Tubo de aço de liga ASTM A369
Tubo de aço de liga ASTM A369
Introdução
ASTM A369 é uma especificação padrão para tubos de aço carbono e liga de parede pesada feitos de tarugos forjados e furados. Esses tubos são projetados para aplicações de alta temperatura e alta pressão, frequentemente usado na construção de caldeiras e vasos de pressão. Os tubos ASTM A369 são ideais para ambientes onde alta resistência e durabilidade são essenciais.
Principais notas e composição química
ASTM A369 inclui vários graus, classificados principalmente em aço carbono e aço-liga. Aqui estão algumas notas comuns:
- Classes de aço carbono: TL1, FP2
- Classes de liga de aço: FP11, FP12, FP22, FP91
Composição Química
Abaixo estão as composições químicas para classes ASTM A369 selecionadas.
Classes de aço carbono
Grau FP1
- Carbono (C): 0.10 – 0.20%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.80%
- Fósforo (P): ≤ 0.035%
- Enxofre (S): ≤ 0.035%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
Grau FP2
- Carbono (C): 0.10 – 0.20%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.80%
- Fósforo (P): ≤ 0.035%
- Enxofre (S): ≤ 0.035%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
Classes de liga de aço
Grau FP11
- Carbono (C): 0.05 – 0.15%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.60%
- Fósforo (P): ≤ 0.030%
- Enxofre (S): ≤ 0.030%
- Silício (E): 0.50 – 1.00%
- Cromo (Cr): 1.00 – 1.50%
- Molibdênio (Mo): 0.44 – 0.65%
Grau FP91
- Carbono (C): 0.08 – 0.12%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.60%
- Fósforo (P): ≤ 0.020%
- Enxofre (S): ≤ 0.010%
- Silício (E): 0.20 – 0.50%
- Cromo (Cr): 8.00 – 9.50%
- Molibdênio (Mo): 0.85 – 1.05%
- Vanádio (V): 0.18 – 0.25%
- Azoto (N): 0.03 – 0.07%
- Nióbio (N.º): 0.06 – 0.10%
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas dos tubos ASTM A369 dependem do tipo e do tratamento térmico aplicado. Aqui estão as propriedades típicas de algumas classes comuns:
Classes de aço carbono
Grau FP1
- Resistência à tracção: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Grau FP2
- Resistência à tracção: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Classes de liga de aço
Grau FP11
- Resistência à tracção: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Grau FP91
- Resistência à tracção: ≥ 585 MPa (85,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Alongamento: ≥ 20%
Propriedades Químicas
| Nota | Carbono | Manganês | Fósforo | Enxofre | Silício | Cromo | Molibdênio | Outros |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| APF | 0.25 máx. | 0.27 – 0.93 | 0.035 máx. | 0.035 máx. | 0.10 min | … | … | … |
| FPB | 0.30 máx. | 0.29 – 1.06 | 0.035 máx. | 0.035 máx. | 0.10 min | … | … | … |
| TL1 | 0.10 – 0.20 | 0.30 – 0.80 | 0.025 máx. | 0.025 máx. | 0.10 – 0.50 | … | 0.44 – 0.65 | … |
| 5º PQ | 0.15 máx. | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máx. | 4.00 – 6.00 | 0.45 – 0.65 | … |
| 9º PQ | 0.15 máx. | 0.30 – 0.60 | 0.030 | 0.030 | 0.50 – 1.00 | 8.00 – 10.00 | 0.90 – 1.10 | … |
| FP11 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 – 1.00 | 1.00 – 1.50 | 0.44 – 0.65 | … |
| FP21 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máx. | 2.65 – 3.35 | 0.80 – 1.06 | … |
| FP22 | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.50 máx. | 1.90 – 2.60 | 0.87 – 1.13 | … |
| FP91 | 0.06 – 0.12 | 0.30 – 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.20 – 0.50 | 8.00 – 9.50 | 0.85 – 1.05 | Em 0.40 máx. V 0,18–0,25 Cb 0,06–0,10 Nº 0,03–0,07 Al 0.02 máx. De 0.01 máx. Zr 0.01 máx. |
| FP92 | 0.07 – 0.13 | 0.30 – 0.60 | 0.020 | 0.010 | 0.50 máx. | 8.50 – 9.50 | 0.30 – 0.60 | W 1,50–2,00 V 0,15–0,25 Cb 0,04–0,09 N 0,030–0,070 Em 0.40 máx. Al 0.02 máx. De 0.01 máx. Zr 0.01 máx. B 0,001–0,006 |
Propriedades Mecânicas
| Nota | Resistência à tracção, ksi [MPa] | Força de rendimento, ksi [MPa] |
|---|---|---|
| APF | 48 [330] | 30 [210] |
| FPB | 60 [415] | 35 [240] |
| FP1,FP2 | 55 [380] | 30 [210] |
| FP12 | 60 [415] | 32 [220] |
| FP91 | 85 [585] | 60 [415] |
| FP92 | 90 [620] | 64 [440] |
| Todos os outros | 60 [415] | 30 [210] |
Processo de fabricação
Forjamento e Mandrilamento
Os tubos ASTM A369 são fabricados a partir de tarugos forjados e furados, que envolvem as seguintes etapas:
- Aquecimento de boleto: O tarugo de aço é aquecido a alta temperatura para se tornar maleável.
