ASTM A537 Classe 1é uma placa de aço de carbono-manganês-silício normalizada e tratada termicamente para vasos e tanques de pressão soldados por fusão-, oferecendo boa resistência e tenacidade para temperaturas moderadas, diferindo da Classe 2 (temperada e revenida) por seu tratamento térmico mais suave e resistência ligeiramente inferior, tornando-a adequada para caldeiras padrão e tanques de armazenamento que necessitam de resistência superior.
Composição Química
|
C |
Mn 1) |
P 2) |
S 2) |
Si |
Cu |
Não 1) |
Cr |
Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
0.24 |
1.60 |
0.020 |
0.010 |
0.50 |
0.35 |
0.25 |
0.25 |
0.080 |
Propriedades Mecânicas
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Nota |
Força de rendimento |
Resistência à tracção |
Alongamento em 2" |
Alongamento em 8" |
|---|---|---|---|---|
|
A537 Classe 1 |
50 |
70 - 90 |
22 |
18 |
Materiais equivalentes para ASTM A537 Classe 1
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Padrão/País |
Grau/Equivalente |
Principais recursos |
|---|---|---|
|
ASME (EUA) |
SA537 Classe 1 |
Idêntico ao A537 |
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PT (UE) |
P355GH |
Normalizado, rendimento 355 MPa |
|
DIN (Alemanha) |
19Mn6 |
Resistente-à fluência |
|
JIS (Japão) |
SPV355 |
Boa soldabilidade |
|
Grã-Bretanha (China) |
16MnR |
Força semelhante |
processo
• Derretimento e Refino: Produzido como aço totalmente morto com prática de granulometria austenítica fina para garantir boa tenacidade e solidez.
• Normalizando o tratamento térmico: Aquecido uniformemente acima da temperatura crítica superior e resfriado ao ar para refinar a microestrutura e atingir a resistência e tenacidade necessárias.
• Corte e preparação de superfície: Corte térmico (plasma ou oxi{0}}combustível) seguido de condicionamento de borda para remover camadas endurecidas ou zonas-afetadas pelo calor antes da soldagem ou conformação.
• Formando: A conformação a frio é preferida; se a conformação a quente for usada e a temperatura exceder a faixa crítica, a re{0}}normalização será necessária para restaurar as propriedades da Classe 1.
• Soldagem: Soldado usando consumíveis com baixo-hidrogênio com pré-aquecimento apropriado e controle de temperatura entre passes para evitar trincas a frio.
• Tratamento térmico pós{0}}soldagem (PWHT): O alívio de tensões é frequentemente aplicado para reduzir tensões residuais e melhorar a estabilidade dimensional.
• Inspeção e Teste: Ensaios mecânicos (tensão e impacto) e exames não-destrutivos (ensaios ultrassônicos) para garantir o cumprimento das especificações.
Aplicativos
• Vasos de pressão soldados
• Caldeiras e trocadores de calor
• Tanques de armazenamento e estruturas contendo-pressão
• Fabricações soldadas pesadas
• Aplicações de serviço com temperatura moderada a elevada
Vantagens
• Boa soldabilidade com pré-aquecimento adequado e práticas de baixo-hidrogênio
• Microestrutura-de granulação fina proporcionando excelente resistência ao entalhe
• Propriedades de resistência consistentes devido à normalização obrigatória
• Adequado para uma ampla gama de processos de conformação e fabricação
• Custo-econômico e confiável para aplicações em vasos de pressão
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Quais são os principais processos de fabricação da ASTM A537 Classe 1?
Os principais processos incluem corte (plasma, oxi{0}}combustível), conformação (conformação a frio limitada com pós-{1}}tratamento térmico), soldagem (com pré-aquecimento/PWHT) e usinagem. O controle rigoroso da entrada de calor durante a soldagem e conformação preserva as propriedades mecânicas, garantindo a conformidade com os padrões de vasos de pressão.
Qual temperatura de pré-aquecimento é recomendada para soldagem?
O pré-aquecimento a 200-300 graus F (93-149 graus) é recomendado, especialmente para placas com espessura superior a 1 polegada. Isto reduz o gradiente de temperatura, evita trincas a frio na zona afetada pelo calor e melhora a fusão da solda, mantendo a tenacidade e a resistência do material.
A ASTM A537 Classe 1 requer alívio de tensão após a conformação?
Sim, o alívio de tensão (a 1100-1200 graus F/593-649 graus) é necessário após a conformação pesada. Elimina tensões residuais de deformação, reduz o risco de fissuras e restaura a ductilidade e resistência do material para atender aos requisitos do projeto.
Qual é o comportamento da-zona afetada pelo calor (ZTA) durante a soldagem?
A ZTA pode apresentar granulação grosseira se a entrada de calor for excessiva. O pré-aquecimento adequado, os parâmetros de soldagem controlados e o PWHT refinam a estrutura dos grãos da HAZ, evitando a fragilidade e garantindo que a HAZ corresponda às propriedades mecânicas do metal base.
A ASTM A537 Classe 1 pode ser usinada facilmente?
Sim, possui boa usinabilidade devido à sua microestrutura-temperada. Use ferramentas de aço rápido ou de metal duro com velocidades de corte e avanços moderados. Evite calor excessivo durante a usinagem para evitar o endurecimento da superfície e a perda de tenacidade.
Quais são os requisitos para preparação das bordas antes da soldagem?
As bordas devem ser chanfradas (ranhura em V-, ranhura em U-) para garantir penetração total. Eles devem estar limpos-sem óleo, ferrugem, incrustações ou tinta-até 2,5 cm da junta de solda. A preparação adequada das bordas melhora a qualidade da solda e evita porosidade ou fusão incompleta.
Como a temperatura afeta suas propriedades mecânicas?
Acima de 650 graus F (343 graus), a resistência à tração e a tenacidade diminuem gradualmente. Abaixo de -20 graus F (-29 graus), pode tornar-se quebradiço. Dentro de sua faixa de serviço, as propriedades permanecem estáveis, tornando-o confiável para aplicações de pressão e temperatura moderada.
Quais certificações são exigidas para placas ASTM A537 Classe 1?
As placas devem ser certificadas conforme ASTM A537, com MTRs (Mill Test Reports) conforme EN 10204 3.1 ou 3.2. Algumas indústrias exigem certificações adicionais, como o selo ASME BPVC Seção VIII, para confirmar a conformidade para uso em vasos de pressão.
Qual é o impacto do teor de enxofre no seu desempenho?
O enxofre é limitado a menos ou igual a 0,035% para evitar trincas a quente durante a soldagem e reduzir a fragilidade. O excesso de enxofre forma inclusões de sulfeto, que degradam a tenacidade e a ductilidade, comprometendo a adequação do material para serviços sob pressão.
Pode ser usado no serviço de hidrogênio?
Ele pode ser usado em serviços de hidrogênio de baixa-pressão com avaliação adequada. Para hidrogênio de alta-pressão, ele pode ser suscetível à fragilização por hidrogênio. O PWHT e o controle rigoroso de impurezas ajudam a mitigar esse risco, mas a compatibilidade depende das condições de serviço.