سا 387 الصف 5 الفئة 2عبارة عن صفيحة فولاذية مصنوعة من سبائك الموليبدينوم-والكروم محددة في كود ASME للغلايات وأوعية الضغط. يتم استخدامه بشكل أساسي لأوعية الضغط الملحومة ومكونات الغلايات التي تعمل في درجات حرارة مرتفعة. توفر هذه المادة قوة جيدة، ومقاومة للزحف، ومقاومة للأكسدة، مما يجعلها مناسبة للمصافي، ومصانع البتروكيماويات، وتطبيقات توليد الطاقة. يتم التحكم بإحكام في تركيبه الكيميائي وخواصه الميكانيكية لضمان الموثوقية في ظل درجات الحرارة العالية-وظروف الضغط العالي-.
مكافئات
| بكالوريوس | إن | ASME | الدين |
| ... | ... | SA387-5-2 | ... |
مواصفات ASME SA387 الصف 5 سبائك الصلب لوحات
| تعيين | الكروم الاسمي محتوى (٪) |
الموليبدينوم الاسمي محتوى (٪) |
| SA387 الصف 5 | 5.00% | 0.50% |
متطلبات الشد لألواح سبائك الصلب ASME SA387 الصف 5 لوحات الفئة 2
| تعيين: | متطلبات: | الصف 5 |
|
SA387 الصف 5 |
قوة الشد، ksi [MPA] | 75 إلى 100 [515 إلى 690] |
| قوة الخضوع، الحد الأدنى، ksi [MPa]/(إزاحة 0.2%) | 45 [310] | |
| الاستطالة في 8 بوصة [200 مم]، الحد الأدنى % | ... | |
| الاستطالة في 2 بوصة [50 مم]، الحد الأدنى، % | 18 | |
| تقليل المساحة، الحد الأدنى % | 45 (تقاس على عينة مستديرة) 40 (تقاس على عينة مسطحة) |
المتطلبات الكيميائية لألواح سبائك الصلب ASME SA387 الصف 5
| عنصر | التركيب الكيميائي (٪) | |
| سا 387 الصف 5 | ||
| الكربون: | تحليل الحرارة: | 0.15 كحد أقصى |
| تحليل المنتج: | 0.15 كحد أقصى | |
| المنغنيز: | تحليل الحرارة: | 0.30 - 0.60 |
| تحليل المنتج: | 0.25 - 0.66 | |
| الفوسفور: | تحليل الحرارة: | 0.035 |
| تحليل المنتج: | 0.035 | |
| الكبريت (الحد الأقصى): | تحليل الحرارة: | 0.030 |
| تحليل المنتج: | 0.030 | |
| السيليكون: | تحليل الحرارة: | 0.50 كحد أقصى |
| تحليل المنتج: | 0.55 كحد أقصى | |
| الكروم: | تحليل الحرارة: | 4.00 - 6.00 |
| تحليل المنتج: | 3.90 - 6.10 | |
| الموليبدينوم: | تحليل الحرارة: | 0.45 - 0.65 |
| تحليل المنتج: | 0.40 - 0.70 |
طرق المعالجة الأولية
عملية التصنيع:يتم إنتاج هذه اللوحات في المقام الأول من خلالالدرفلة على الساخن-(HR). يقدم بعض الموردين أيضًا أنواعًا مختلفة من الدرفلة على البارد (CR) لتطبيقات صفائح معينة.
المعالجة الحرارية:لتحقيق الخواص الميكانيكية من الفئة 2 (التي تتطلب قوة أعلى من الفئة 1)، تخضع المادة عادةً لمعالجات حرارية متخصصة:
التطبيع والتلطيف (N+T):الحالة الأكثر شيوعًا للفئة 2، حيث يتم تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة حرجة ثم تبريده لتحسين هيكله الحبيبي قبل تلطيفه.
التبريد والتلطيف (Q+T):تستخدم لزيادة تعزيز الصلابة وقوة الشد.
الصلب:على الرغم من أنه أكثر شيوعًا بالنسبة للفئة 1 (لأنه "يخفف" الفولاذ)، إلا أن التلدين يمكن أن يكون جزءًا من مراحل المعالجة الأولية.
الحد الأدنى لدرجة الحرارة هدأ:بالنسبة للصف الخامس، تكون درجة الحرارة الدنيا للتلطيف عادةً1300 درجة فهرنهايت (705 درجة)لضمان الاستقرار الحراري.
التصنيع والمعالجة الثانوية
بمجرد تصنيع اللوحة الخام، فإنها تخضع لخطوات تصنيع مختلفة:
القطع:التحجيم الدقيق باستخدام طرق مثلقطع البلازماأو الليزر أو نفث الماء لتلبية أبعاد المشروع المحددة.
تشكيل وتصنيع الآلات:تتميز المادة بقابلية تشكيل جيدة، مما يسمح بتشكيلها على شكل رؤوس أو أسطوانات. يتم استخدام الحفر والطحن لتنعيم السطح ووضع الثقب.
