SA 387 Graad 12 Klasse 1is een laag-gelegeerde stalen drukvatplaat, ontworpen voor gebruik bij hoge- temperaturen. Het behoort tot de familie van chroom-molybdeenstaal, dat goede sterkte en kruipweerstand biedt bij matig hoge temperaturen. Deze kwaliteit wordt doorgaans gespecificeerd in toepassingen in raffinaderijen, petrochemie en energieopwekking, waarbij apparatuur gedurende langere perioden zowel druk als hitte moet weerstaan. Klasse 1 geeft een specifieke reeks eisen aan mechanische eigenschappen en warmtebehandelingsomstandigheden aan die consistente taaiheid en structurele integriteit garanderen. Het staal wordt doorgaans geleverd in de genormaliseerde en getemperde toestand, waardoor de microstructuur wordt verfijnd en het vermogen om thermische vermoeidheid en spanningsrelaxatie te weerstaan wordt vergroot. De lasbaarheid is over het algemeen goed, hoewel een goede voorverwarming en warmtebehandeling na het lassen vaak worden aanbevolen om scheuren te voorkomen en de gewenste mechanische eigenschappen in de door hitte beïnvloede zone te behouden.
Equivalenten
| BS | NL | ASTM/ASME | DIN |
| 620 B | 13 CRMO 45 | SA387-12-1 | 13 CRMO 44 |
Specificaties voor ASME SA387 klasse 12 gelegeerde stalen platen
| Aanduiding | Nominaal chroom Inhoud (%) |
Nominaal Molybdeen Inhoud (%) |
| SA387 klasse 12 | 1.00% | 0.50% |
Trekvereisten voor ASME SA387 klasse 12 gelegeerde stalen platen, klasse 1 platen
| Aanduiding: | Vereiste: | Graad 12 |
| SA387 klasse 12 | Treksterkte, ksi [MPA] | 65 tot 85 [450 tot 585] |
| Opbrengststerkte, min, ksi [MPa]/(0,2% offset) | 40 [275] | |
| Verlenging in 8 inch [200 mm], min % | 19 | |
| Verlenging in 50 mm [2 inch], min, % | 22 | |
| Reductie van oppervlakte, min % | ––– |
Chemische vereisten voor ASME SA387-platen van gelegeerd staal van klasse 12
| Element | Chemische samenstelling (%) | |
| ASME SA387 klasse 12 | ||
| Koolstof: | Warmteanalyse: | 0.05 - 0.17 |
| Productanalyse: | 0.04 - 0.17 | |
| Mangaan: | Warmteanalyse: | 0.40 - 0.65 |
| Productanalyse: | 0.35 - 0.73 | |
| Fosfor: | Warmteanalyse: | 0.035 |
| Productanalyse: | 0.035 | |
| Zwavel (max): | Warmteanalyse: | 0.035 |
| Productanalyse: | 0.035 | |
| Silicium: | Warmteanalyse: | 0.15 - 0.40 |
| Productanalyse: | 0.13 - 0.45 | |
| Chroom: | Warmteanalyse: | 0.80 - 1.15 |
| Productanalyse: | 0.74 - 1.21 | |
| Molybdeen: | Warmteanalyse: | 0.45 - 0.60 |
| Productanalyse: | 0.40 - 0.65 |
verwerking
1. Staal maken en gieten
Smelten: geproduceerd via een elektrische boogoven (EAF) of een basiszuurstofoven (BOF).
Raffinage: ondergaat doorgaans een behandeling met een pollepelmetallurgieoven (LMF) en vacuümontgassing (VD) om onzuiverheden zoals zwavel, fosfor en opgeloste gassen (waterstof/zuurstof) tot een minimum te beperken, waardoor door waterstof-geïnduceerd kraken wordt voorkomen.
Gieten: gegoten in blokken of doorlopende platen.
2. Heetwalsen
De platen worden opnieuw verwarmd tot ongeveer 1100 graden – 1250 graden.
Ze worden tot de doeldikte gerold. De walsparameters worden gecontroleerd om een uniforme korrelstructuur door de hele plaat te garanderen.
