]/(độ lệch 0,2%) | 43 [310] | |
| Độ giãn dài trong 8 in. [200mm],% tối thiểu | 18 | |
| Độ giãn dài trong 2 in. [50mm], phút, % | 22 | |
| Giảm diện tích, tối thiểu % | ––– |
Yêu cầu hóa học đối với tấm thép hợp kim ASME SA387 lớp 11
| Yếu tố | Thành phần hóa học (%) | |
| SA387 Lớp 11 | ||
| Cacbon: | Phân tích nhiệt: | 0.05 - 0.17 |
| Phân tích sản phẩm: | 0.04 - 0.17 | |
| Mangan: | Phân tích nhiệt: | 0.40 - 0.65 |
| Phân tích sản phẩm: | 0.35 - 0.73 | |
| Phốt pho: | Phân tích nhiệt: | 0.035 |
| Phân tích sản phẩm: | 0.035 | |
| Lưu huỳnh (tối đa): | Phân tích nhiệt: | 0.035 |
| Phân tích sản phẩm: | 0.035 | |
| Silicon: | Phân tích nhiệt: | 0.50 - 0.80 |
| Phân tích sản phẩm: | 0.44 - 0.86 | |
| crom: | Phân tích nhiệt: | 1.00 - 1.50 |
| Phân tích sản phẩm: | 0.94 - 1.56 | |
| Molypden: | Phân tích nhiệt: | 0.45 - 0.65 |
| Phân tích sản phẩm: | 0.45 - 0.70 |
Gia công kỹ thuật
1. Xử lý nhiệt (Nền tảng của tài sản)
Theo thông số kỹ thuật của ASME, vật liệu Loại 1 phải trải qua các chu trình nhiệt cụ thể để cân bằng độ bền và độ dẻo:
Chuẩn hóa: Làm nóng thép đến khoảng 1650 độ F - 1750 độ F (900 độ - 955 độ ) sau đó làm mát bằng không khí để tinh chỉnh cấu trúc hạt.
Tempering: Bắt buộc sau khi chuẩn hóa. Nhiệt độ ủ tối thiểu là 1150 độ F (620 độ). Bước này đảm bảo vật liệu đạt được đặc tính kéo Loại 1 (60–85 ksi) đồng thời cải thiện độ dẻo dai.
Làm mát nhanh: Đối với các phần dày, có thể sử dụng phương pháp làm nguội bằng chất lỏng hoặc làm mát bằng không khí cưỡng bức, sau đó ủ ngay lập tức để duy trì các đặc tính đồng nhất xuyên suốt chiều dày.
2. Cắt và tạo hình bằng nhiệt
Cắt làm nóng trước: Trước khi cắt oxy-nhiên liệu hoặc plasma, tấm phải được làm nóng trước đến khoảng 250 độ F - 300 độ F (120 độ - 150 độ ) để tránh nứt cạnh trong Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ).
Tạo hình nguội: Thích hợp cho độ cong nhỏ. Nếu độ giãn dài của sợi vượt quá 5% trong quá trình gia công nguội thì thường cần phải xử lý nhiệt-giảm ứng suất.
Tạo hình nóng: Thực hiện ở nhiệt độ 1650 độ F - 1925 độ F (900 độ - 1050 độ ). Điều quan trọng: Nếu thực hiện tạo hình nóng, tấm phải trải qua chu trình ủ và-chuẩn hóa lại hoàn toàn để khôi phục các đặc tính cơ học đã được chứng nhận của nó.
3. Quy trình hàn (P-Số 4)
Thép lớp 11 dễ bị nứt và cứng do hydro, yêu cầu quy trình hàn nghiêm ngặt (WPS):
Làm nóng trước: Làm nóng trước bắt buộc trong khoảng từ 300 độ F đến 500 độ F (150 độ - 260 độ ) tùy thuộc vào độ dày và phương pháp hàn.
Nhiệt độ giữa các lớp: Phải được theo dõi và thường giữ ở mức dưới 600 độ F (315 độ) để ngăn chặn sự phát triển quá mức của hạt.
Vật tư tiêu hao: Phải sử dụng điện cực hydro-thấp (ví dụ: E8018-B2) hoặc dây phụ Cr-Mo phù hợp.
4. Sau{1}}Xử lý nhiệt mối hàn (PWHT)
PWHT là bước xử lý quan trọng đối với tất cả quá trình chế tạo SA387 Gr. 11:
Phạm vi nhiệt độ: Thường được thực hiện trong khoảng từ 1200 độ F đến 1300 độ F (650 độ - 705 độ ).
