Το ASTM A519 είναι η τυπική προδιαγραφή για μηχανικούς σωλήνες από άνθρακα και κράμα χάλυβα χωρίς συγκόλληση. Σε αντίθεση με τα πρότυπα σωλήνων πίεσης όπως το ASTM A106 ή το ASTM A335, οι σωλήνες A519 έχουν σχεδιαστεί για μηχανικές και δομικές εφαρμογές όπου η ακρίβεια διαστάσεων, το φινίρισμα της επιφάνειας και οι συγκεκριμένες μηχανικές ιδιότητες έχουν μεγαλύτερη σημασία από την εσωτερική τιμή πίεσης. Αυτός ο οδηγός εξηγεί το σύστημα ποιότητας, τη χημεία, τις διαδρομές κατασκευής, τις ανοχές, τις δοκιμές και τις πληροφορίες παραγγελίας που χρειάζονται οι αγοραστές όταν προμηθεύονται σωλήνες A519.
Ταξινόμηση βαθμών
Το A519 καλύπτει ένα ευρύ φάσμα βαθμών οργανωμένων ανά χημική σύνθεση. Οι ποιότητες άνθρακα χρησιμοποιούνται για γενική μηχανική κατεργασία και κυλίνδρους, ποιότητες κράματος για εξαρτήματα υψηλής αντοχής και κρίσιμης κόπωσης και ποιότητες ηλεκτρικών κλιβάνων για ρουλεμάν και γρανάζια.
| Τύπος βαθμού | Ονομασίες χάλυβα | Τυπικές Εφαρμογές |
|---|---|---|
| Ανθρακούχα χάλυβες | 1020, 1025, 1030, 1040, 1045, 1050, 1060 | Γενική κατεργασία, κύλινδροι, κύλινδροι, άξονες |
| Κραματοποιημένοι χάλυβες | 4130, 4140, 4150, 4340, 8620, 8625, 9310 | Ανταλλακτικά υψηλής αντοχής, εξαρτήματα αεροδιαστημικής και αυτοκινήτων |
| Ποιότητες ηλεκτρικών κλιβάνων | E3310, E4340, E52100 | Ρουλεμάν υψηλής αντοχής, γρανάζια, ανθρακούχα εξαρτήματα |
Χημική Σύνθεση Βασικών Βαθμών
Η χημεία καθορίζει τη σκληρυνσιμότητα, τη συγκολλησιμότητα και την τελική μηχανική απόκριση. Τα τυπικά όρια για τους βαθμούς που παραγγέλνονται πιο συχνά φαίνονται παρακάτω.
| Βαθμός | C, % | Mn, % | P max, % | S max, % | Si, % | Cr, % | Μ., % | Ni, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | 0.18-0.23 | 0.30-0.60 | 0.040 | 0.050 | 0.10-0.35 | - | - | - |
| 1045 | 0.43-0.50 | 0.60-0.90 | 0.040 | 0.050 | 0.10-0.35 | - | - | - |
| 4130 | 0.28-0.33 | 0.40-0.60 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | - |
| 4140 | 0.38-0.43 | 0.75-1.00 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | - |
| 4340 | 0.38-0.43 | 0.60-0.80 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.70-0.90 | 0.20-0.30 | 1.65-2.00 |
| 8620 | 0.18-0.23 | 0.70-0.90 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.40-0.60 | 0.15-0.25 | 0.40-0.70 |
Διαδικασία Παραγωγής
Οι σωλήνες A519 πρέπει να παράγονται με απρόσκοπτη διαδρομή. δεν επιτρέπεται η συγκολλημένη σωλήνωση. Η μπιγιέτα τρυπιέται εν θερμώ και τυλίγεται και στη συνέχεια τελειώνει με φινίρισμα εν θερμώ, κρύο τράβηγμα ή έλαση ψυχρής ανάλογα με την απαιτούμενη ανοχή και επιφάνεια. Εφαρμόζεται θερμική επεξεργασία όπως απαιτείται από την παραγγελία αγοράς, τυπικά ανόπτηση, κανονικοποίηση ή σβήσιμο και μετριασμό. Επειδή δεν υπάρχει διαμήκης ραφή συγκόλλησης, οι ιδιότητες είναι ομοιόμορφες γύρω από την περιφέρεια, κάτι που είναι σημαντικό για εξαρτήματα που κατεργάζονται μέχρι λεπτά τοιχώματα.
