Ống thép ASTM A519
Ống thép cơ khí ASTM A519
Giới thiệu
ASTM A519 là một đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống cơ khí bằng thép hợp kim và carbon liền mạch. Những ống này được sử dụng trong các ứng dụng cơ khí và kết cấu khác nhau, nơi có độ bền cao, sự dẻo dai, và kích thước chính xác được yêu cầu. Đặc điểm kỹ thuật bao gồm một số lớp, mỗi loại được thiết kế để đáp ứng các đặc tính cơ học và thành phần hóa học cụ thể.
Phạm vi kích thước(mm):
- Đường kính ngoài:10-324mm
- Độ bám của tường:1-30mm
- Chiều dài:14000mm tối đa
Các lớp chính và thành phần hóa học
ASTM A519 bao gồm nhiều loại thép cacbon và thép hợp kim, bao gồm:
- 1010
- 1020
- 1026
- 4130
- 4140
- 8620
Thành phần hóa học
Dưới đây là thành phần hóa học của một số loại ASTM A519 phổ biến:
Cấp 1010
- Cacbon (C): 0.08 – 0.13%
- Mangan (Mn): 0.30 – 0.60%
- Phốt pho (P): ≤ 0.04%
- lưu huỳnh (S): ≤ 0.05%
Cấp 1020
- Cacbon (C): 0.18 – 0.23%
- Mangan (Mn): 0.30 – 0.60%
- Phốt pho (P): ≤ 0.04%
- lưu huỳnh (S): ≤ 0.05%
Cấp 4130
- Cacbon (C): 0.28 – 0.33%
- Mangan (Mn): 0.40 – 0.60%
- Phốt pho (P): ≤ 0.035%
- lưu huỳnh (S): ≤ 0.04%
- Silicon (Và): 0.15 – 0.35%
- crom (Cr): 0.80 – 1.10%
- Molypden (Mo): 0.15 – 0.25%
Cấp 4140
- Cacbon (C): 0.38 – 0.43%
- Mangan (Mn): 0.75 – 1.00%
- Phốt pho (P): ≤ 0.035%
- lưu huỳnh (S): ≤ 0.04%
- Silicon (Và): 0.15 – 0.35%
- crom (Cr): 0.80 – 1.10%
- Molypden (Mo): 0.15 – 0.25%
Cấp 8620
- Cacbon (C): 0.18 – 0.23%
- Mangan (Mn): 0.70 – 0.90%
- Phốt pho (P): ≤ 0.035%
- lưu huỳnh (S): ≤ 0.04%
- Silicon (Và): 0.15 – 0.35%
- crom (Cr): 0.40 – 0.60%
- Niken (TRONG): 0.40 – 0.70%
- Molypden (Mo): 0.15 – 0.25%
Tính chất cơ học
Các tính chất cơ học của ống ASTM A519 khác nhau tùy thuộc vào loại và phương pháp xử lý nhiệt được áp dụng. Dưới đây là một số tính chất điển hình cho các lớp phổ biến:
Cấp 1010
- Độ bền kéo: 365 MPa (53,000 psi)
- Sức mạnh năng suất: 205 MPa (30,000 psi)
- Độ giãn dài: ≥ 20%
Cấp 1020
- Độ bền kéo: 415 MPa (60,000 psi)
- Sức mạnh năng suất: 245 MPa (35,000 psi)
- Độ giãn dài: ≥ 15%
Cấp 4130
- Độ bền kéo: 560 MPa (81,000 psi)
- Sức mạnh năng suất: 460 MPa (67,000 psi)
- Độ giãn dài: ≥ 20%
Cấp 4140
- Độ bền kéo: 655 MPa (95,000 psi)
- Sức mạnh năng suất: 415 MPa (60,000 psi)
- Độ giãn dài: ≥ 18%
Cấp 8620
- Độ bền kéo: 620 MPa (90,000 psi)
- Sức mạnh năng suất: 415 MPa (60,000 psi)
- Độ giãn dài: ≥ 15%
Số JIS và tiêu chuẩn nước ngoài tương ứng
ANH TA | ASTM | BS | TỪ | NF | ISO | Số chỉ mục | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Số chuẩn | Cấp | Tiền bạc | Số chuẩn | Cấp | Tiền bạc | Số chuẩn | Cấp | Tiền bạc | Số chuẩn | Cấp | Tiền bạc | Số chuẩn | Cấp | Tiền bạc | Số chuẩn | Cấp | Tiền bạc | |
G3445 | STKM11A | C | ASTM A512 | MT1010 | C | 1717 | ERWC1 | C | 2391 | St30Si | C | 3304 | R28 | C | C017 | |||
ASTM A513 | MT1010 | C | St30A1 | C | 3305 | “ | C | |||||||||||
2393 | St28 | C | 3306 | “ | C | |||||||||||||
RSt28 | C | |||||||||||||||||
2394 | St28 | C | ||||||||||||||||
USt28 | C | |||||||||||||||||