3. Warmtebehandeling (kritieke fase)
Volgens ASME SA 387 moet klasse 1-materiaal specifieke warmtebehandelingen ondergaan om zijn mechanische eigenschappen te bereiken:
Normaliseren: de plaat verwarmen tot een temperatuur boven het kritische bereik (doorgaans 900 graden - 950 graden) en afkoelen in de lucht. Dit verfijnt de korrelstructuur.
Tempereren: Opwarmen tot minimaal 1150 graden F (620 graden). Dit vermindert de broosheid en stabiliseert de microstructuur voor gebruik bij hoge- temperaturen.
Opmerking: Versneld afkoelen (afschrikken) gevolgd door temperen is ook toegestaan, indien gespecificeerd.
4. Mechanische en chemische testen
Vóór de fabricage moet de plaat verschillende kwaliteitspoorten passeren:
Chemische analyse: verificatie van het Cr- (0,80–1,25%) en Mo-gehalte (0,45–0,65%).
Trekproeven: ervoor zorgen dat de treksterkte binnen 55–80 ksi (380–550 MPa) ligt.
Impacttests: Charpy V-Kerktests om de taaiheid bij lage temperaturen te garanderen.
Niet-destructief onderzoek (NDE): Ultrasoon onderzoek (UT) volgens SA 435 of SA 578 om interne lamineringen of defecten op te sporen.
5. Fabricageverwerking (lassen en vormen)
Snijden: CNC-vlam- of plasmasnijden.
Koud/warm vervormen: als de plaat zwaar koud-bewerkt (gespannen) is, kan een spanningsverlichtende warmtebehandeling nodig zijn.
Voorverwarmen voor lassen: Verplicht voorverwarmen (meestal 120 graden tot 200 graden) is vereist om koudescheuren in de door hitte-beïnvloede zone (HAZ) te voorkomen.
Lassen: gebruik van compatibele toevoegmaterialen zoals E8018-B2 of ER80S-B2.
6. Warmtebehandeling na-lassen (PWHT)
Nadat het lassen is voltooid, ondergaat het gehele onderdeel (of de lasnaad) PWHT (doorgaans 620 graden - 700 graden).
Dit proces verlicht de restspanningen veroorzaakt door het lassen en zorgt ervoor dat de laszone een vergelijkbare ductiliteit en taaiheid heeft als het basismetaal.
7. Oppervlaktebehandeling
Kogelstralen: Om walshuid te verwijderen.
Primen/coaten: aanbrengen van hitte{0}}bestendige primers, indien gespecificeerd, voor corrosiebescherming tijdens transport en opslag.
Kerntoepassingen
Het materiaal wordt voornamelijk gebruikt in depetrochemisch, olie en gas, Enenergieopwekkingindustrieën voor apparatuur die werkt bij temperaturen tot ongeveer600 graden (1112 graden F). Typische componenten zijn onder meer:
Drukvaten en ketels:Voor het veilig vasthouden van gassen en vloeistoffen onder druk in industriële ketels en thermische energiecentrales.
Warmtewisselaars en reactoren:Cruciaal bij raffinageprocessen voor efficiënte warmteoverdracht en chemische reacties.
Zure serviceapparatuur:Ideaal voor omgevingen die waterstofsulfide (𝐻2𝑆) bevatten, gebruikelijk bij olie- en gaswinning.
Leidingsystemen:Gebruikt voor procesleidingen op hoge- temperatuur in raffinaderijen en chemische fabrieken.
Opslagtanks:Voor het opslaan van vluchtige vloeistoffen en gassen bij verhoogde temperaturen.
Belangrijkste voordelen
Als eenKlasse 1materiaal biedt het een specifieke balans van eigenschappen vergeleken met de hogere-sterkte Klasse 2-variant:
Superieure ductiliteit en taaiheid:Klasse 1 biedt een betere ductiliteit en slagvastheid, waardoor het minder gevoelig is voor brosse breuken onder dynamische belastingen.
