SA387 Grau 11 Classe 1é uma placa de aço de liga de cromo-molibdênio para vasos de pressão-de alta temperatura, oferecendo boa resistência e resistência à corrosão, especialmente para usos de petróleo/gás/petroquímicos com gás ácido; possui resistência à tração inferior à Classe 2 (60-85 ksi) e uma composição específica com ~1,25% Cr e ~0,5% Mo, projetada para condições de serviço elevadas.
Características principais:
Tipo:Placa de aço de liga de cromo-molibdênio.
Aplicativo:Caldeiras soldadas, vasos de pressão, equipamentos de alta-temperatura, especialmente nas indústrias de petróleo, gás e petroquímica.
Propriedades:Excelente resistência, resistência ao calor e resistência à corrosão/oxidação, particularmente de gás ácido (H2S).
Composição (aprox.):~1,25% de cromo (Cr), ~0,5% de molibdênio (Mo).
Equivalentes
| Bobagem | PT | ASTM/ASME | DIN |
| 621 B | ––– | SA387-11-1 | ––– |
Especificações para placas de liga de aço ASME SA387 grau 11
| Designação | Cromo Nominal Contente (%) |
Molibdênio Nominal Contente (%) |
| SA387 Grau 11 | 1.25% | 0.50% |
Requisitos de tração para placas de aço de liga ASME SA387 Grau 11 Placas Classe 1
| Designação: | Exigência: | 11ª série |
| SA387 Grau 11 | Resistência à tração, ksi [MPa] | 75 a 100 [515 a 690] |
| Limite de rendimento, mín, ksi [MPa]/(compensação de 0,2%) | 43 [310] | |
| Alongamento em 8 pol. [200 mm], % mínimo | 18 | |
| Alongamento em 2 pol. [50 mm], mín, % | 22 | |
| Redução de área, min % | ––– |
Requisitos químicos para placas de liga de aço ASME SA387 grau 11
| Elemento | Composição Química (%) | |
| SA387 Grau 11 | ||
| Carbono: | Análise de Calor: | 0.05 - 0.17 |
| Análise do produto: | 0.04 - 0.17 | |
| Manganês: | Análise de Calor: | 0.40 - 0.65 |
| Análise do produto: | 0.35 - 0.73 | |
| Fósforo: | Análise de Calor: | 0.035 |
| Análise do produto: | 0.035 | |
| Enxofre (máx.): | Análise de Calor: | 0.035 |
| Análise do produto: | 0.035 | |
| Silício: | Análise de Calor: | 0.50 - 0.80 |
| Análise do produto: | 0.44 - 0.86 | |
| Cromo: | Análise de Calor: | 1.00 - 1.50 |
| Análise do produto: | 0.94 - 1.56 | |
| Molibdênio: | Análise de Calor: | 0.45 - 0.65 |
| Análise do produto: | 0.45 - 0.70 |
fluxo de trabalho de processamento
1. Tratamento térmico (etapa mais crítica)
O material Classe 1 é processado para atingir propriedades mecânicas específicas (menor resistência, mas maior ductilidade em comparação com a Classe 2).
Normalização: As placas são aquecidas a uma temperatura de austenitização (normalmente 1650 graus F - 1750 graus F / 900 graus - 955 graus) e resfriadas ao ar.
Revenimento: Após a normalização, o aço deve ser revenido a uma temperatura mínima de 1150 graus F (620 graus) para refinar a microestrutura e aliviar tensões internas.
Recozimento: Alternativamente, o material pode ser totalmente recozido para atingir suavidade máxima para formação complexa.
2. Corte e conformação
Corte térmico: pode ser cortado com oxi-combustível ou plasma. Devido ao teor de cromo, a zona-afetada pelo calor (HAZ) pode endurecer; portanto, geralmente é recomendado pré-aquecer a placa antes do corte para evitar rachaduras nas bordas.
Conformação a frio: Adequado para flexões menores. No entanto, por ser um aço-liga, o retorno-elástico é mais pronunciado do que no aço carbono.
Conformação a Quente: Geralmente realizada entre 1650 graus F e 1900 graus F (900 graus - 1040 graus). Se a conformação a quente for realizada, o material geralmente requer um rea-tratamento térmico completo (Normalização e Revenimento) para restaurar suas propriedades certificadas.
3. Requisitos de soldagem
SA387 Gr. 11 é classificado como material P-Número 4 na Seção IX da ASME.
Pré-aquecimento: essencial para evitar rachaduras induzidas-pelo hidrogênio. As temperaturas de pré-aquecimento normalmente variam de 300 graus F a 500 graus F (150 graus - 260 graus), dependendo da espessura.
