Przegląd
ASTM A519jest standardową specyfikacją dla„Bezszwowe rurki mechaniczne ze stali węglowej i stopowej”.Obejmuje szeroki zakres klas.
SA519 klasa 4130to konkretny stopień w ramach tego standardu. Przedrostek „SA” wskazuje, że spełnia on również wymagania normy ASME dotyczącej kotłów i zbiorników ciśnieniowych, dzięki czemu nadaje się do zastosowań pod ciśnieniem.
W prostych słowach,SA519 Gr. 4130jestbezszwowa rura ze stali stopowej chromowej-molibdenowej (chrom-molibdenowej)znany ze swojej wysokiej wytrzymałości, dobrej wytrzymałości i doskonałej spawalności.
Kluczowa charakterystyka SA519 Gr 4130
Bezszwowa konstrukcja:Rura jest formowana poprzez przekłucie litego kęsa, w wyniku czego powstaje produkt bez spawu. Zapewnia to doskonałą wytrzymałość i integralność ciśnienia w porównaniu z rurami spawanymi (ERW).
Wysoki stosunek wytrzymałości-do-wagi:Oferuje znacznie wyższą wytrzymałość niż standardowe stale węglowe (takie jak A106 lub A53), co pozwala na cieńsze ścianki i lżejsze komponenty bez utraty wydajności.
Dobra ciągliwość i wytrzymałość:Można go zginać i formować, zachowuje dobrą odporność na uderzenia, szczególnie w stanie normalizowanym i odpuszczonym.
Doskonała spawalność:Można go łatwo spawać powszechnie stosowanymi metodami, chociaż często zaleca się-podgrzewanie wstępne i-pospawanie (PWHT) obróbkę cieplną, aby zapobiec pękaniu i przywrócić właściwości mechaniczne.
Obróbka cieplna:Jego właściwości można znacznie poprawić poprzez procesy obróbki cieplnej, takie jak normalizowanie, hartowanie i odpuszczanie.
Skład chemiczny
Skład chemiczny (w procentach wagowych) jest kluczowym czynnikiem wpływającym na jego właściwości.
| Element | Skład (%) |
|---|---|
| Węgiel (C) | 0.28 - 0.33 |
| Mangan (Mn) | 0.40 - 0.60 |
| Fosfor (P) | 0,035 maks |
| Siarka (S) | 0,040 maks |
| Krzem (Si) | 0.15 - 0.35 |
| Chrom (Cr) | 0.80 - 1.10 |
| Molibden (Mo) | 0.15 - 0.25 |
Chrom (Cr)zwiększa hartowność, odporność na korozję/utlenianie i wytrzymałość.
Molibden (Mo)zwiększa wytrzymałość, szczególnie w wysokich temperaturach oraz poprawia hartowność i spawalność.
Właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne mogą się znacznie różnić w zależności od warunków obróbki cieplnej (np. ciągnienie na zimno, normalizacja, normalizacja i odpuszczanie). Poniżej przedstawiono typowe wartości minimalne dlaZnormalizowany i hartowanystan, który jest bardzo powszechny.
| Nieruchomość | Wartość |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | 70 000 psi (485 MPa) min |
| Siła plonu | 45 000 psi (310 MPa) min |
| Wydłużenie w 2" | 25% min |
(Uwaga: w przypadku ciągnienia na zimno granica plastyczności może wynosić nawet 75 000 psi, ale wydłużenie jest mniejsze).
Typowe zastosowania
SA519 Gr 4130 wybiera się do wymagających zastosowań, gdzie wytrzymałość, waga i trwałość mają kluczowe znaczenie.
Przemysł lotniczy:Przewody hydrauliczne, elementy podwozia, mocowania silnika, konstrukcje płatowca.
Motoryzacja i wyścigi:Klatki bezpieczeństwa, rury podwozia, wały napędowe, elementy zawieszenia.
Ropa i gaz:Rury odwiertowe, przewody oprzyrządowania, kolektory w instalacjach wysokociśnieniowych.
Maszyny i urządzenia:Beczki cylindrów, siłowniki hydrauliczne, tłoczyska i ramy konstrukcyjne-o wysokich naprężeniach.
Przemysł rowerowy:Ramy rowerowe o-wydajnych parametrach (szczególnie w konstrukcjach niestandardowych).
Dostępne formy i rozmiary
Typy:Tylko bez szwu.
Kształty:Głównie okrągłe, ale dostępne również w kwadratowych i prostokątnych rurach mechanicznych.
Rozmiary:Dostępny jest szeroki zakres średnic zewnętrznych (OD) i grubości ścianek, zazwyczaj odpowiadających standardowym rozmiarom rur.
Zagadnienia dotyczące obróbki i spawania
Obróbka:Ogólnie uważa się, że stal 4130 ma dobrą skrawalność w stanie znormalizowanym i odpuszczonym. Jest twardszy niż stale niskowęglowe-, dlatego potrzebne są odpowiednie narzędzia i odpowiednie prędkości.
Spawalniczy:To krytyczny obszar.
Wstępne-podgrzaniejest wysoce zalecana (zwykle 300-400 stopni F / 150-200 stopni) w przypadku profili grubszych niż 0,120 cala, aby zapobiec pękaniu wywołanemu wodorem.
Wypełniacz metalowy:Często wybierane są ER80S-D2 lub ER70S-2. Do zastosowań krytycznych można zastosować pasujący pręt wypełniający 4130.
Obróbka cieplna po-spawie (PWHT):Zdecydowanie zalecany do łagodzenia naprężeń i przywracania wytrzymałości w-strefie wpływu ciepła (HAZ). Obejmuje to odpuszczanie w temperaturze około 1100 stopni F (595 stopni).
Porównanie z innymi standardami
ASTM A519 kontra ASTM A106:A106 przeznaczony jest do zastosowań w wysokich-temperaturach (np. rurociągi, kotły) i zazwyczaj jest to stal węglowa. A519 Gr 4130 to stal stopowa przeznaczona do zastosowań mechanicznych wymagających większej wytrzymałości.
ASTM A519 kontra ASTM A333:A333 obejmuje działanie w niskich-temperaturach, podczas gdy A519 nie jest specjalnie oceniany pod kątem właściwości związanych z wpływem na działanie niskich-temperatur, chyba że określono inaczej.
Streszczenie
ASTM SA519 klasa 4130to najwyższej jakości-rury ze stali stopowej, cenione za:
Wysoka wytrzymałość i wytrzymałość.
Dobra odporność na zmęczenie.
Doskonała spawalność (przy odpowiedniej procedurze).
Korzystny stosunek wytrzymałości-do-masy.
Jest to materiał wybierany przez inżynierów i projektantów pracujących nad krytycznymi-komponentami podlegającymi dużym naprężeniom w przemyśle lotniczym, sportach motorowych i-maszynach o wysokiej wydajności.