اللحام:إنها تمتلك قابلية لحام جيدة باستخدام الطرق التقليدية مثلTIG، وMIG، وSMAW. ومع ذلك، يعد التسخين المسبق أمرًا إلزاميًا لمنع التشقق، وغالبًا ما تتم محاكاة-المعالجة الحرارية اللاحقة للحام (PWHT) أثناء الاختبار.
اختبار الجودة والتفتيش
تتضمن المعالجة الصارمة العديد من الاختبارات-غير المدمرة والميكانيكية لضمان السلامة:
الاختبارات الميكانيكية:مقاومة الشد (515-690 ميجا باسكال) ومقاومة الخضوع (310 ميجا باسكال) واختبارات الاستطالة.
الاختبارات غير المدمرة (NDT):الفحص بالموجات فوق الصوتية (UT) للعيوب الداخلية وفحص الجسيمات المغناطيسية (MPI) للعيوب السطحية.
اختبار التأثير:Charpy V-اختبار الشق، غالبًا ما يصل إلى-52 درجة، لضمان المتانة في بيئات متنوعة.
التطبيقات الصناعية الأولية
معالجة البتروكيماويات والكيماويات:تعتبر هذه الألواح أساسية في بناء المعدات التي تتعامل مع المواد الكيميائية المسببة للتآكل في درجات الحرارة القصوى. الاستخدامات الرئيسية تشمل:
أوعية الضغط: تستخدم للتخزين والمعالجة تحت الضغط العالي.
المبادلات الحرارية: ضرورية للإدارة الحرارية الفعالة في عمليات التكرير.
المفاعلات وأعمدة التقطير: المكونات التي يجب أن تقاوم هجوم الهيدروجين والأكسدة.
صناعة النفط والغاز:تستخدم على نطاق واسع في العمليات الأولية والمصب، بما في ذلك:
المصافي: في أنظمة مثل التكسير الهيدروجيني والمصلحات الحفزية حيث تكون "الخدمة الحامضة" (بيئات كبريتيد الهيدروجين) شائعة.
صهاريج التخزين: خصيصًا تلك المصممة لتطبيقات الفولاذ الكربوني القابل للحام في درجات حرارة مرتفعة.
توليد الطاقة:ضروري لمحطات الوقود الأحفوري والطاقة النووية في المناطق-ذات الحرارة العالية:
براميل الغلايات والغلايات الصناعية: تتحمل ضغط البخار المستمر والحرارة العالية.
مولدات البخار: تستخدم في أنظمة التوربينات والأنابيب.
الأنابيب والقنوات: لنقل الغازات والسوائل ذات درجات الحرارة المرتفعة-.
اطلب عرض أسعار احترافيًا لـ SA 387 Grade 5 Class 2 من جيني ستيل.
ما هي مرحلة ما بعد-المعالجة الحرارية للحام المطلوبة لـ SA 387 Grade 5 Class 2؟
عادةً ما تتضمن المعالجة الحرارية بعد اللحام لـ SA 387 Grade 5 Class 2 تسخين الوصلة إلى 1100 درجة فهرنهايت إلى 1200 درجة فهرنهايت (595 درجة إلى 650 درجة) وتثبيتها لفترة بناءً على السُمك. تعمل هذه العملية على تخفيف الضغوط المتبقية، وتحسن الليونة، وتعزز مقاومة التقصف المزاجي. غالبًا ما يكون PWHT إلزاميًا لتطبيقات أوعية الضغط لضمان السلامة الهيكلية والامتثال لمتطلبات كود ASME، خاصة بالنسبة للأقسام السميكة.
ما هي عمليات اللحام المستخدمة بشكل شائع في SA 387 Grade 5 Class 2؟
تشمل عمليات اللحام الشائعة لـ SA 387 Grade 5 Class 2 SMAW وGTAW وGMAW وSAW. يعتمد الاختيار على تصميم المفصل وسمكه واحتياجات الإنتاج. يُفضل استخدام أقطاب وتدفقات الهيدروجين المنخفضة- لتقليل مخاطر التشقق. يعد التأهيل الإجراء المناسب وشهادة اللحام أمرًا ضروريًا لضمان اللحامات الموثوقة. تتمتع كل عملية بمزايا محددة، مثل GTAW لتمرير الجذر وSAW للتعبئة بالترسيب العالي في الصفائح السميكة.
ما هي الأشكال والأبعاد النموذجية لـ SA 387 Grade 5 Class 2؟
يتم إنتاج SA 387 Grade 5 Class 2 بشكل أساسي كألواح فولاذية بسماكات وعروض مختلفة، كما هو محدد بواسطة ASME SA-387. يمكن أن يتراوح سمك الألواح من صفائح رقيقة إلى عدة بوصات، اعتمادًا على التطبيق. قد تكون المادة متاحة أيضًا كمطروقات أو مصبوبات لمكونات متخصصة. يتم التحكم في الأبعاد والتفاوتات لتلبية متطلبات تصنيع أوعية الضغط ورمز التصميم.
