ASTM A537 Classe 1é uma placa de aço carbono-manganês-silício tratada termicamente para aplicações em vasos de pressão. Ele é submetido a têmpera e revenido para atingir propriedades mecânicas especificadas, adequadas para serviços em temperaturas-de moderada a alta, com excelente soldabilidade e tenacidade.
Propriedades Mecânicas
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Nota |
Força de rendimento |
Resistência à tracção |
Alongamento em 2" |
Alongamento em 8" |
|---|---|---|---|---|
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A537 Classe 1 |
50 |
70 - 90 |
22 |
18 |
Composição Química
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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 |
Carbono Equivalente
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Espessura (em) |
0.375 - 2.00 |
|---|---|
|
CET típico (% em peso) |
0.31 |
|
CEV típico (% em peso) |
0.43 |
Método de processamento
Derretimento e Refino
• Desoxidação: O aço deve estar totalmente morto (totalmente desoxidado).
• Refinamento de Grão: Deve ser produzido com uma prática de granulometria austenítica fina, conforme especificado na ASTM A20/A20M, para garantir alta tenacidade ao entalhe.
• Controle Químico: O controle preciso de Carbono (máx. 0,24%), Manganês (0,70–1,60%) e Silício (0,15–0,50%) é mantido para equilibrar soldabilidade e resistência.
Tratamento Térmico: Normalização
Este é o processo obrigatório e mais crítico para a Classe 1.
• Procedimento: As placas são aquecidas a uma temperatura uniforme acima da temperatura crítica superior (Ac₃) e depois resfriadas em ar parado ou por jato de ar.
• Finalidade: Isto refina a microestrutura, garante o limite de escoamento mínimo de 50 ksi [345 MPa] e melhora a resistência do material à fratura frágil.
Corte e preparação de superfície
• Corte térmico: O corte a plasma ou oxicombustível é comumente usado.
• Condicionamento de Borda: Qualquer camada endurecida ou Zona Afetada pelo Calor (ZTA) resultante do corte térmico deve ser removida por retificação ou usinagem antes da soldagem ou conformação subsequente para evitar rachaduras.
Métodos de formação
• Conformação a Frio: Altamente indicada devido à sua boa ductilidade. Os raios de curvatura internos mínimos devem ser observados para evitar rasgos na superfície.
• Conformação a Quente: Se a placa for aquecida acima de 1100 graus F [595 graus] para conformação, as propriedades normalizadas serão perdidas. O material deve ser re{3}}normalizado após a conformação para restaurar suas propriedades mecânicas de Classe 1.
Processo de Soldagem
• Seleção de Processo: Adequado para todos os métodos de soldagem por fusão (SMAW, GMAW, SAW).
• Controle de hidrogênio: o uso de consumíveis com baixo-hidrogênio é obrigatório para evitar rachaduras a frio (craqueamento-induzido por hidrogênio).
• Pré-aquecimento: As temperaturas mínimas de pré-aquecimento e entre passes devem ser mantidas de acordo com a espessura e os códigos de soldagem aplicáveis (por exemplo, ASME Seção IX).
Tratamento térmico pós{0}}soldagem (PWHT)
• Alívio de tensão: Frequentemente necessário para reduzir tensões residuais na estrutura soldada.
• Controle de temperatura: A temperatura PWHT está normalmente entre 1100 graus F e 1250 graus F [595 graus –675 graus]. Não deve exceder a temperatura de normalização para evitar a degradação da resistência à tração.
Inspeção e Certificação
• Testes Mecânicos: Inclui testes de tensão (resistência ao escoamento, resistência à tração e alongamento).
• Teste de impacto: os testes Charpy V-Notch são realizados se especificados para serviços em-baixa temperatura (normalmente necessários para serviços abaixo de -46 graus).
• END: Testes Ultrassônicos (UT) são frequentemente aplicados para garantir a solidez interna da placa.
