A516 Grau 70é uma especificação de chapa de aço carbono desenvolvida para uso em vasos de pressão e caldeiras que operam em temperaturas moderadas a baixas. Faz parte da norma ASTM A516, que abrange vários tipos de placas de aço carbono projetadas especificamente para serviços onde é necessária maior tenacidade ao entalhe. Essa classe é conhecida por sua boa resistência, ductilidade e soldabilidade, tornando-a adequada para a fabricação de tanques, trocadores de calor e outros equipamentos-que contenham pressão. O aço normalmente é produzido com microestrutura-de granulação fina para aumentar a tenacidade e geralmente é fornecido em condições normalizadas para garantir propriedades mecânicas consistentes em diferentes espessuras. Suas aplicações abrangem setores como petróleo e gás, petroquímico e geração de energia, onde o desempenho confiável sob pressão é essencial.
Rendimento/Resistência à Tração
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Métrica |
Imperial |
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Resistência à tração, final |
482 – 620 MPa |
70 – 90 ksi |
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Resistência à tração, rendimento |
262 MPa |
38 ksi |
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Alongamento |
17 |
17 |
Química de Materiais
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C |
Minnesota |
P |
SI |
S |
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0.27 – 0.31% |
1 – 1.7% |
0.025% |
0.15 – 0.40% |
0.025% |
processos de fabricação e fabricação
1. Tratamento Térmico (Processamento Térmico)
O tratamento térmico é fundamental para refinar a estrutura do grão e melhorar a tenacidade.
Normalização: Obrigatório para placas com mais de 1,5 polegadas (40 mm) de espessura. Envolve o aquecimento do aço a 900 graus - 950 graus (1650 graus F - 1740 graus F) seguido de resfriamento a ar para refinar o grão.
Conforme-laminado: placas de 1,5 polegadas (40 mm) ou mais finas podem ser fornecidas na condição-laminada, a menos que testes de resistência de entalhe sejam necessários.
Alívio de tensão (PWHT): Normalmente realizado a 540 graus - 650 graus (1000 graus F - 1200 graus F) por aproximadamente uma hora por polegada de espessura para reduzir tensões residuais de soldagem ou conformação.
2. Procedimentos de Soldagem
A516 Gr. 70 é classificado como um material P-No. 1 Grupo 2, conhecido por sua excelente soldabilidade.
Processos: Geralmente soldados usando SMAW (arco metálico blindado), GMAW/MIG, GTAW/TIG e SAW (arco submerso).
Metais de adição: use eletrodos com baixo-hidrogênio, como o E7018, para evitar rachaduras-induzidas por hidrogênio (HIC). O ER70S-6 é frequentemente preferido para soldagem a arco de metal a gás.
Pré-aquecimento: Recomendado para placas com espessura superior a 1,5 polegadas (38 mm), normalmente entre 95 graus e 200 graus (200 graus F – 400 graus F) para reduzir o estresse térmico.
3. Fabricação e Usinagem
Usinagem: Pode ser usinada usando métodos padrão. Os especialistas sugerem o uso de brocas de cobalto ou ferramentas de metal duro com velocidades de corte ideais (80-120 SFPM) para gerenciar sua tendência de endurecimento.
Preparação da superfície: retificação e chanfro são usados para remover incrustações duras ou oxidação antes da soldagem para garantir acabamentos superficiais de alta{0}}qualidade e integridade da solda.
Teste e inspeção: requisitos complementares geralmente incluem exame ultrassônico (ASTM A435/A578), teste de impacto Charpy V-notch para serviços em baixa-temperatura e teste HIC.
aplicações
1. Indústria de Petróleo, Gás e Petroquímica
Este é o setor mais dominante para A516 Gr. 70 devido ao seu equilíbrio entre resistência e soldabilidade.
Vasos de pressão:Usado para separadores, colunas, reatores e tanques de armazenamento.
Serviço de gás ácido:Quando processado para atender aos padrões NACE MR0175/MR0103, é usado para embarcações que lidam com ambientes corrosivos de H2S.
Armazenamento de GLP/GNL:Usado para tanques de armazenamento-de baixa temperatura (quando normalizado) para evitar fraturas frágeis.
2. Geração de energia
A estabilidade térmica do material o torna uma escolha padrão para infraestrutura-relacionada a vapor.
Caldeiras Industriais:Especificamente para tambores de vapor de caldeiras, coletores e cascos que operam sob alta pressão interna.