ما هي متطلبات الاختبار للوحات SA 387 Grade 5 Class 2؟
تخضع لوحات SA 387 Grade 5 Class 2 لاختبارات الشد والانحناء والتأثير والموجات فوق الصوتية. تتحقق اختبارات الشد من خصائص القوة، بينما تقوم اختبارات الانحناء بتقييم الليونة. تقوم اختبارات التأثير بتقييم المتانة والمقاومة للكسر الهش. يكشف اختبار الموجات فوق الصوتية عن العيوب الداخلية. يمكن إجراء اختبارات إضافية مثل الصلابة والتحليل الكيميائي لضمان الامتثال للمعايير. تساعد هذه الاختبارات على ضمان جودة المواد وموثوقيتها للتطبيقات المهمة.
ما هو نطاق صلابة SA 387 Grade 5 Class 2؟
تتراوح صلابة SA 387 Grade 5 Class 2 عادةً بين 170 و220 HB بعد المعالجة الحرارية المناسبة. يوفر هذا النطاق توازنًا جيدًا بين القوة والمتانة، وهو مناسب لخدمة أوعية الضغط ذات درجات الحرارة العالية-. يتم إجراء اختبار الصلابة على المواد الأساسية واللحامات للتحقق من وجود تصلب مفرط في المنطقة المتضررة بالحرارة-، مما قد يشير إلى مشكلات تشقق محتملة.
كيف يعمل SA 387 Grade 5 Class 2 من حيث مقاومة الزحف؟
يتمتع SA 387 Grade 5 Class 2 بمقاومة جيدة للزحف عند درجات الحرارة المرتفعة بسبب محتواه من الكروم والموليبدينوم. تعمل هذه العناصر على تثبيت البنية المجهرية وتقليل التشوه تحت الضغط والحرارة على المدى الطويل-. يتم استخدام المادة في المكونات التي يجب تقليل الزحف فيها إلى الحد الأدنى، مثل رؤوس البخار وأوعية الضغط ذات درجة الحرارة العالية-. تعد المعالجة الحرارية والتصميم المناسبان ضروريين لضمان أداء زحف موثوق به طوال فترة الخدمة.
ما هي مقاومة الأكسدة لـ SA 387 Grade 5 Class 2؟
يتمتع SA 387 Grade 5 Class 2 بمقاومة أكسدة معتدلة بسبب محتواه من الكروم، الذي يشكل طبقة أكسيد واقية عند درجات الحرارة العالية. تعتبر هذه المقاومة كافية للعديد من تطبيقات المصافي والبتروكيماويات ولكنها قد تكون محدودة في درجات الحرارة المرتفعة جدًا- أو البيئات شديدة الأكسدة. في مثل هذه الحالات، قد تكون هناك حاجة إلى طلاءات أو سبائك كروم أعلى-منها. يعد سلوك الأكسدة أحد الاعتبارات المهمة في تصميم الخدمة ذات درجات الحرارة العالية-.
ما هي مقاومة التآكل لـ SA 387 Grade 5 Class 2؟
لم يتم تصميم SA 387 Grade 5 Class 2 خصيصًا للبيئات شديدة التآكل ولكنها توفر مقاومة معقولة للتآكل الجوي والصناعي الخفيف. يعتمد أدائها على درجة الحرارة والبيئة والضغط. في البيئات العدوانية التي تحتوي على الأحماض أو الأملاح أو الكبريتيدات، قد تكون هناك حاجة إلى حماية إضافية أو مواد بديلة. المعالجة السطحية والطلاءات المناسبة يمكن أن تعزز مقاومتها للتآكل في بعض التطبيقات.
هل يمكن استخدام SA 387 Grade 5 Class 2 في تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة-؟
تم تصميم SA 387 Grade 5 Class 2 في المقام الأول لخدمة درجات الحرارة المرتفعة-وقد لا يكون مثاليًا للاستخدام في درجات الحرارة المنخفضة-حيث تكون هناك حاجة إلى صلابة عالية. يمكن أن تنخفض مقاومتها للصدمات عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يزيد من خطر الكسر الهش. بالنسبة إلى الخدمة المبردة أو ذات درجات الحرارة المنخفضة-، تعتبر المواد مثل SA 516 Grade 70 أو الفولاذ المخلوط بالنيكل- أكثر ملاءمة. يجب تقييم نطاق درجة حرارة التصميم بعناية للتأكد من توافقه مع التعليمات البرمجية.
ما هي مقاومة التعب لـ SA 387 Grade 5 Class 2؟
يتمتع SA 387 Grade 5 Class 2 بمقاومة إجهاد مقبولة للعديد من تطبيقات أوعية الضغط والغلايات عندما يتم تصميمها وتصنيعها بشكل صحيح. يعتمد أداء التعب على مستوى الإجهاد، ودرجة الحرارة، والانتهاء من السطح، وجودة اللحام. يمكن للمفاصل الملحومة أن تقلل من عمر التعب بسبب تركيزات الإجهاد والضغوط المتبقية. يعد اللحام المناسب والمعالجة الحرارية بعد اللحام ومراقبة الجودة أمرًا ضروريًا لزيادة مقاومة الكلال إلى أقصى حد تحت التحميل الدوري.