A387 Grau 12 Classe 1é uma placa de aço de liga de cromo-molibdênio coberta pela norma ASTM A387, comumente usada em caldeiras soldadas e vasos de pressão que operam em temperaturas elevadas. Ele faz parte da família de aços de baixa{3}}liga, onde o cromo e o molibdênio são adicionados para aumentar a resistência à fluência, a resistência à oxidação e a durabilidade geral sob condições-de alta temperatura. A designação "Grau 12" identifica a composição específica da liga, enquanto "Classe 1" indica que o material é fornecido na condição normalizada e revenida, o que fornece uma boa combinação de resistência e tenacidade adequada para muitas aplicações de alta-pressão nas indústrias de petróleo, gás e geração de energia. Este grau é frequentemente selecionado quando o equipamento deve suportar exposição prolongada ao calor sem perda significativa de propriedades mecânicas.
O Cl 1 da categoria 12 do aço de liga de ASTM A387 chapeia categorias equivalentes
| Bobagem | PT | ASTM/ASME | ONU | DIN |
| – | – | A387 / SA 387 | K11757 | – |
O aço de liga GR 12 Cl 1 de ASTM A387 chapeia a composição química
| Nota | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| ASTM A387 Gr 12 | 0.04 – 0.17 | 0.35 – 0.73 | 0.035 | 0.035 | 0.13 – 0.45 | 0.74 – 1.21 | 0.4 – 0.65 |
O Cl 1 do aço de liga GR 12 de ASTM A387 chapeia propriedades mecânicas
| A387 Grau 12 | Classe 1 |
| Resistência à tração (ksi) | 50-80 |
| Resistência à tração (MPa) | 380-550 |
| Força de rendimento (ksi) | 33 |
| Força de rendimento (MPa) | 230 |
| Alongamento em 200mm (%) | 18 |
| Alongamento em 50mm (%) | 22 |
| Redução de área em % | – |
processamento
1. Siderurgia e Refino
Fusão: A fusão primária é conduzida em Forno Elétrico a Arco (EAF) ou Forno Básico de Oxigênio (BOF).
Refino em Panela (LRF): A composição química é ajustada com precisão para atender aos padrões ASTM, adicionando especificamente aproximadamente 1,00% de Cromo (Cr) e 0,50% de Molibdênio (Mo).
Desgaseificação a vácuo (VD): esta etapa remove gases nocivos, como hidrogênio e oxigênio, para garantir alta pureza interna e reduzir o risco de rachaduras-induzidas pelo hidrogênio.
2. Laminação e conformação
Fundição: O aço fundido é fundido em placas por meio de fundição contínua ou fundição de lingotes.
Laminação a Quente: As placas são reaquecidas e laminadas em múltiplas passagens para atingir a espessura desejada (variando de 6 mm a 300 mm).
3. Tratamento Térmico (Crítico para Classe 1)
Para atender às propriedades mecânicas da Classe 1 (que apresenta menor resistência à tração, mas maior ductilidade em relação à Classe 2), as placas passam por ciclos térmicos específicos:
Normalização: Aquecimento do aço a uma temperatura acima de sua faixa crítica e resfriamento ao ar para refinar a estrutura do grão.
Revenimento: aquecimento a uma temperatura sub{0}}crítica (mínimo de 1.150 graus F/620 graus) para aliviar tensões e atingir a resistência ao escoamento necessária (mín. 275 MPa) e resistência à tração (450–585 MPa).
4. Inspeção e Teste
Análise Química: Verificação dos níveis de Cr, Mo, C, Si, Mn e P/S.
Testes Mecânicos: Inclui testes de tração, testes de resistência ao escoamento e medições de alongamento.
Testes não-destrutivos (NDT): testes ultrassônicos (UT) são realizados de acordo com ASTM A435 ou A578 para garantir a integridade interna.
Preparação da superfície: Jateamento e marcação da placa com grau, classe e número de calor para rastreabilidade.
Principais aplicações industriais
Refino de Petróleo e Gás:
Usado principalmente em ambientes de "serviço ácido", onde é necessária resistência à rachadura e à sulfetação{0}}induzidas por hidrogênio.
Processamento Petroquímico:
Ideal para fabricar reatores químicos, vasos de processo e tanques de armazenamento que manuseiam meios corrosivos.
Geração de energia:
Utilizado na construção de tambores de caldeiras, tubulações de vapor e componentes de usinas termelétricas sujeitos a calor sustentado.
Equipamento de transferência de calor:
Frequentemente especificado para trocadores de calor e reaquecedores de-casco e{1}}tubo devido às suas propriedades eficientes de transferência de calor e estabilidade mecânica.
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Quais são os consumíveis de soldagem comuns usados com ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
Os consumíveis de soldagem comuns para ASTM A387 Grau 12 Classe 1 incluem eletrodos E8018-B2 para fios SMAW e ER80S-B2 para GMAW/FCAW. Esses consumíveis possuem teores correspondentes de cromo e molibdênio para garantir boa resistência do metal de solda e resistência à fluência em temperaturas elevadas. Para SAW, os fluxos F8P2-B2 e os fios correspondentes são frequentemente usados. A seleção adequada de consumíveis, juntamente com o pré-aquecimento e o PWHT, ajudam a manter a integridade das juntas soldadas e garantem a conformidade com os requisitos do código.