Aplicações Industriais
Petróleo, Gás e Petroquímica:Amplamente utilizado em operações de produção e refino, incluindo a fabricação de separadores de gases ácidos, reatores de plataformas de petróleo e tanques de armazenamento especializados projetados para exposição a produtos químicos agressivos, como sulfeto de hidrogênio.
Geração de energia:Empregado em componentes de usinas de energia de alta-pressão, como tambores de caldeiras, superaquecedores, reaquecedores e evaporadores que devem suportar cargas intensas de temperatura e pressão.
Armazenamento e Distribuição:Material padrão para tanques de armazenamento API 650 e API 620, esferas pressurizadas de armazenamento de gás e sistemas de tubulação-de grande diâmetro para água ou produtos químicos.
Militar e Defesa:Usado na fabricação de tanques e transportadores de nível militar-devido à sua capacidade de suportar condições climáticas extremas e manter a integridade estrutural sob alto estresse.
Engenharia Estrutural:Aplicado em projetos civis exigentes, como pontes, lanças de guindastes e estruturas arquitetônicas que exigem altas relações de-resistência-por{2}}peso.
Especificações completas e detalhes estão disponíveis mediante solicitação. As informações acima são fornecidas apenas para fins de orientação. Para requisitos específicos de design, entre em contato com nossa equipe técnica de vendas.
Qual é a densidade da ASTM A537 Classe 1?
Sua densidade é de aproximadamente 0,284 lb/in³ (7,86 g/cm³), a mesma da maioria dos aços carbono. Este valor é usado para cálculos de peso no projeto e fabricação de vasos de pressão.
Resiste à corrosão?
Possui resistência moderada à corrosão em ambientes amenos. Para condições adversas (por exemplo, água salgada, produtos químicos), são necessários revestimentos (pintura, galvanização) ou revestimentos-resistentes à corrosão para prolongar a vida útil.
Qual é o módulo de elasticidade?
O módulo de elasticidade é de cerca de 30×10⁶ ksi (207 GPa), consistente com aços carbono. Este valor é crítico para análise estrutural e cálculos de deformação no projeto de vasos de pressão.
Pode ser endurecido ainda mais após a fabricação?
O re-endurecimento não é recomendado, pois pode causar propriedades irregulares ou rachaduras. Se for necessária resistência adicional, é preferível selecionar aços ASTM A537 Classe 2 ou ligas de aço em vez do endurecimento pós{4}}fabricação.
Qual é o valor máximo do equivalente de carbono (CE)?
O equivalente de carbono, calculado através de fórmulas como IIW, é normalmente menor ou igual a 0,45% para garantir a soldabilidade. Um CE mais elevado aumenta o risco de fissuração a frio, pelo que é necessário um controlo rigoroso da composição química.
É adequado para aplicações de alta-pressão?
Sim, ele foi projetado para serviços de pressão-de moderada a alta quando dimensionado de acordo com o código ASME. Suas resistências à tração e ao escoamento, combinadas com a tenacidade, tornam-no confiável para vasos de pressão sob alta pressão interna.
Qual PWHT é recomendado após a soldagem?
O-tratamento térmico pós-soldagem a 1.100-1.200 graus F (593-649 graus) por tempo suficiente, seguido de resfriamento lento, alivia a tensão residual, melhora a resistência da solda e evita rachaduras nas juntas soldadas.
Como é fornecida a ASTM A537 Classe 1?
É fornecido em placas temperadas e revenidas, com relatórios de testes de moinho (MTRs) que atestam composição química, propriedades mecânicas e tratamento térmico, garantindo rastreabilidade e conformidade.
Quais são as limitações da ASTM A537 Classe 1?
It's not suitable for cryogenic or extreme high-temperature (>Serviços de 650 graus F/343 graus). Possui resistência à corrosão limitada em ambientes agressivos e requer soldagem/PWHT adequada para evitar problemas de desempenho.