RSt28 | C | |||||||||||||||||
STKM12A | C | ASTM A512 | MT1015 | C | 1717 | ERWC2 | C | 2391 | St37-2 | 3304 | R33 | C | ||||||
ASTM A513 | MT1015 | C | 6323 | HFS3 | C | RSt37-2 | 3305 | “ | “ | |||||||||
STKM12B | C | ASTM A512 | MT1015 | C | 2394 | St37-2 | 3306 | “ | “ | |||||||||
ASTM A513 | MT1015 | C | ust38-2 | |||||||||||||||
ASTM A519 | MT1015 | C | RSt-2 | |||||||||||||||
STKM12C | C | 1717 | CEWC2 | C | A49-322 | TU37b | C | |||||||||||
“ | CFSC3 | C | A49-327 | TU37b | C | |||||||||||||
6323 | CFS3 | C | ||||||||||||||||
“ | CFS3A | C | ||||||||||||||||
STKM13A | C | ASTM A312 | MT1020 | C | 1717 | ERWC3 | C | 2391 | Đường 45 | C | A49-324 | TU37b | C | 2937 | TS4 | C | ||
ASTM A513 | MT1020 | C | 2393 | St44-2 | C | A49-330 | TU37b | C | 3304 | R37 | “ | |||||||
2394 | St44-2 | C | A49-343 | TU38b | C | 3305 | “ | “ | ||||||||||
STKM13B | C | ASTM A513 | MT1020 | C | 3306 | “ | “ | |||||||||||
STKM13C | C | 1717 | CEWC3 | C | ||||||||||||||
“ | CFSC4 | C | ||||||||||||||||
6323 | CFS4 | C | ||||||||||||||||
NGOM14A | C | ASTM A513 | MT1020 | C | 6323 | HFS4 | C | 2937 | TS9 | C | ||||||||
3304 | R42 | “ | ||||||||||||||||
STKM14B | C | 6323 | HFS5 | C | 3305 | R42 | C | |||||||||||
STMK14C | C | 3306 | “ | “ | ||||||||||||||
STKM15A | C | ASTM A513 | 1030 | C | ||||||||||||||
ASTM A519 | 1030 | C | ||||||||||||||||
STKM15C | ||||||||||||||||||
STKM16A | C | ASTM A519 | 1040 | C | A49-311 | TUXC35 | C | |||||||||||
A49-312 | TUXC35 | C | ||||||||||||||||
NGOM16C | C | |||||||||||||||||
STKM17A | C | ASTM A519 | 1050 | C | 6323 | HFS8 | C | |||||||||||
STKM17C | C | 6323 | CFS8 | C | ||||||||||||||
STKM18A | C | ASTM A519 | 1518 | C | 1717 | ERWC5 | C | A49-310 | TU52b | C | ||||||||
A49-311 | TU52b | C | ||||||||||||||||
A49-312 | TU52b | C | ||||||||||||||||
STKM18B | C | A49-321 | TU52b | C | ||||||||||||||
A49-323 | TU52b | C | ||||||||||||||||
A49-326 | TU52b | C | ||||||||||||||||
STKM18C | C | A49-330 | TU52b | C | ||||||||||||||
A49-341 | TS42a | C | ||||||||||||||||
“ | TS47a | C | ||||||||||||||||
A49-343 | TS18M5 | C | ||||||||||||||||
STKM19A | C | ASTM A519 | 1524 | C | 2391 | ST52 | C | 2937 | TS18 | C | ||||||||
2393 | ST52-3 | C | 2938 | lớp 1 | C | |||||||||||||
2394 | ST52-3 | C | 3304 | R50 | C | |||||||||||||
3305 | R50 | C | ||||||||||||||||
3306 | R50 | C | ||||||||||||||||
STKM20A | C | |||||||||||||||||
G3441 | SCr420TK | Cr | C018 | |||||||||||||||
SCM415TK | CrMo | |||||||||||||||||
SCM418TK | CrMo | 6323 | CFS10 | CrMo | ||||||||||||||
SCM420TK | CrMo | ASTM A519 | 5120 | CrMo | ||||||||||||||
SCM430TK | CrMo | ASTM A519 | 4130 | CrMo | ||||||||||||||
SCM435TK | CrMo | ASTM A519 | 4135 | CrMo | ||||||||||||||
SCM440TK | CrMo | ASTM A519 | 4140 | CrMo | 6323 | CFS10 | CrMo |
Quy trình sản xuất
Sản xuất ống liền mạch
Ống cơ khí liền mạch theo tiêu chuẩn ASTM A519 được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau:
- Gia nhiệt phôi: Phôi thép được nung ở nhiệt độ cao để dễ uốn.
