ASTM A519 أنابيب الصلب الميكانيكية

مقدمة

ASTM A519 هي مواصفات قياسية للأنابيب الميكانيكية المصنوعة من الكربون وسبائك الصلب. وتستخدم هذه الأنابيب في مختلف التطبيقات الميكانيكية والهيكلية حيث القوة العالية, صلابة, والأبعاد الدقيقة مطلوبة. تتضمن المواصفات عدة درجات, تم تصميم كل منها لتلبية الخواص الميكانيكية والتركيبات الكيميائية المحددة.

نطاق الحجم(مم):

• القطر الخارجي:10-324مم
• دقّة الجدار:1-30مم
• طول:14000ملم كحد أقصى

الدرجات الرئيسية والتركيب الكيميائي

يغطي ASTM A519 مجموعة من درجات الكربون وسبائك الصلب, مشتمل:

• 1010
• 1020
• 1026
• 4130
• 4140
• 8620

التركيب الكيميائي

فيما يلي التركيبات الكيميائية لبعض درجات ASTM A519 الشائعة:

درجة 1010

• الكربون (ج): 0.08 – 0.13%
• المنغنيز (من): 0.30 – 0.60%
• الفوسفور (ص): ≥ 0.04%
• الكبريت (س): ≥ 0.05%

درجة 1020

• الكربون (ج): 0.18 – 0.23%
• المنغنيز (من): 0.30 – 0.60%
• الفوسفور (ص): ≥ 0.04%
• الكبريت (س): ≥ 0.05%

درجة 4130

• الكربون (ج): 0.28 – 0.33%
• المنغنيز (من): 0.40 – 0.60%
• الفوسفور (ص): ≥ 0.035%
• الكبريت (س): ≥ 0.04%
• السيليكون (و): 0.15 – 0.35%
• الكروم (كر): 0.80 – 1.10%
• الموليبدينوم (شهر): 0.15 – 0.25%

درجة 4140

• الكربون (ج): 0.38 – 0.43%
• المنغنيز (من): 0.75 – 1.00%
• الفوسفور (ص): ≥ 0.035%
• الكبريت (س): ≥ 0.04%
• السيليكون (و): 0.15 – 0.35%
• الكروم (كر): 0.80 – 1.10%
• الموليبدينوم (شهر): 0.15 – 0.25%

درجة 8620

• الكربون (ج): 0.18 – 0.23%
• المنغنيز (من): 0.70 – 0.90%
• الفوسفور (ص): ≥ 0.035%
• الكبريت (س): ≥ 0.04%
• السيليكون (و): 0.15 – 0.35%
• الكروم (كر): 0.40 – 0.60%
• النيكل (في): 0.40 – 0.70%
• الموليبدينوم (شهر): 0.15 – 0.25%

الخواص الميكانيكية

تختلف الخصائص الميكانيكية لأنابيب ASTM A519 اعتمادًا على الدرجة والمعالجة الحرارية المطبقة. وفيما يلي بعض الخصائص النموذجية للدرجات المشتركة:

درجة 1010

• قوة الشد: 365 MPa (53,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• قوة العائد: 205 MPa (30,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• استطالة: ≥ 20%

درجة 1020

• قوة الشد: 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• قوة العائد: 245 MPa (35,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• استطالة: ≥ 15%

درجة 4130

• قوة الشد: 560 MPa (81,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• قوة العائد: 460 MPa (67,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• استطالة: ≥ 20%

درجة 4140

• قوة الشد: 655 MPa (95,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• قوة العائد: 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• استطالة: ≥ 18%

درجة 8620

• قوة الشد: 620 MPa (90,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• قوة العائد: 415 MPa (60,000 رطل لكل بوصة مربعة)
• استطالة: ≥ 15%

رقم JIS والمعايير الأجنبية المقابلة

عملية التصنيع

تصنيع الأنابيب غير الملحومة

يتم إنتاج الأنابيب الميكانيكية غير الملحومة بموجب ASTM A519 باستخدام مجموعة متنوعة من الطرق:

1. تسخين البليت: يتم تسخين قضبان الفولاذ إلى درجة حرارة عالية لجعلها قابلة للطرق.
2. ثقب: يتم ثقب البليت الساخن لإنشاء أنبوب مجوف.
3. المتداول: يتم لف الأنبوب المجوف لتحقيق القطر المطلوب وسمك الجدار.
4. التحجيم: تتم معالجة الأنبوب أيضًا لتحقيق أبعاد دقيقة.
5. الرسم البارد (خياري): قد يكون الأنبوب مسحوبًا على البارد لتحسين الأبعاد وتحسين الخواص الميكانيكية.

المعالجة الحرارية

غالبًا ما يتم تطبيق المعالجة الحرارية لتحقيق الخواص الميكانيكية المطلوبة:

• الصلب: تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة عالية ثم تبريده ببطء لتليين المادة وتحسين الليونة.
• التطبيع: تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة معينة ومن ثم تبريده في الهواء لتحسين بنية الحبوب.
• التبريد والتلطيف: تسخين الأنبوب إلى درجة حرارة عالية ومن ثم تبريده بسرعة (التبريد), تليها إعادة التسخين إلى درجة حرارة أقل (هدأ) لتحسين المتانة وتقليل الهشاشة.

متطلبات الاختبار

يحدد ASTM A519 عدة اختبارات لضمان جودة وأداء الأنابيب:

• اختبار الشد: يقيس قوة الشد, قوة الخضوع, والاستطالة.
• اختبار الصلابة: يضمن أن المادة تلبي متطلبات الصلابة المحددة.
• اختبار غير مدمر (NDT): طرق مثل الاختبار بالموجات فوق الصوتية (يوتا) أو اختبار الجسيمات المغناطيسية (طن متري) تستخدم للكشف عن العيوب الداخلية والسطحية.
• التفتيش الأبعاد: يضمن أن الأنابيب تلبي الأبعاد والتفاوتات المحددة.

