SA387 Grau 11 Classe 1é uma placa de aço de liga de cromo-molibdênio especificada pela norma ASME SA387, usada principalmente para vasos de pressão soldados e componentes de caldeiras que operam em temperaturas elevadas. Ele contém uma composição nominal de cerca de 1,00–1,50% de cromo e 0,45–0,65% de molibdênio, o que fornece boa resistência a altas-temperaturas, resistência à fluência e resistência à oxidação. A classe 1 indica o nível padrão de teor de carbono e propriedades mecânicas, com uma resistência à tração mínima normalmente na faixa de 60–80 ksi e uma resistência ao escoamento mínima de 30 ksi. Esta classe é comumente aplicada em equipamentos de refinaria, reatores petroquímicos, trocadores de calor e caldeiras de usinas de energia onde é necessário desempenho confiável sob alta pressão e temperatura.
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 |
Principais Aspectos de Processamento
Tratamento térmico:
O material é fornecido em condições específicas, geralmente Normalizado e Revenido (N&T) ou Temperado e Revenido (Q&T).
Pré-aquecimento:
Necessário para soldagem para evitar rachaduras, normalmente em temperaturas em torno de 1100 graus F (593 graus) para Grau 11.
Tratamento térmico pós--soldagem (PWHT):
Obrigatório para muitas aplicações, envolvendo manutenção em temperaturas específicas (por exemplo, 1150 graus F min para Grau 11) por um tempo definido com base na espessura, seguido de resfriamento controlado.
Resfriamento Controlado:
Essencial após tratamento térmico, com taxas específicas para atingir as microestruturas e propriedades desejadas.
Principais aplicações
Petróleo e Gás:
Vasos de pressão, tanques de armazenamento, reatores e tubulações para processamento e armazenamento de líquidos e gases{0}}de alta temperatura.
Indústria Petroquímica:
Equipamentos em refinarias e fábricas de produtos químicos que operam sob condições térmicas extremas.
Geração de energia:
Componentes em usinas termelétricas, caldeiras e sistemas de tubulação de vapor.
Trocadores de calor:
Usado onde altas temperaturas e meios corrosivos estão presentes.
Por que é usado
Serviço-de alta temperatura:Projetado especificamente para aplicações em temperaturas elevadas.
Resistência à corrosão:O conteúdo de cromo oferece excelente resistência à oxidação e ambientes de gases ácidos.
Resistência à fluência:O molibdênio aumenta sua capacidade de resistir à deformação sob estresse sustentado em altas temperaturas.
Principais vantagens:
Desempenho-em altas temperaturas:
Excelente resistência mecânica e estabilidade em temperaturas elevadas e sob alta pressão.
Resistência à corrosão:
O conteúdo de cromo oferece resistência superior à oxidação e ao ataque de hidrogênio, crucial para ambientes de serviços ácidos (H₂S).
Força e Resistência:
Oferece boa resistência à tração e tenacidade para desempenho confiável em condições{0}induzidas por estresse.
Soldabilidade e Fabricabilidade:
Pode ser facilmente cortado, moldado e soldado usando procedimentos apropriados, permitindo projetos complexos.
Segurança e durabilidade aprimoradas:
Suas propriedades reduzem o risco de falhas e prolongam a vida útil em condições adversas, resultando em menor manutenção.
Custo-benefício-:
Oferece excelente valor-e desempenho a longo prazo para aplicações exigentes em comparação com materiais menos especializados.
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Qual é a resistência ao impacto do SA387 Grau 11 Classe 1?
Sua energia de impacto de entalhe Charpy V-é maior ou igual a 27 J em temperatura ambiente, garantindo boa tenacidade para resistir a cargas de impacto repentinas em serviço.
Este tipo de aço é usado em usinas nucleares?
Raramente, pois a energia nuclear exige padrões materiais mais rigorosos. É usado principalmente em energia térmica convencional e campos petroquímicos.
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.
Qual é o processo de tratamento térmico antes da entrega?
O tratamento térmico de entrega típico é normalização + revenimento. A normalização refina os grãos, enquanto o revenido reduz a fragilidade e ajusta as propriedades mecânicas.
Qual é a microestrutura do SA387 Grau 11 Classe 1 após tratamento térmico?
Após normalização e revenido, sua microestrutura é bainita temperada ou ferrita-perlita, que proporciona boa resistência e tenacidade.
O SA387 Grau 11 Classe 1 pode ser usinado facilmente?
Possui usinabilidade moderada. O uso de ferramentas-de aço rápido ou metal duro com parâmetros de corte adequados garante uma usinagem suave sem desgaste excessivo da ferramenta.
Como a temperatura afeta a resistência deste aço?
A resistência diminui com o aumento da temperatura. Abaixo de 593 graus, mantém a força estável; além disso, o declínio acelera, afetando a segurança do serviço.
Qual é o teor máximo de carbono permitido neste tipo de aço?
O teor máximo de carbono é de 0,20%. Exceder isso reduzirá a soldabilidade e a tenacidade, aumentando o risco de trincas durante o processamento.
Quais são as alternativas ao SA387 Grau 11 Classe 1?
As alternativas incluem SA387 Grau 12 Classe 1 (menor teor de Cr) e SA387 Grau 22 Classe 1 (maior teor de Cr-Mo), escolhidas com base nas condições de serviço.