- xỏ lỗ: Phôi được nung nóng được xuyên thủng tạo thành ống rỗng.
- Lăn: Ống rỗng được cuộn để đạt được đường kính và độ dày thành mong muốn.
- Định cỡ: Ống được xử lý thêm để đạt được kích thước chính xác.
- Vẽ lạnh (Không bắt buộc): Ống có thể được kéo nguội để tinh chỉnh kích thước và cải thiện tính chất cơ học.
Xử lý nhiệt
Xử lý nhiệt thường được áp dụng để đạt được các tính chất cơ học mong muốn:
- Ủ: Làm nóng ống đến nhiệt độ cao và sau đó làm nguội từ từ để làm mềm vật liệu và cải thiện độ dẻo.
- Bình thường hóa: Làm nóng ống đến nhiệt độ cụ thể và sau đó làm mát nó trong không khí để tinh chỉnh cấu trúc hạt.
- Làm nguội và ủ: Làm nóng ống đến nhiệt độ cao và sau đó làm nguội nhanh (dập tắt), tiếp theo là hâm nóng đến nhiệt độ thấp hơn (ủ) để cải thiện độ dẻo dai và giảm độ giòn.
Yêu cầu kiểm tra
ASTM A519 chỉ định một số thử nghiệm để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của đường ống:
- Kiểm tra độ bền kéo: Đo độ bền kéo, sức mạnh năng suất, và kéo dài.
- Kiểm tra độ cứng: Đảm bảo vật liệu đáp ứng các yêu cầu về độ cứng quy định.
- Kiểm tra không phá hủy (NDT): Các phương pháp như kiểm tra siêu âm (UT) hoặc thử nghiệm hạt từ tính (MT) được sử dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong và bề mặt.
- Kiểm tra kích thước: Đảm bảo các đường ống đáp ứng các kích thước và dung sai quy định.
Ứng dụng
Ống thép cơ khí ASTM A519 được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:
- Công nghiệp ô tô: Trục truyền động, trục, và các thành phần quan trọng khác.
- Sự thi công: Các bộ phận kết cấu trong tòa nhà, cầu, và cơ sở hạ tầng khác.
- Máy móc: Linh kiện cho máy móc và thiết bị nặng.
- Công nghiệp dầu khí: Ống và ống dùng cho thiết bị khoan và khai thác.
- Kỹ thuật tổng hợp: Trục, vòng bi, con lăn, và các bộ phận cơ khí khác đòi hỏi kích thước chính xác và độ bền cao.
Ưu điểm và hạn chế
Thuận lợi
- Cường độ cao: Thích hợp cho các ứng dụng có áp suất cao.
- Độ bền: Được thiết kế để hoạt động lâu dài trong môi trường đòi hỏi khắt khe.
- Kích thước chính xác: Quá trình kéo nguội và các quy trình sản xuất khác đảm bảo dung sai kích thước chặt chẽ.
- Tính linh hoạt: Áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp và mục đích sử dụng.
Hạn chế
- Trị giá: Chi phí cao hơn so với ống hàn do quy trình sản xuất liền mạch.
- Sản xuất phức hợp: Yêu cầu kiểm soát chính xác thành phần hóa học và quá trình xử lý nhiệt.
- sẵn có: Các loại và kích cỡ cụ thể có thể có thời gian thực hiện lâu hơn.
Phần kết luận
Ống thép cơ khí ASTM A519 rất cần thiết cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao, độ bền, và kích thước chính xác. Tính chất cơ học vượt trội của chúng, kết hợp với quy trình sản xuất và thử nghiệm nghiêm ngặt, đảm bảo chúng đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các ngành công nghiệp khác nhau. Hiểu các thông số kỹ thuật chi tiết, điểm, và ứng dụng của ống ASTM A519 giúp các kỹ sư, nhà thiết kế lựa chọn được vật liệu phù hợp cho công trình của mình, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong môi trường đầy thách thức.
Bằng cách kiểm tra thành phần hóa học, tính chất cơ học, quy trình sản xuất, và ứng dụng, phân tích này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về ống thép cơ khí ASTM A519, nêu bật tầm quan trọng của chúng trong các ứng dụng công nghiệp hiệu suất cao.