- Forjamento: O tarugo aquecido é forjado para formar um tubo áspero.
- Tedioso: O tubo forjado é perfurado para atingir o diâmetro interno necessário.
- Usinagem: O tubo é usinado para atender às dimensões precisas e aos requisitos de acabamento superficial.
Tratamento térmico
O tratamento térmico é crucial para atingir as propriedades mecânicas exigidas:
- Recozimento: Aquecimento do tubo a alta temperatura seguido de resfriamento lento para amolecer o material.
- Normalizando: Aquecimento do tubo a uma temperatura específica e depois resfriamento a ar para refinar a estrutura do grão.
- Têmpera e Revenimento: Aquecimento seguido de resfriamento rápido (têmpera) e reaquecimento a uma temperatura mais baixa (têmpera) para aumentar a resistência.
Requisitos de teste
ASTM A369 especifica vários testes para garantir a qualidade e desempenho do tubo:
- Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
- Teste de dureza: Garante que o material atenda aos níveis de dureza especificados.
- Teste Hidrostático: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
- Inspeção Dimensional: Garante que os tubos atendam às dimensões e tolerâncias especificadas.
Aplicativos
Os tubos ASTM A369 são usados em ambientes de alta temperatura e alta pressão, incluindo:
- Geração de energia: Tubos de caldeiras e superaquecedores em usinas de energia.
- Indústria Petroquímica: Sistemas de tubulação de alta pressão.
- Refinarias: Tubulação de processo em ambientes de alta temperatura.
- Vasos de pressão: Componentes que exigem alta resistência e durabilidade.
Vantagens e Limitações
Vantagens
- Desempenho em alta temperatura: Adequado para aplicações que envolvem altas temperaturas.
- Força: Alta resistência mecânica adequada para aplicações exigentes.
- Durabilidade: Fabricado para suportar alta pressão e estresse.
- Precisão: Processos de forjamento e mandrilamento garantem dimensões precisas.
Limitações
- Custo: Custo mais elevado em comparação com tubos soldados devido ao processo de forjamento.
- Fabricação Complexa: Requer controle preciso sobre a composição química e tratamento térmico.
- Disponibilidade: Classes e tamanhos específicos podem ter prazos de entrega mais longos.
Conclusão
Os tubos de aço-liga de parede pesada ASTM A369 são essenciais para aplicações que exigem alta resistência, durabilidade, e estabilidade de alta temperatura. Suas propriedades mecânicas superiores, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que atendam aos exigentes requisitos de vários setores. Compreendendo as especificações detalhadas, notas, e aplicações de tubos ASTM A369 ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em ambientes desafiadores.
ASTM A333 Gr 10 tubo de liga de aço para uso industrial, sem costura e soldado. Apresenta dimensões externas: 19.05mm – 114,3 mm de espessura da parede: 2.0milímetros – 14 mm Tratamento de superfície: Imersão em óleo, Verniz, Passivação, Fosfatização, Tiro. Aplicativo: Tubo de aço sem costura e soldado para serviço em baixa temperatura.
Os tubos de aço-liga ASTM A335 são essenciais para aplicações de alta temperatura e alta pressão em vários setores. Suas propriedades mecânicas superiores, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que eles atendam aos exigentes requisitos dessas aplicações. Entendendo as especificações, notas, e aplicações de tubos ASTM A335 ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em ambientes desafiadores.
A especificação ASTM A519 abrange vários tipos de tubos mecânicos de aço carbono e liga, disponível em condições de acabamento a quente ou a frio. O aço utilizado nesta tubulação pode ser fundido em lingotes ou fundido em fios. Quando diferentes tipos de aço são fundidos sequencialmente, o material de transição deve ser identificado.
Tubulação ASTM A213 T11 (Tubulação ASME SA213 T11) é composto de material de liga de cromo molibdênio e é amplamente utilizado em aplicações de alta temperatura, especialmente em caldeiras e superaquecedores. Dadas as suas aplicações críticas, este tipo de tubo normalmente tem um preço significativamente mais alto do que os tubos de carbono padrão. Classes comuns no padrão ASTM A213 As classes comuns incluem T9, T11, T12, T21, T22, T91, bem como tipos de aço inoxidável como TP304/L ou TP316/L. Escopo padrão ASTM A213 de acordo com especificações ASTM, esta especificação específica refere-se a tubos de aço ferrítico e austenítico sem costura para uso em caldeiras, superaquecedores, e trocadores de calor. As classes específicas cobertas por esta especificação incluem T5, TP304, e outros listados em Tabelas 1 e 2. O tamanho da tubulação varia de um diâmetro interno de 1/8 polegada até um diâmetro externo de 5 polegadas, com espessuras que variam de 0.015 para 0.500 polegadas (0.4 mm para 12.7 milímetros). Se outros tamanhos forem necessários, eles podem ser especificados como parte do pedido, juntamente com espessuras mínimas e médias.
Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente dos tubos de aço ASTM A250, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.
Ao examinar a composição química, propriedades mecânicas, processos de fabricação, e aplicações, esta análise fornece uma visão geral abrangente dos tubos de aço ASTM A556, destacando sua importância em aplicações industriais de alto desempenho.