التطبيقات

يتم استخدام الأنابيب الفولاذية الميكانيكية ASTM A519 في تطبيقات مختلفة, مشتمل:

• صناعة السيارات: مهاوي القيادة, المحاور, وغيرها من المكونات الحاسمة.
• بناء: المكونات الهيكلية في المباني, الجسور, وغيرها من البنية التحتية.
• الآلات: مكونات الآلات والمعدات الثقيلة.
• صناعة النفط والغاز: الأنابيب والأنابيب لمعدات الحفر والاستخراج.
• الهندسة العامة: مهاوي, محامل, بكرات, وغيرها من الأجزاء الميكانيكية التي تتطلب أبعادًا دقيقة وقوة عالية.

المزايا والقيود

المزايا

• قوة عالية: مناسبة للتطبيقات ذات الضغط العالي.
• متانة: مصممة لأداء طويل الأمد في البيئات الصعبة.
• أبعاد دقيقة: تضمن عمليات السحب على البارد وعمليات التصنيع الأخرى تفاوتات مشددة في الأبعاد.
• براعة: تنطبق على مجموعة واسعة من الصناعات والاستخدامات.

القيود

• يكلف: ارتفاع التكلفة مقارنة بالأنابيب الملحومة بسبب عملية التصنيع السلسة.
• التصنيع المعقد: يتطلب التحكم الدقيق في التركيب الكيميائي وعمليات المعالجة الحرارية.
• التوفر: قد يكون للدرجات والأحجام المحددة فترات زمنية أطول.

خاتمة

تعتبر الأنابيب الفولاذية الميكانيكية ASTM A519 ضرورية للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية, متانة, وأبعاد دقيقة. خواصها الميكانيكية المتفوقة, جنبا إلى جنب مع عمليات التصنيع والاختبار الصارمة, التأكد من أنها تلبي المتطلبات الصعبة لمختلف الصناعات. فهم المواصفات التفصيلية, الدرجات, وتطبيقات أنابيب ASTM A519 تساعد المهندسين والمصممين على اختيار المواد المناسبة لمشاريعهم, ضمان السلامة والكفاءة في البيئات الصعبة.

من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية الميكانيكية ASTM A519, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.

المشاركات ذات الصلة

ASTM A333 أنابيب الصلب

أستم A333 غرام 10 أنابيب فولاذية من سبائك للاستخدام الصناعي سواء ملحومة أو غير ملحومة. تتميز بالأبعاد الخارجية: 19.05ملم – 114.3 ملم سمك الجدار: 2.0مم - 14 مم المعالجة السطحية: تراجع النفط, ورنيش, التخميل, الفوسفات, التفجير بالرصاص. طلب: أنابيب فولاذية ملحومة وغير ملحومة لخدمة درجات الحرارة المنخفضة.

ASTM A335 سبائك الصلب الأنابيب

تعتبر الأنابيب الفولاذية المصنوعة من سبائك ASTM A335 ضرورية لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي في مختلف الصناعات. خواصها الميكانيكية المتفوقة, جنبا إلى جنب مع عمليات التصنيع والاختبار الصارمة, التأكد من أنها تلبي المتطلبات الصعبة لهذه التطبيقات. فهم المواصفات, الدرجات, وتطبيقات أنابيب ASTM A335 تساعد المهندسين والمصممين على اختيار المواد المناسبة لمشاريعهم, ضمان السلامة والكفاءة في البيئات الصعبة.

ASTM A213 أنابيب الصلب

أنابيب ASTM A213 T11 (أنابيب ASME SA213 T11) يتكون من مادة Chrome Moly Alloy ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية, وخاصة في الغلايات وسخانات. نظرا لتطبيقاتها الهامة, عادة ما يكون سعر هذا النوع من الأنابيب أعلى بكثير من أنابيب الكربون القياسية. الدرجات الشائعة في معيار ASTM A213 تشمل الدرجات الشائعة T9, T11, T12, T21, T22, T91, بالإضافة إلى درجات الفولاذ المقاوم للصدأ مثل TP304/L أو TP316/L. النطاق القياسي ASTM A213 وفقًا لمواصفات ASTM, تتعلق هذه المواصفة الخاصة بالأنابيب الفولاذية غير الملحومة من الحديد والأوستنيتي المستخدمة في الغلايات, سخانات فائقة, والمبادلات الحرارية. تشمل الدرجات المحددة التي تغطيها هذه المواصفات T5, TP304, وغيرها مما ورد في الجداول 1 و 2. يتراوح حجم الأنابيب من القطر الداخلي إلى 1/8 بوصة يصل إلى القطر الخارجي 5 بوصة, بسماكات تتراوح من 0.015 ل 0.500 بوصة (0.4 مم ل 12.7 مم). إذا كانت هناك حاجة إلى أحجام أخرى, يمكن تحديدها كجزء من الطلب, جنبا إلى جنب مع سمك الدنيا والمتوسطة.

ASTM A369 سبائك الصلب الأنابيب

من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A369, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.

ASTM A250 سبائك الصلب الأنابيب

من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A250, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.

ASTM A556 سبائك الصلب الأنابيب

من خلال فحص التركيب الكيميائي, الخصائص الميكانيكية, عمليات التصنيع, والتطبيقات, يوفر هذا التحليل نظرة شاملة على الأنابيب الفولاذية ASTM A556, وتسليط الضوء على أهميتها في التطبيقات الصناعية عالية الأداء.