ASTM A387 Grade 22 Klasse 1er en chrom-molybdænlegeret stålplade designet til brug i svejste trykbeholdere og høj-temperaturservice. Det tilhører familien af varme-legeringsstål kendt for deres gode krybestyrke og modstandsdygtighed over for brintangreb ved forhøjede temperaturer. Klasse 1 betegnelse indikerer et højere niveau af sejhedskrav sammenlignet med klasse 2, med strengere slagtestkriterier for at sikre pålidelig ydeevne under krævende forhold. Materialet leveres typisk i normaliseret og hærdet eller bratkølet og hærdet tilstand for at opnå den ønskede kombination af styrke, duktilitet og sejhed. Dens kemiske sammensætning er omhyggeligt kontrolleret for at give fremragende svejsbarhed og strukturel integritet i applikationer, der involverer højt tryk og temperatur, såsom raffinaderiudstyr, petrokemiske reaktorer og elproduktionskomponenter.
Tilsvarende kvaliteter legeret stål ASTM A387 klasse 22 klasse 1 plade
| GRAD | UNS NR | DIN | BS | DA |
| Gr 22 Klasse 1 | - | 10 CRMO910 | 622-515B | 10 CRMO910 |
Kemisk sammensætning af ASTM A387 Gr.22 Klasse 1 legeret stålplade
| Grad | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| Gr 22 | 0.04 - 0.15 | 0.25 - 0.66 | 0.035 | 0.035 | 0.035 | 0,5 maks | 0.85 - 1.15 |
Mekaniske egenskaber af legeret stål klasse 22 klasse 1 plade
| Trækstyrke (ksi) | Trækstyrke (MPa) | Udbyttestyrke (ksi) | Yield Strength (MPa) | Forlængelse i 50 mm (%) | Forlængelse i 50 mm (%) |
| 60-85 | 415-585 | 30 | 205 | 18 | 45 |
forarbejdning
1. Stålfremstilling og raffinering
Smeltning: Produceres typisk via Electric Arc Furnace (EAF) eller Basic Oxygen Furnace (BOF).
Raffinering: Sekundær raffinering (såsom øseraffinering eller vakuumafgasning) udføres for at kontrollere den kemiske sammensætning og minimere urenheder som fosfor (P) og svovl (S).
Valsning: Stålplader varmvalses- ved temperaturer omkring 1700 grader F (925 grader ) for at opnå den nødvendige tykkelse.
2. Varmebehandling (definering af klasse 1-egenskaber)
Klasse 1 materiale er kendetegnet ved dets specifikke trækstyrkeområde (60–85 ksi / 415–585 MPa). For at opnå dette skal pladerne gennemgå:
Udglødning: Opvarmning over den kritiske temperatur efterfulgt af langsom afkøling.
Normalisering og temperering: Opvarmning til mindst 1650 grader F (900 grader) og luftkøling, efterfulgt af temperering ved minimum 1250 grader F (675 grader).
Accelereret afkøling: Væskekøling eller accelereret luftkøling fra austenitiseringstemperaturen er tilladt, efterfulgt af temperering.
3. Fremstillingsprocesser
Skæring: Kan bearbejdes ved hjælp af termisk skæring (plasma eller oxy-brændstof) eller mekanisk koldskæring.
Formning: Legeringen har god duktilitet til koldbøjning eller varmpresning ind i beholderskaller eller -hoveder.
Svejsning:
Forbrugsstoffer: Brug matchende fyldmetaller (typisk ER90S-B3 eller E9018-B3 typer).
Forvarmning: Vigtigt for at forhindre koldrevner (typisk forvarmet til 200 grader –300 grader afhængig af tykkelse).
Post-Weld Heat Treatment (PWHT): Obligatorisk til de fleste trykbeholderanvendelser for at lindre resterende spændinger og genoprette sejheden.
4. Test og kvalitetskontrol
Mekanisk prøvning: Verifikation af trækstyrke, flydespænding (min. 30 ksi / 205 MPa) og forlængelse.
Charpy V-Notch Impact Test: Udføres, hvis lav-temperatursejhed kræves af den specifikke projektkode.
API 934-testning: Til høj-tryk/høj-temperatur-brintservice kan der være behov for yderligere test (såsom trinafkølingstest) for at vurdere modstandsdygtighed over for temperamentskørhed.
Ikke-destruktiv undersøgelse (NDE): Ultralydstest (UT) i henhold til ASTM A435 eller A578 for at sikre, at den indre plade er sund.