Verbeterde lasbaarheid:Omdat het een lagere treksterkte heeft dan klasse 2, vertoont het doorgaans een betere lasbaarheid en vereist het minder stringente voorverhitting bij sommige toepassingen met gemiddelde dikte.
Corrosie- en oxidatieweerstand:Het hoge chroomgehalte (circa. 1.00%) biedt uitstekende weerstand tegen oxidatie en veel zuren (zwavelzuur, salpeterzuur), terwijl molybdeen (circa. 0.50%) de weerstand tegen putcorrosie en spanningsscheuren door chloride verbetert.
Kruipweerstand:De toevoeging van molybdeen verhoogt de treksterkte en kruipweerstand bij hoge temperatuur- van het staal, waardoor de structurele integriteit behouden blijft bij langdurige blootstelling aan hitte.
Kosten-Effectiviteit:Hoewel duurder dan standaard koolstofstaal, maken de langere levensduur en de lagere onderhoudsvereisten in zware omstandigheden het zuiniger gedurende de hele levensduur.
Neem contact met ons op via beam@gneesteelgroup.com voor prijzen, technische ondersteuning of oplossingen op maat. Wij staan altijd klaar om uw project te ondersteunen.
Kan SA 387 klasse 12 klasse 1 worden gebruikt in corrosieve omgevingen?
Het is bestand tegen milde corrosie, maar niet tegen ernstige media. Extra coatings of upgrades van legeringen zijn nodig voor agressieve corrosieve omgevingen.
Wat is het verschil tussen klasse 1 en klasse 2 van SA 387 klasse 12?
Klasse 1 heeft minder koolstof voor betere lasbaarheid; Klasse 2 heeft een hoger koolstofgehalte voor hogere sterkte, geschikt voor minder kritische lassen.
Welke testmethoden zijn vereist voor SA 387 Graad 12 Klasse 1?
Verplichte tests omvatten trek-, buig- en Charpy V-kerfslagtests. Ultrasoon testen is vereist voor een dikte van meer dan 12,5 mm.
Wat is de kruipweerstandsprestatie van SA 387 Graad 12 Klasse 1?
Het heeft een goede kruipweerstand bij hoge temperaturen, waardoor de vervorming bij constante belasting op lange- termijn wordt geminimaliseerd, wat cruciaal is voor drukvaten met hoge- hoge temperaturen.
Kan SA 387 Graad 12 Klasse 1 koud-gevormd worden?
Beperkt koudvervormen is mogelijk met voorverwarmen om scheuren te voorkomen; warmvormen bij 900-1100 graden heeft de voorkeur voor complexe vormen.
Wat is de dichtheid van SA 387 Graad 12 Klasse 1?
De dichtheid is ongeveer 7,85 g/cm³ (0,283 lb/in³), hetzelfde als die van de meeste koolstofstaalsoorten en laag{2}}gelegeerde staalsoorten, wat gewichtsberekening vergemakkelijkt.
Wat is de thermische geleidbaarheid van SA 387 klasse 12 klasse 1?
De thermische geleidbaarheid bedraagt ongeveer 42 W/(m·K) bij 20 graden, waardoor een efficiënte warmteoverdracht mogelijk is, ideaal voor warmtewisselaars en boilers.
Is SA 387 klasse 12 klasse 1 magnetisch?
Ja, het is ferromagnetisch vanwege de op ijzer-gebaseerde samenstelling, wat belangrijk is voor niet-destructief onderzoek en magnetische scheiding.
Wat is het smeltpuntbereik van SA 387 Graad 12 Klasse 1?
Het smeltpunt varieert van 1425-1455 graden (2597-2651 graden F), wat leidt tot heet werken en warmtebehandeling om oververhitting te voorkomen.
Kan SA 387 Graad 12 Klasse 1 worden genormaliseerd en getemperd?
Ja, normaliseren (920-980 graden, luchtgekoeld) en temperen (600-700 graden) verbeteren de sterkte en taaiheid, waardoor de mechanische eigenschappen worden geoptimaliseerd.