Chức năng: Giảm ứng suất dư khi hàn và cải thiện độ dẻo của mối hàn và HAZ.
Kiểm soát: Tốc độ gia nhiệt và làm mát được kiểm soát chặt chẽ (ví dụ: không vượt quá 200 độ/giờ) để tránh các ứng suất nhiệt thứ cấp.
5. Xử lý bề mặt và kiểm tra
Khử cặn: Phun cát hoặc tẩy gỉ được sử dụng để loại bỏ cặn oxit hình thành trong quá trình xử lý nhiệt.
Thử nghiệm không{0}}phá hủy (NDT):
Kiểm tra siêu âm (UT): Để phát hiện các lớp mỏng hoặc khuyết tật bên trong.
Kiểm tra hạt từ tính (MT): Được thực hiện sau PWHT để kiểm tra bề mặt hoặc vết nứt chậm trong mối hàn.
ứng dụng
1. Công nghiệp dầu khí và hóa dầu
Bình chịu áp lực:Được sử dụng cho vỏ chính và đầu của các tàu hoạt động ở nhiệt độ lên tới 595 độ (1100 độ F).
Chất cải tiến hydrocracking & xúc tác:Cần thiết cho các bình chứa hydro và hydrocarbon được xử lý ở nhiệt độ cao.
Bộ phận tách và khử lưu huỳnh:Được sử dụng trong các bộ phận loại bỏ lưu huỳnh và tạp chất khỏi dầu thô.
2. Phát điệnn
Lớp 11 Loại 1 là lựa chọn tiêu chuẩn cho thiết bị xử lý hơi nước-:
Nồi hơi & Thùng hơi công nghiệp:Được sử dụng trong cấu trúc hàn của thùng chứa hơi nước áp suất cao.
Bộ trao đổi nhiệt:Đặc biệt dành cho vỏ và ống nơi diễn ra quá trình trao đổi nhiệt giữa các chất khí hoặc chất lỏng có nhiệt độ{0}}cao.
Linh kiện quá nhiệt:Thường được sử dụng trong đường ống và ống góp vận chuyển hơi quá nhiệt tới tua-bin.
3. Xử lý hóa học
Sự cân bằng giữa khả năng chống ăn mòn và độ bền của vật liệu khiến nó trở nên lý tưởng cho:
Bể chứa:Dùng cho môi trường hóa chất nóng sẽ oxy hóa hoặc làm suy yếu thép cacbon tiêu chuẩn.
Lò phản ứng:Lò phản ứng hóa học áp suất cao-yêu cầu độ dẻo cụ thể (do Loại 1 cung cấp) để xử lý chu trình nhiệt.
4. Đường ống và cơ sở hạ tầng
Đường ống nhiệt độ-cao:Được sử dụng trong các nhà máy điện và nhà máy lọc dầu để vận chuyển khí nóng và hơi nước.
Linh kiện rèn:Thường được xử lý thành mặt bích, van và phụ kiệnđể đảm bảo toàn bộ hệ thống áp suất có đặc tính giãn nở nhiệt nhất quán.
thuận lợi
1. Khả năng chống chịu nhiệt độ cao-
Việc bổ sung Molypdenlàm tăng đáng kể "độ bền rão" của vật liệu. Điều này cho phép thép chống lại sự biến dạng chậm, vĩnh viễn (leo) khi chịu ứng suất cơ học cao ở nhiệt độ cao không đổi (lên tới 1100 độ F / 595 độ).
2. Chống oxy hóa và ăn mòn
cromnội dung cung cấp một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt. Điều này làm cho vật liệu có khả năng chống lại:
Quá trình oxy hóa:Ngăn chặn sự co giãn và mỏng của thành mạch ở nhiệt độ cao.
Tấn công hydro:Nó chống lại quá trình nứt do hydro-gây ra (HIC) và quá trình khử cacbon, điều này rất quan trọng trong các dịch vụ lọc dầu và "khí chua" (𝐻2𝑆).
3. Độ dẻo và khả năng định hình vượt trội (Cụ thể loại 1)
Không giống như Loại 2 (mạnh hơn nhưng giòn hơn), Loại 1được xử lý để có độ bền kéo thấp hơn (60–85 ksi) nhưng độ giãn dài cao hơn(tối thiểu 22%). Điều này cung cấp:
Dễ chế tạo:Việc uốn cong và tạo hình thành các đầu bình chịu áp lực phức tạp hoặc các ống có bán kính{0}}nhỏ sẽ dễ dàng hơn.
