A387 Grau 12 Classe 2é uma placa de aço de liga de cromo-molibdênio destinada a vasos de pressão soldados que exigem maior resistência e tenacidade em temperaturas moderadamente elevadas. Oferece boa resistência à fluência e oxidação sob condições de serviço aquecido e é comumente usado em caldeiras, trocadores de calor e outros equipamentos que contenham pressão operando acima da faixa típica de aços carbono. Produzido com química controlada e tratamento térmico, atinge uma combinação equilibrada de resistência, ductilidade e desempenho de impacto. Sua soldabilidade favorável permite que ele seja unido por métodos de soldagem padrão, preservando a integridade estrutural em ambientes de alta temperatura.
Requisitos químicos para placas de liga de aço ASTM A387 grau 12
| Elemento | Composição Química (%) | |
| ASTM A387 Grau 12 | ||
| 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: | 0.15 - 0.40 |
| Análise do Produto: | 0.13 - 0.45 | |
| Cromo: | Análise de Calor: | 0.80 - 1.15 |
| Análise do Produto: | 0.74 - 1.21 | |
| Molibdênio: | Análise de Calor: | 0.45 - 0.60 |
| Análise do Produto: | 0.40 - 0.65 |
Requisitos de tração para placas de liga de aço ASTM A387 grau 12 placas classe 2
| Designação: | Exigência: | 12ª série |
| A387 Grau 12 | Resistência à tração, ksi [MPA] | 65 a 85 [450 a 585] |
| Limite de rendimento, mín, ksi [MPa]/(compensação de 0,2%) | 40 [275] | |
| Alongamento em 8 pol. [200 mm], % mínimo | 19 | |
| Alongamento em 2 pol. [50 mm], mín, % | 22 | |
| Redução de área, min % | ––– |
processamento
1. Tratamento Térmico (Processo Central)
De acordo com as normas ASTM A387, o Grau 12 Classe 2 deve passar por tratamentos térmicos específicos para atingir suas propriedades mecânicas:
Método: Tipicamente Normalizado e Temperado (N+T). Alternativamente, se for utilizado resfriamento acelerado (têmpera líquida), ele ainda deverá ser seguido de revenido.
Temperatura de têmpera: A temperatura mínima de têmpera é 1150 graus F (620 graus).
Objetivo: Este processo refina a estrutura do grão e elimina tensões internas, garantindo que o material possa suportar temperaturas de até aproximadamente 550 graus sem deformação por fluência significativa.
2. Procedimento de soldagem
Devido ao teor de liga (Cr e Mo), este material é suscetível a trincas a frio e requer um gerenciamento cuidadoso da soldagem:
Pré-aquecimento: O pré-aquecimento do metal base é obrigatório antes da soldagem. A temperatura específica depende da espessura da placa e do método de soldagem utilizado.
Tratamento térmico pós{0}}soldagem (PWHT): O PWHT geralmente é necessário para aliviar tensões residuais na zona de solda e restaurar a tenacidade da zona afetada pelo calor (HAZ).
3. Propriedades Mecânicas (Classe 2)
A Classe 2 indica um nível de resistência superior em comparação com a Classe 1:
Resistência à tração: 450 a 585 MPa (65 a 85 ksi).
Resistência ao escoamento: Mínimo 275 MPa (40 ksi).
Alongamento: Mínimo 18% a 22% (dependendo do comprimento de medição).
4. Especificações Técnicas
Composição Química: Contém 0,80%–1,15% de cromo (para resistência à oxidação e corrosão) e 0,45%–0,60% de molibdênio (para resistência a altas-temperaturas).
Condição de Entrega: Geralmente fornecido na condição N+T. Testes adicionais como HIC (craqueamento induzido por hidrogênio) ou SSCC (craqueamento por corrosão por estresse por sulfeto) podem ser necessários se usados em ambientes de serviço ácidos.
Principais vantagens
Desempenho-em altas temperaturas:Mantém a estabilidade mecânica e a resistência à fluência em temperaturas elevadas, com uma faixa de trabalho efetiva normalmente até575 graus (1.070 graus F).
Resistência à corrosão e oxidação:A adição de1,25% de cromooferece excelente proteção contra incrustações e oxidação, tornando-o adequado para ambientes de "serviço ácido" (ricos em H2S-) na indústria de petróleo e gás.