Trocadores de calor:Utilizado na fabricação de carcaças e tubos para sistemas de recuperação de energia.
Condensadores:Sistemas de resfriamento-em grande escala em usinas nucleares e térmicas.
3. Transporte e armazenamento
Usado para unidades móveis que transportam materiais perigosos ou pressurizados.
Vagões-tanque ferroviários:Para o transporte seguro de gases pressurizados e produtos químicos em longas distâncias.
Caminhões-tanque:Reboques para transporte de líquidos e gases a granel.
Tanques de armazenamento esféricos:Frequentemente usado para armazenamento de gás urbano em grande-escala (Horton Spheres).
4. Engenharia Geral e Construção
Além dos usos-relacionados à pressão, suas propriedades mecânicas são utilizadas na fabricação pesada.
Plataformas offshore:Componentes estruturais críticos para plataformas de petróleo e fundações de turbinas eólicas offshore.
Pontes e edifícios:Usado em colunas e vigas estruturais-para serviços pesados onde é necessário aço carbono de alta-resistência.
Máquinas Pesadas:Estruturas para guindastes, equipamentos-de movimentação de terras e grandes prensas industriais.
5. Infraestrutura de Água e Vapor
Condutas forçadas:Tubulações de água de alta-pressão para usinas hidrelétricas.
Calorificadores:Recipientes-de armazenamento e aquecimento de água em grande escala para uso comercial ou industrial.
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O que é ASTM A516 GR 70?
É um padrão de chapa de aço carbono para vasos de pressão, amplamente utilizado em serviços de{0}temperaturas moderadas/baixas. Oferece excelente soldabilidade e tenacidade ao entalhe, adequado para caldeiras e tanques de armazenamento.
Qual é a resistência à tração mínima da ASTM A516 GR 70?
Sua resistência à tração mínima é de 70 ksi (485 MPa), com limite de escoamento mínimo de 38 ksi (260 MPa), garantindo bom desempenho mecânico para aplicações de rolamentos-de pressão.
Para qual faixa de temperatura a ASTM A516 GR 70 é adequada?
Ele tem um bom desempenho de -29 graus (-20 graus F) a 343 graus (650 graus F). Para temperaturas mais baixas, testes de resistência suplementares podem ser necessários de acordo com as especificações do projeto.
Quais são os principais componentes químicos da ASTM A516 GR 70?
Componentes principais: C menor ou igual a 0,31%, Mn 0,79-1,30%, P menor ou igual a 0,035%, S menor ou igual a 0,035%, Si 0,15-0,40%, com oligoelementos controlados estritamente.
A ASTM A516 GR 70 é soldável?
Sim, possui excelente soldabilidade. Métodos comuns como SMAW, GMAW, GTAW funcionam. Pré-aquecimento/pós{2}}aquecimento pode ser necessário com base na espessura da placa e no processo de soldagem.
Para quais aplicações a ASTM A516 GR 70 é comumente usada?
É usado em vasos de pressão, caldeiras, tanques de armazenamento, tubulações e equipamentos petroquímicos que manuseiam petróleo, gás, água e outros meios.
Qual é a diferença entre ASTM A516 GR 60 e GR 70?
GR 70 tem maior resistência à tração/ escoamento que GR 60. GR 60: tração mínima de 60 ksi; GR 70: 70 ksi, adequado para cenários de-pressão mais alta.
A ASTM A516 GR 70 exige testes de impacto?
Depende da temperatura de serviço. Para valores inferiores ou iguais a -10 graus (14 graus F), os testes de impacto Charpy V-notch são obrigatórios para garantir resistência suficiente contra fraturas frágeis.
Qual é a espessura máxima da placa para ASTM A516 GR 70?
A espessura máxima padrão é 200 mm (7,87 polegadas). Placas mais espessas podem necessitar de processamento especial e verificação adicional de propriedades mecânicas.
Quais padrões são equivalentes à ASTM A516 GR 70?
EN 10028-2 P265GH (Europa) e GB 713 Q345R (China) são equivalentes aproximados, mas as especificações técnicas variam; é necessária uma verificação cruzada.
A ASTM A516 GR 70 pode ser usada em ambientes corrosivos?
Resiste à corrosão moderada, mas não a meios agressivos. Para condições corrosivas, recomenda-se revestimento, revestimento ou atualização para ligas de aço.