Τυπικές μηχανικές ιδιότητες
Οι ιδιότητες ποικίλλουν ανάλογα με τη θερμική επεξεργασία, επομένως οι παρακάτω τιμές είναι τυπικές οδηγίες και όχι εγγυημένα ελάχιστα. Επιβεβαιώστε την ακριβή απαίτηση σε σχέση με τον όρο που καθορίζεται στην παραγγελία σας.
| Βαθμός | Κατάσταση | Αντοχή εφελκυσμού, MPa | Ισχύς απόδοσης, MPa | Επιμήκυνση, % | Σκληρότητα, HB |
|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | Ψυχρά τραβηγμένα | 380-550 | 310 min | 10-20 | 121-170 |
| 1045 | Κανονικοποιήθηκε | 625-750 | 370 min | 12-18 | 170-210 |
| 4130 | Κανονικοποιημένο και μετριασμένο | 670-900 | 435 min | 15-22 | 190-250 |
| 4140 | Λάδι σβησμένο και μετριασμένο | 850-1050 | 700 min | 12-18 | 260-320 |
| 4340 | Λάδι σβησμένο και μετριασμένο | 1000-1200 | 900 min | 10-15 | 300-380 |
| 8620 | Ποιότητα σκλήρυνσης θήκης | 500-700 | 350 min | 18-25 | 150-200 |
Ανοχές διαστάσεων
Οι σωλήνες ψυχρής έλξης καθορίζονται όπου πρέπει να ελαχιστοποιηθεί το απόθεμα μηχανικής κατεργασίας. Η τυπική ανοχή εξωτερικής διαμέτρου ψυχρής έλξης είναι συν ή πλην 0,10 έως 0,38 mm ανάλογα με το μέγεθος, με ανοχή πάχους τοιχώματος περίπου συν ή πλην 10 τοις εκατό της ονομαστικής και ευθύτητα 0,5 mm ανά μέτρο το μέγιστο. Οι σωλήνες θερμής φινιρίσματος παρέχονται με ανοχή εξωτερικής διαμέτρου περίπου συν ή πλην 0,75 τοις εκατό της εξωτερικής διαμέτρου και μπορεί να υπάρχει άλατα μύλου στην επιφάνεια. Η ομοκεντρικότητα είναι πιο ομοιόμορφη στο προϊόν ψυχρής έλξης, κάτι που έχει σημασία για την λείανση του κυλίνδρου και την ακριβή στροφή.
Δοκιμές και Πιστοποίηση
Πραγματοποιείται χημική ανάλυση σε κάθε θερμότητα ανά ASTM A751. Οι δοκιμές εφελκυσμού και επιπέδωσης ακολουθούν το ASTM A370. Η δοκιμή σκληρότητας ακολουθεί το ASTM E10 ή E18. Η μη καταστροφική εξέταση με μεθόδους υπερήχων, δινορευμάτων ή μαγνητικών σωματιδίων είναι διαθέσιμη όταν καθορίζεται στην παραγγελία αγοράς. Ένα πιστοποιητικό δοκιμής υλικού που αναφέρει τον αριθμό θερμότητας, τη χημεία και τα μηχανικά αποτελέσματα παρέχεται με κάθε παρτίδα, παρέχοντας πλήρη ιχνηλασιμότητα για συστήματα ποιότητας.
Εφαρμογές Βιομηχανίας
Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων χρησιμοποιούν σωλήνες A519 για υδραυλικούς κυλίνδρους, σώματα αμορτισέρ, άξονες μετάδοσης κίνησης και κολώνες τιμονιού στα 1020, 1035, 4130 και 4140. Η μηχανή αεροδιαστημικών προγραμμάτων 4130 και 4340 σε κυλίνδρους ενεργοποιητή και στη βάση στήριξης κινητήρα. Οι κατασκευαστές μηχανημάτων χρησιμοποιούν τα 1045, 4140, 4340 και 8620 για κυλίνδρους, άξονες και δακτυλίους. Η υπηρεσία πετρελαίου και φυσικού αερίου χρησιμοποιεί τα 4140, 4340 και 8630 για σώματα βαλβίδων, άξονες αντλιών, άξονες και εργαλεία οπών. Τα υδραυλικά και πνευματικά συστήματα χρησιμοποιούν συνήθως ακονισμένα 1020, 1045 και 4130 για κυλινδρικές κάννες και σωλήνες συσσωρευτών.