Tratamento térmico pós-{0}soldagem (PWHT): obrigatório para a maioria das aplicações em vasos de pressão. A faixa típica de PWHT é de 1200 graus F a 1300 graus F (650 graus - 705 graus) para garantir ductilidade da solda e alívio de tensão.
4. Usinagem
Características: A tenacidade da liga torna-a um pouco mais difícil de usinar do que o aço carbono padrão.
Ferramentas: Ferramentas de aço rápido (HSS) ou metal duro são recomendadas com fluxo de refrigerante consistente para evitar o endurecimento por trabalho.
5. Inspeção de qualidade (teste)
Após o processamento, o material deverá ser verificado através de:
Teste Mecânico: Confirmando Resistência à Tração (60–85 ksi) e Resistência ao Escoamento (min 35 ksi).
Exame Não Destrutivo (NDE): Utilizando Teste Ultrassônico (UT) conforme SA435 ou SA578 para garantir a solidez interna.
Teste de impacto Charpy V-Notch: realizado se resistência a baixas-temperaturas for exigida pelo código do projeto específico.
Aplicações Industriais Primárias
Devido à sua composição de cromo-molibdênio (Cr-Mo), esse tipo de aço é amplamente utilizado nos seguintes setores:
Petróleo e Gás e Petroquímica:
Vasos de pressão:Usado como material primário para cascos e cabeças de navios em refinarias.
Serviço de gás ácido:Sua resistência ao sulfeto de hidrogênio (𝐻2𝑆) o torna essencial para o manuseio de meios "azedos" de petróleo e gás.
Reatores e tanques de armazenamento:Fabricação de reatores químicos-de alta temperatura e tanques para meios quentes.
Geração de energia:
Caldeiras Industriais:Utilizado na construção de caldeiras soldadas e tambores de vapor.
Trocadores de calor:Preferido para tubos condensadores e carcaças de trocadores de calor devido à estabilidade térmica.
Usinas Nucleares e Térmicas:Empregado em sistemas auxiliares e dutos-de alta temperatura.
Processamento Químico:
Sistemas de tubulação:Usado para tubulações de vapor e gás de alta-temperatura.
Válvulas e Flanges:Fabricação de componentes forjados como flanges, válvulas e braçadeiras para tubos.
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O que é SA387 Grau 11 Classe 1?
É uma chapa de aço-de baixa liga para vasos de pressão, composta principalmente de carbono e cromo. Possui boa resistência a altas-temperaturas e resistência à corrosão, amplamente utilizado em equipamentos petroquímicos.
Qual é a principal composição química deste tipo de aço?
Os principais componentes são cerca de 0,15-0,20% C, 0,80-1,10% Cr, com pequenas quantidades de Mn, Si, P e S, garantindo suas propriedades mecânicas e de alta temperatura.
Qual é a temperatura máxima de serviço do SA387 Grau 11 Classe 1?
Sua temperatura máxima de serviço contínuo é de cerca de 593 graus (1100 graus F). Além disso, a sua resistência e estabilidade estrutural diminuirão significativamente.
Em qual indústria esse tipo de aço é mais comumente usado?
É amplamente aplicado nas indústrias petroquímica, de refinaria e de geração de energia, especialmente em vasos de pressão, caldeiras e trocadores de calor.
Qual é a faixa de resistência à tração do SA387 Grau 11 Classe 1?
Sua resistência à tração está normalmente entre 415-585 MPa. Esta gama garante que pode suportar alta pressão em ambientes de trabalho adversos.
Como melhorar a soldabilidade deste tipo de aço?
O pré-aquecimento a 150-200 graus antes da soldagem e do tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) pode reduzir o estresse da soldagem e evitar trincas a frio, melhorando a soldabilidade.
Qual é o limite de escoamento mínimo do SA387 Grau 11 Classe 1?
A resistência mínima ao escoamento é de 205 MPa. Este índice reflete sua capacidade de resistir à deformação plástica sob carga, crítica para peças que suportam pressão.-.
O SA387 Grau 11 Classe 1 é magnético?
Sim, é magnético. Devido à sua estrutura ferrítica causada pelo teor de cromo, apresenta propriedades magnéticas, diferentemente dos aços inoxidáveis austeníticos.
Qual padrão o SA387 Grau 11 Classe 1 atende?
Ele está em conformidade com a norma ASTM A387, que especifica requisitos para placas de aço-de baixa liga para vasos de pressão em serviço-de alta temperatura.
Qual é a diferença entre a Classe 1 e a Classe 2 do SA387 Grau 11?
A Classe 1 possui menor teor de carbono e controle de impurezas mais rigoroso que a Classe 2, oferecendo melhor soldabilidade e tenacidade, adequada para componentes mais espessos.