Primære applikationer
Olie og gas og petrokemi:Anvendes til konstruktion af reaktorer (specifikt hydrogeneringsenheder), separatorer og varmevekslere. Det er særligt begunstiget forsur gas servicehvor hydrogensulfid er til stede.
Strømproduktion:Anvendes til kedeltromleskaller, overhedningsrør og højtryksrør i både fossilt brændstof og atomkraftværker.
Industrielt udstyr:Findes i høje-temperaturkanaler, ovnkomponenter, flanger og ventiler.
Marine og offshore:Anvendes i kondensatorer og rørsystemer, der skal klare højt tryk i barske miljøer.
Vigtige fordele
Overlegen krybemodstand:Bevarer den strukturelle integritet og modstår permanent deformation selv efter tusindvis af timers drift ved temperaturer op til600 grader.
Oxidations- og korrosionsbestandighed:Chromindholdet giver et beskyttende lag mod oxidation og forskellige former for kemiske angreb, herunder grubetæring og spændingskorrosion.
Forbedret svejsbarhed (Klasse 1 specifik):Mens klasse 1 har lavere trækstyrke (415–585 MPa) sammenlignet med klasse 2, tilbyder denhøjere duktilitet og bedre formbarhed, hvilket gør det lettere at svejse og forme til komplekse beholderkomponenter.
Termisk stabilitet:Udviser minimal termisk ældning eller afskalning under kontinuerlig termisk cyklus, hvilket sikrer effektiv varmeoverførsel og driftssikkerhed.
Holdbarhed under svingende forhold:Dens kraftige overflade modstår revner og deformation forårsaget af pludselige trykstød eller temperaturudsving.
Fuld specifikation og detaljer er tilgængelige på anmodning. Ovenstående information er kun givet til vejledning. For specifikke designkrav kontakt venligst vores tekniske salgspersonale.
Kan A387 Grade 22 Klasse 1 bruges i kryogene miljøer?
Nej, det er ikke egnet til kryogen service. Dens sejhed falder kraftigt ved lave temperaturer (under -20 grader), hvilket let forårsager sprøde brud. Kryogene applikationer kræver i stedet austenitiske stål.
Hvilke standarder regulerer A387 Grade 22 Klasse 1?
Det er reguleret af ASTM A387, en standard for chrom-molybdænlegerede stålplader til trykbeholdere. Klasse 1 specificerer varmebehandlingskravet (normaliseret og hærdet) for materialet.
Hvad er krybemodstanden for A387 Grade 22 Class 1?
Den udviser fremragende krybemodstand ved 400-550 grader, og opretholder strukturel stabilitet under langvarig-konstant belastning og høj temperatur. Dette gør den ideel til høje-trykbærende komponenter.
Hvad er forskellen mellem A387 Grade 22 Klasse 1 og Klasse 2?
Klasse 1 kræver normalisering + temperering, mens klasse 2 tillader quenching + temperering. Klasse 2 har højere styrke, men lignende sejhed. Klasse 1 er mere almindeligt brugt til generelle høje-trykbeholdere.
Kan A387 Grade 22 Klasse 1 være kold-dannet?
Det kan være koldt-formet med forsigtighed, men forvarmning anbefales til tykke plader for at undgå revner. Efter-formende varmebehandling er nødvendig for at genoprette mekaniske egenskaber og eliminere resterende stress.
Hvad er kontrasten mellem A387 Grade 22 Class 1 og A240 304?
304 har bedre korrosionsbestandighed, men lavere høj-temperaturstyrke og højere omkostninger. Grade 22 udmærker sig i høje-temperaturtryk-scenarier, mens 304 er til generelle korrosive miljøer.
Hvad er den termiske ledningsevne af A387 Grade 22 Class 1?
Ved stuetemperatur er dens varmeledningsevne omkring 42 W/(m·K), aftagende let med stigende temperatur. Denne egenskab sikrer effektiv varmeoverførsel i varmevekslerapplikationer.
Hvad er termisk udvidelseskoefficient for A387 Grade 22 Class 1?
Den har en lineær termisk udvidelseskoefficient på 11,7×10⁻⁶/grad (20-100 grader). Dette kræver overvejelse i design for at undgå termisk stress forårsaget af temperaturændringer.
Hvilke defekter skal undgås i A387 Grade 22 Klasse 1 produktion?
Nøgledefekter, der skal undgås, omfatter porøsitet, indeslutninger og intergranulær revnedannelse. Streng kontrol med smelte- og varmebehandlingsprocesser sikrer, at materialet opfylder trykbeholderens kvalitetsstandarder.