Qual é o coeficiente de expansão térmica para ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 tem um coeficiente de expansão térmica semelhante a outros aços Cr-Mo, normalmente variando de 11,0–13,0 × 10⁻⁶ por grau entre a temperatura ambiente e 600 graus. Esta propriedade é importante para projetar vasos de pressão e sistemas de tubulação, pois afeta o estresse térmico e a estabilidade dimensional durante o ciclo de temperatura. Os engenheiros usam esses dados para calcular juntas de dilatação e garantir que o material possa suportar gradientes térmicos sem deformação ou falha excessiva.
Qual é a condutividade térmica da ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
A condutividade térmica da ASTM A387 Grau 12 Classe 1 diminui com o aumento da temperatura, normalmente variando de aproximadamente 45 W/m·K a 100 graus a 35 W/m·K a 600 graus. Esta propriedade é importante para aplicações em trocadores de calor e caldeiras, pois afeta a eficiência da transferência de calor e a distribuição de temperatura dentro do material. A menor condutividade térmica em temperaturas mais altas significa que mais calor é retido, o que pode influenciar o comportamento de fluência e a seleção de materiais para componentes específicos.
Qual é a densidade da ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 tem uma densidade de aproximadamente 7,85 g/cm³, semelhante à maioria dos aços carbono e de baixa{4}}liga. Essa densidade é usada em cálculos de peso para projeto e transporte de vasos de pressão. Também afeta a inércia do material e a resposta estrutural às cargas dinâmicas. Embora a densidade não seja uma consideração principal para desempenho-em altas temperaturas, ela é uma propriedade física importante para processos de engenharia e fabricação, como conformação, usinagem e expedição.
Quais são as características comuns de resistência à corrosão da ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 oferece resistência moderada à corrosão devido ao seu teor de cromo, que ajuda a formar uma camada protetora de óxido em altas temperaturas. No entanto, não é considerado altamente resistente à corrosão-em ambientes agressivos, como ácidos fortes ou cloretos. Nesses casos, pode ser necessária proteção adicional, como revestimentos, revestimentos ou ligas-resistentes à corrosão. O material é mais adequado para resistência à oxidação em serviços de alta-temperatura, em vez de resistência geral à corrosão em ambientes químicos agressivos.
Quais são as aplicações típicas da ASTM A387 Grau 12 Classe 1 em refinarias?
Em refinarias, a ASTM A387 Grau 12 Classe 1 é comumente usada para vasos de pressão, reatores, trocadores de calor e coletores de tubulação que operam em temperaturas elevadas. É particularmente adequado para unidades de hidroprocessamento, onde são encontradas altas temperaturas e pressões. A resistência à fluência e à oxidação do material o tornam ideal para componentes expostos a estresse térmico-de longo prazo. Sua soldabilidade também permite a fabricação de estruturas grandes e complexas exigidas nos modernos processos de refinaria.
Quais são as aplicações típicas da ASTM A387 Grau 12 Classe 1 em usinas de energia?
Em instalações de geração de energia, a ASTM A387 Grau 12 Classe 1 é usada para componentes de caldeiras, como coletores, tambores de vapor e peças de pressão que operam em altas temperaturas e pressões. Também é encontrado em geradores de vapor com recuperação de calor (HRSGs) e equipamentos auxiliares. A capacidade do material de suportar ciclos térmicos e manter a resistência em temperaturas elevadas o torna adequado para essas aplicações críticas. Sua confiabilidade e conformidade com os padrões ASME garantem a segurança e a eficiência das operações das usinas.
Como a ASTM A387 Grau 12 Classe 1 é especificada em desenhos de engenharia?
ASTM A387 Grau 12 Classe 1 é normalmente especificada em desenhos de engenharia incluindo a designação padrão, classe, classe, espessura e quaisquer requisitos adicionais, como tratamento térmico, teste ou condição de superfície. Por exemplo, uma especificação típica pode ser: "ASTM A387 Grau 12 Classe 1, 25 mm de espessura, normalizado e temperado, UT de acordo com ASTM A609, teste de impacto de entalhe Charpy V-a 0 grau." Isso garante que os fornecedores e fabricantes entendam os requisitos exatos de materiais e os padrões de qualidade do projeto.
Quais medidas de controle de qualidade são aplicadas durante a produção de ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
Durante a produção, as placas ASTM A387 Grau 12 Classe 1 passam por rigoroso controle de qualidade, incluindo análise química para verificar o conteúdo da liga, testes mecânicos para garantir resistência e tenacidade e monitoramento do tratamento térmico para confirmar a normalização e o revenido adequados. Testes não{4}}destrutivos, como inspeção ultrassônica, são realizados para detectar defeitos internos. Os fabricantes também mantêm registros detalhados de produção e testes para atender aos requisitos ASTM e ASME. Estas medidas ajudam a garantir qualidade e confiabilidade consistentes para aplicações críticas.
Quais são as recomendações de armazenamento e manuseio para placas ASTM A387 Grau 12 Classe 1?
As placas ASTM A387 Grau 12 Classe 1 devem ser armazenadas em uma área seca e coberta para evitar umidade e corrosão. Devem ser colocados sobre patins de madeira para evitar contato com o solo e potencial contaminação. Durante o manuseio, deve-se tomar cuidado para evitar arranhões, arranhões ou outros danos superficiais que possam comprometer a integridade do material. As placas devem ser levantadas usando lingas e grampos apropriados para evitar deformações. O armazenamento e o manuseio adequados ajudam a manter a qualidade do material antes da fabricação.