Chống mỏi nhiệt:Độ dẻo tốt hơn cho phép vật liệu hấp thụ tốt hơn ứng suất của các chu kỳ giãn nở và co nhiệt lặp đi lặp lại.
4. Khả năng hàn tuyệt vời
Loại 11 được coi là loại "thân thiện với thợ hàn" nhất trong số các loại thép hợp kim P-Số 4.
Nó có nguy cơ nứt thấp hơn so với các hợp kim crom cao hơn (như Lớp 22 hoặc 91).
Nó duy trì các đặc tính cơ học nhất quán trên toàn bộ mối hàn sau khi xử lý nhiệt sau mối hàn (PWHT) tiêu chuẩn.
5. Tỷ lệ chi phí-trên-hiệu suất
Nó bền hơn Thép cacbon tiêu chuẩn (như SA516) dành cho các ứng dụng có nhiệt độ-cao.
Nó rẻ hơn đáng kể so với Thép không gỉ hoặc hợp kim niken-cao trong khi vẫn đáp ứng các quy tắc an toàn cho hầu hết các bình chịu áp lực công nghiệp.
Liên hệ với chúng tôi theo số beam@gneesteelgroup.com để biết giá, hỗ trợ kỹ thuật hoặc giải pháp tùy chỉnh. Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ dự án của bạn.
Loại thép này có thể hàn được với thép không gỉ không?
Có, nhưng nó cần vật liệu hàn tương thích (ví dụ: E410NiMo) và PWHT thích hợp để tránh ăn mòn giữa các hạt và đảm bảo độ bền của mối hàn.
Yêu cầu lưu trữ cho tấm thép này là gì?
Bảo quản ở nơi khô ráo,{0}}thông gió tốt, tránh ẩm ướt và tiếp xúc với các chất ăn mòn, đồng thời phủ vải chống thấm nước để tránh rỉ sét.
Độ bền va đập của SA387 Lớp 11 Loại 1 là bao nhiêu?
Năng lượng va đập ở rãnh khía Charpy V{0}}lớn hơn hoặc bằng 27 J ở nhiệt độ phòng, đảm bảo độ bền tốt để chống lại tải trọng va đập đột ngột khi sử dụng.
Hàm lượng carbon tối đa được phép trong loại thép này là bao nhiêu?
Hàm lượng carbon tối đa là 0,20%. Vượt quá mức này sẽ làm giảm khả năng hàn và độ dẻo dai, tăng nguy cơ nứt trong quá trình gia công.
Các lựa chọn thay thế cho SA387 Lớp 11 Lớp 1 là gì?
Các lựa chọn thay thế bao gồm SA387 Cấp 12 Loại 1 (hàm lượng Cr thấp hơn) và SA387 Cấp 22 Loại 1 (hàm lượng Cr-Mo cao hơn), được chọn dựa trên điều kiện sử dụng.
Làm thế nào để nhận biết biển số SA387 lớp 11 loại 1?
Nó có thể được xác định bằng giấy chứng nhận vật liệu, phân tích thành phần hóa học, kiểm tra độ cứng và kiểm tra cấu trúc vi mô để xác nhận việc tuân thủ các tiêu chuẩn.
Tác dụng của crom trong loại thép này là gì?
Crom cải thiện độ bền nhiệt độ-cao, khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn, tạo thành màng oxit bảo vệ trên bề mặt để chống lại môi trường khắc nghiệt.
Loại thép này có được sử dụng trong nhà máy điện hạt nhân không?
Hiếm khi, vì năng lượng hạt nhân đòi hỏi tiêu chuẩn vật liệu chặt chẽ hơn. Thay vào đó, nó chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực nhiệt điện và hóa dầu thông thường.
Quá trình xử lý nhiệt trước khi giao hàng là gì?
Xử lý nhiệt phân phối điển hình là chuẩn hóa + ủ. Bình thường hóa tinh chế ngũ cốc, trong khi ủ làm giảm độ giòn và điều chỉnh các tính chất cơ học.
Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến độ bền của loại thép này?
Sức mạnh giảm khi nhiệt độ tăng. Dưới 593 độ, nó duy trì cường độ ổn định; ngoài ra, tốc độ suy giảm ngày càng tăng, ảnh hưởng đến an toàn dịch vụ.