Σύγκριση με άλλες προδιαγραφές χωρίς ραφή
| Προσδιορισμός | Πρωτογενής Χρήση | Βασική διαφορά από το A519 |
|---|---|---|
| ASTM A519 | Μηχανική και δομική σωλήνωση | Σκληρές ανοχές, πολλαπλές συνθήκες, χωρίς ονομαστική πίεση |
| ASTM A106 | Υπηρεσία πίεσης σε υψηλή θερμοκρασία | Πίεση ονομαστική με διαφορετικά όρια χημείας |
| ASTM A335 | Σωληνώσεις πίεσης υψηλής θερμοκρασίας | Ποιότητες κράματος που καθορίζονται για αντοχή σε ερπυσμό |
| ASTM A213 | Σωλήνες λέβητα και εναλλάκτη θερμότητας | Πιεσοστεγείς ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας |
| ASTM A500 | Δομική σωλήνωση, συγκολλημένη και χωρίς ραφή | Δομικά τμήματα, λιγότερο αυστηρές ανοχές |
Παγκόσμια ισοδύναμα
Τα κοινά διεθνή ισοδύναμα για τους βαθμούς A519 περιλαμβάνουν τις ονομασίες EN 10083 και EN 10084: 1020 σε σύγκριση με 1.0402 C22, 1045 με 1.0503 C45, 4130 με 1.7218 25CrMo4, 413}40 με {{Moon4, 41340} 1.6582 34CrNiMo6 και 8620 με 1.6523 20NiCrMo2. Τα ισοδύναμα JIS περιλαμβάνουν τα S20C, S45C, SCM430, SCM440, SNCM439 και SCM420 αντίστοιχα.
Πληροφορίες Παραγγελίας
Καθορίστε τα ακόλουθα όταν ζητάτε μια προσφορά: προδιαγραφή ASTM A519, βαθμός, κωδικός κατάστασης, εξωτερική διάμετρος ανά πάχος τοιχώματος, μήκος, φινίρισμα άκρου, φινίρισμα επιφάνειας και ειδική δοκιμή ή πιστοποίηση. Ένα πλήρες παράδειγμα είναι: ASTM A519 4140 QT, 76,2 mm εξωτερική διάμετρος επί τοίχου 6,35 mm, κομμένο σε μήκη 3 m, λοξότμητα άκρα, 28-32 HRC.
FAQ
Η σωλήνωση ASTM A519 έχει ονομαστική πίεση;
Το No. A519 είναι ένα πρότυπο μηχανικής σωλήνωσης και δεν φέρει ονομαστική πίεση. Τα εξαρτήματα που περιέχουν πίεση θα πρέπει να σχεδιάζονται και να επαληθεύονται χωριστά, συνήθως σύμφωνα με ένα πρότυπο σωλήνα πίεσης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σωλήνων A519 ψυχρής έλξης και θερμής φινιρίσματος;
Οι σωλήνες ψυχρής έλξης έχουν στενότερη εξωτερική διάμετρο και ανοχές τοιχώματος, πιο λεία επιφάνεια και καλύτερη ομοκεντρικότητα. Οι σωλήνες θερμής φινιρίσματος είναι πιο οικονομικές για μεγαλύτερα μεγέθη και παχύτερους τοίχους όπου είναι αποδεκτό το περιθώριο κατεργασίας.
Ποια κατηγορία A519 είναι η καλύτερη για γρανάζια με ανθρακικό;
Το 8620 και το 9310 είναι η τυπική επιλογή. 8620 προσφέρει μια καλή ισορροπία σκληρότητας θήκης και σκληρότητας πυρήνα, ενώ το 9310 παρέχει υψηλότερη αντοχή στον πυρήνα και είναι κοινό στον εξοπλισμό αεροδιαστημικής.
Απαιτεί η σωλήνωση A519 υδροστατική δοκιμή;
Όχι από προεπιλογή. Επειδή η σωλήνωση δεν έχει αξιολογηθεί για σέρβις υπό πίεση, η υδροστατική δοκιμή δεν αποτελεί τυπική απαίτηση. Μπορεί να προστεθεί μη καταστροφική εξέταση, όπως δοκιμή υπερήχων ή δινορευμάτων, όταν καθορίζεται.
Μπορούν οι σωλήνες από κράμα A519 να παρέχονται σε σβησμένη και σκληρυμένη κατάσταση;
Ναί. Διαβαθμίσεις όπως 4140 και 4340 παρέχονται τακτικά στην κατάσταση QT, με εύρη σκληρότητας όπως 28-32 HRC ή 30-36 HRC επιβεβαιωμένα κατόπιν παραγγελίας για να ταιριάζουν με τις απαιτήσεις μηχανικής κατεργασίας και σέρβις.
