Per a què s'utilitza ASTM A333 Grau 6
ASTM A333/A333M cobreix canonades d'acer sense soldadura i soldadura per al servei a baixa-temperatura. El grau 6 és el grau d'acer al carboni d'aquesta família i és el cavall de batalla per a canonades que han de resistir la fractura fràgil en condicions fredes: línies de processament de GNL i gas, canonades de transferència refrigerada i criogènica, canonades de procés de-clima fred i circuits d'intercanvi de calor de baixa-temperatura. La designació ERW indica la variant soldada, produïda per soldadura per resistència elèctrica a partir d'esquelp en lloc de perforar una palangana sòlida.
El grau 6 es tria contra el grau 3, que es prova d'impacte a una temperatura més baixa, i contra els acers de níquel del 3,5% i el 9%, que tenen un cost d'aliatge més elevat. El grau 6 dóna la posició de cost més favorable on la seva temperatura de prova és adequada per al disseny.
Composició química
| Element | Requisit (%) |
|---|---|
| Carboni (màx.) | 0.30 |
| Manganès | 0.29-1.06 |
| Fòsfor (màx.) | 0.025 |
| Sofre (màx.) | 0.025 |
| Silici (min) | 0.10 |
| Níquel (màx.) | 0.40 |
| Crom (màx.) | 0.30 |
| Coure (màx.) | 0.40 |
El carboni es limita perquè la resistència a la fractura trencadissa millora a mesura que cau el carboni i els elements residuals es limiten per mantenir la temperatura de transició baixa i evitar interferències amb la soldadura.
Requisits mecànics i assaigs d'impacte
| Propietat | Requisit |
|---|---|
| Resistència a la tracció, min | 415 MPa |
| Límit de fluència, mín | 240 MPa |
| Elongació en 2 polzades, min | 30% |
| Temperatura de prova d'impacte | -45 C (-50 F) |
| Energia absorbida en V-Charpy, mitjana | 18 J (13 peus-lbf) min, mostra de mida completa |
La prova d'impacte és el requisit que defineix la nota. Les mostres d'osca en V-Charpy es prenen del cos de la canonada i, per a la canonada soldada, del cos de la canonada i, si cal, de la costura de soldadura. L'energia absorbida s'especifica normalment com a mitjana mínima per al conjunt de tres mostres, amb un límit d'acceptació inferior per a qualsevol mostra individual. L'expansió lateral es pot substituir o afegir quan l'ordre de compra ho especifica.
Ruta de fabricació d'ERW
La canonada ERW es forma a partir d'una bobina en una forma cilíndrica i es solda al llarg de la costura mitjançant l'escalfament per resistència i la pressió de forja, amb la soldadura interna i externa retallada. El procés és ràpid i produeix un gruix de paret molt consistent, la qual cosa el fa econòmic per a llargs recorreguts de canonades de diàmetre petit i mitjà a baixa-temperatura. Les variables de control són la preparació de les vores, la potència de soldadura, la pressió de forja i el posterior tractament tèrmic de la zona de soldadura.
Com que una costura ERW és un camí potencialment trencadís, A333 requereix que s'examini la soldadura. L'examen no destructiu de la costura mitjançant mètodes ultrasònics o electromagnètics, més una prova de tracció de soldadura transversal quan l'ordre ho requereixi, és una pràctica estàndard. La canonada A333 també es demana amb un tractament tèrmic normalitzador quan l'aplicació requereix la temperatura de transició més baixa, ja que la normalització perfecciona l'estructura del gra i millora la tenacitat.
Notes de soldadura i fabricació
El grau 6 es pot soldar fàcilment mitjançant arc metàl·lic blindat, arc de tungstè de gas i processos d'arc submergit. Com que el material està pensat per a un servei a baixa-temperatura, els consumibles i els procediments de soldadura es qualifiquen mitjançant proves d'impacte a la temperatura de servei o per sota, i el preescalfament es limita generalment al que es necessita per evitar la humitat a les superfícies fredes. Les juntes de camp en servei criogènic s'han de protegir durant les proves hidrostàtiques i s'ha d'evitar qualsevol redreçament de la flama perquè l'escalfament local pot augmentar la duresa de l'osca del metall circumdant.
Preguntes freqüents
Q:Quina és la temperatura de la prova d'impacte per a l'A333 de grau 6?
R: -45 C, equivalent a -50 F. Les proves d'impacte amb una energia absorbida mitjana mínima de 18 J per a mostres Charpy de mida completa amb osca en V és un requisit obligatori del grau.
Q:Quins són els límits mínims de tracció i de fluència?
R: La resistència a la tracció mínima és de 415 MPa i la resistència a la fluència mínima és de 240 MPa, amb un allargament mínim del 30% en 2 polzades.
Q:L'A333 Grau 6 està disponible com a canonada ERW?
A: Sí. A333/A333M cobreix tant canonades sense soldadura com soldades, i la variant ERW s'utilitza àmpliament en diàmetres petits i mitjans. La costura de soldadura s'ha d'examinar com a part de l'especificació.
Q:En què es diferencia el grau 6 del grau 3 A333?
R: El grau 3 es prova d'impacte a una temperatura més baixa i s'utilitza quan la temperatura de disseny cau per sota de la temperatura de prova de grau 6. El grau 6 és l'opció més econòmica on es compleix el seu requisit de duresa.
Q:La canonada A333 de grau 6 necessita una normalització?
R: No sempre, però la normalització s'especifica habitualment per al servei en fred perquè perfecciona l'estructura del gra i redueix la temperatura de transició dúctil-a-fràgil. L'estat del tractament tèrmic s'ha d'indicar a la comanda de compra.