Condutividade Térmica Superior:Em comparação com graus mais elevados de cromo, como o Grau 11, o Grau 12 conduz o calor com mais eficiência, o que é uma vantagem crítica para trocadores de calor onde é necessário minimizar os gradientes de temperatura.
Força Aprimorada (Classe 2):Como material de Classe 2, ele passa por tratamento térmico adicional (têmpera e revenido) para atingir maior rendimento e resistência à tração do que a Classe 1, permitindo classificações de pressão mais altas.
Eficiência de custos:Ele serve como uma solução balanceada para projetos de grande-escala, oferecendo serviço confiável em altas-temperaturas a um custo menor do que classes premium como Grade 22 ou 91.
Aplicativos primários
Petróleo e Gás e Petroquímica:Amplamente utilizado na fabricação dereatores, separadores e tanques de armazenamentoque lidam com meios corrosivos em temperaturas elevadas.
Geração de energia:Essencial para componentes-de alta pressão, comotambores de caldeiras, tubulações de vapor e superaquecedoresem usinas térmicas e nucleares.
Equipamento de transferência de calor:Sua alta condutividade térmica o torna ideal paratrocadores de calor, condensadores e reaquecedores-e{1}}de casco.
Infraestrutura Industrial:Utilizado para dutos-de alta temperatura, suportes de tubos, válvulas, flanges e conexões em diversas indústrias pesadas, incluindo processamento químico e refinarias.
Tanques Especializados:Empregado na construção de grandes tanques metálicos e cilindros de oxigênio projetados para armazenamento de gás em alta-pressão.
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O tratamento térmico é necessário após a soldagem?
Sim, o revenido pós-soldagem a 620-670 graus é essencial para eliminar a tensão residual da soldagem e restaurar as propriedades mecânicas da zona de solda.
Pode ser usinado facilmente?
Possui usinabilidade moderada. São necessárias ferramentas afiadas e parâmetros de corte adequados, e lubrificantes de resfriamento devem ser usados para reduzir o desgaste da ferramenta.
Qual é a temperatura de pré-aquecimento recomendada antes do forjamento?
A temperatura de pré-aquecimento recomendada é de 815-870 graus, o que suaviza o material e reduz a resistência à deformação durante o forjamento.
Qual é a condição de entrega do A387 Grau 12 Classe 2?
Geralmente é entregue em condições normalizadas e revenidas, garantindo propriedades mecânicas estáveis e atendendo aos requisitos de aplicação industrial.
Pode ser usado em usinas nucleares?
Não é comumente usado em áreas centrais de usinas nucleares, mas pode ser usado em tubulações e equipamentos auxiliares de alta-temperatura e alta-pressão.
Qual é a resistência ao impacto deste aço à temperatura ambiente?
Sua resistência ao impacto Charpy V-está acima de 35 J em temperatura ambiente, garantindo um bom desempenho anti{2}}impacto em condições normais de trabalho.
Qual é a taxa de alongamento deste aço?
Sua taxa de alongamento mínimo é de 20% no sentido longitudinal, garantindo boa ductilidade e evitando fraturas frágeis sob forças externas.
É adequado para fazer reservatórios de vasos de pressão?
Sim, é amplamente utilizado em reservatórios de pressão em plantas petroquímicas, pois pode suportar alta pressão interna e altas temperaturas estáveis.
Qual é a dureza do A387 Grau 12 Classe 2 após tratamento térmico?
Após normalização e revenido, sua dureza Brinell é de cerca de 187-229 HB, equilibrando dureza e tenacidade para aplicações industriais.
Quais métodos de soldagem são adequados para esta liga de aço?
Os métodos comuns incluem soldagem a arco de metal blindado, soldagem a arco de gás tungstênio e soldagem a arco submerso, adaptando-se a diferentes cenários de soldagem e requisitos de qualidade.
O tratamento térmico é necessário após a soldagem?
Sim, o revenido pós-soldagem a 620-670 graus é essencial para eliminar a tensão residual da soldagem e restaurar as propriedades mecânicas da zona de solda.
Pode ser usinado facilmente?
Possui usinabilidade moderada. São necessárias ferramentas afiadas e parâmetros de corte adequados, e lubrificantes de resfriamento devem ser usados para reduzir o desgaste da ferramenta.