ASTM A350 / A350M (ASME SA 350 / SA 350M) – Стандартные спецификации на поковки из углеродистой и низколегированной стали, требующие испытаний на ударную вязкость для деталей трубопровода

Область применения ASTM/ASME A/SA 350

Данная спецификация регламентирует фланцы, кованые фитинги и клапаны из нескольких классов углеродистых и низколегированных сталей, предназначенные, в первую очередь, для эксплуатации при низких температурах и требующих испытаний на ударную вязкость. Они изготавливаются с заданными размерами, или в соответствии с размерными стандартами, такими, как в спецификациях ASME B16.5, ASME B16.9 и API 600, API 602, API 605.

Хотя эта спецификация касается некоторых компонентов (элементов) трубопроводов, изготовленных из сортового проката, и бесшовных трубных материалов, она не регламентирует собственно сырьё, использованное для производства этих изделий.

В спецификации нет ограничений по размеру изделий, возможно изготовление по размерным требованиям заказчиков. При этом изделие марки LF787, класс 3 доступно только в закаленном состоянии или после термической обработки.

Дополнительные требования предназначены для использования при проведении  дополнительного тестирования или желательной заказчиком проверки. Они должны учитываться только при наличии указания покупателем в стандартном порядке.

Данная спецификация выражается в единицах дюйм-фунт и СИ. Тем не менее, если порядок не определяет соответствующий  индекс "M" в обозначении (единицы СИ), то сталь должна  быть представлена в значениях – в дюйм-фунт.

Значения, указанные в дюйм-фунт или в СИ, считаются стандартными по отдельности. В тексте единицы СИ приведены в скобках. Значения, указанные в каждой системе, не являются точными эквивалентами. Таким образом, каждая система должна использоваться независимо от другой системы. Объединение значений из двух систем может привести к несоответствию со спецификацией.

Химический состав марок сталей для фланцев и фитингов ASTM A350 / A350M (ASME SA350 / SA350M)

Марка  стали /  Grade	Химический состав, %
	Cмакс.	Mn	Pмакс.	Sмакс.	Si	Ni	Crмакс.	Moмакс.	Cuмакс.	Cb	Vмакс.	N
LF1	0,30	0,60-1,35	0,035	0,40	0,15-0,30	0,40макс.	0,30	0,12	0,40	0,02макс.	0,08	-
LF2	0,30	0,60-1,35	0,035	0,040	0,15-0,30	0,40макс.	0,30	0,12	0,40	0,02макс.	0,08	-
LF3	0,20	0,90макс.	0,035	0,040	0,20-0,35	3,3-3,7	0,30	0,12	0,40	0,02макс.	0,03	-
LF5	0,30	0,60-1,35	0,035	0,040	0,20-0,35	1,0-2,0	0,30	0,12	0,40	0,02макс.	0,03	-
LF6	0,22	1,15-1,50	0,025	0,025	0,15-0,30	0,40макс.	0,30	0,12	0,40	0,02макс.	0,04-0,11	0,01-0,030
LF9	0,20	0,40-1,06	0,035	0,040	-	1,60-2,24	0,30	0,12	0,75-1,25	0,02макс.	0,03	-
LF787	0,07	0,40-0,70	0,025	0,025	0,40макс.	0,70-1,00	0,60-0,90	0,15-0,25	1,00-1,30	0,02мин.	0,03	-

Когда в дополнительных требованиях S4 указывается проведение раскисления углеродом, содержание кремния (Si) должно быть максимум 0,12%. Сумма массовой доли меди (Cu), никеля (Ni), хрома (Cr), ванадия (V) и молибдена (Mo) не должна превышать 1,00% по анализу плавки. Сумма хрома (Cr) и молибдена (Mo) не должна превышать 0,32% по анализу плавки. Если согласовано, предельное значение содержания ниобия может быть увеличено до 0,05% по анализу плавки и 0,06% по анализу продукции.

Механические свойства для фланцев и фитингов ASTM A 350 / A 350M (ASME SA 350 / SA 350M)

Марка стали / Grade	Предел прочности, мин., ksi [МПа]	Предел текучести, мин., ksi [МПа] a,b	Относительное удлинение на 4D, мин., %	Относительное удлинение на 2" [50мм], мин., %	Относительное сужение, мин., %	Твердость по Бринеллю, НВ макс.
LF1 и LF5 CL 1	60-85 [415-585]	30 [205]	25	28	38	197
LF2 CL 1 и CL 2	70-95 [485-655]	36 [250]	22	30	30	197
LF3 CL 1 и CL 2 и LF5 CL 2	70-95 [485-655]	37,5 [260]	22	30	35	197
LF6 CL 1	66-91 [455-630]	52 [360]	22	28	40	197
LF6 CL 2 и CL 3	75-100 [515-690]	60 [415]	20	28	40	197
LF9	63-88 [435-605]	46 [315]	25	28	38	197
LF787 CL 2	60-85 [450-585]	55 [380]	20	28	45	197
LF787 CL 3	75-95 [515-655]	65 [450]	20	28	45	197

a) Определяется либо методом сдвига на 0,2 %, или методом разгибания под нагрузкой 0,5 %.
b) Только для круглых образцов.

Требования к ударному сопротивлению на размер [10x10 мм]

Марка стали / Grade	Температура для испытаний
	°F	°C
LF1	-20	-29
LF2 CL 1	-50	-46
LF2 CL 2	0	-18
LF3 CL 1 и CL 2	-150	-101
LF5 CL 1 и CL 2	-75	-59
LF6 CL 1 и CL 2	-60	-51
LF6 CL 3	0	-18
LF9	-100	-73
LF787 CL 2	-75	-59
LF787 CL 3	-100	-73

Технологические свойства

Стали A350 gr. LF1 и LF2, в идеале, могут деформироваться  при температурах около 2250-2300 °F [1230-1260 °C], но не поддаются обработке при температурах ниже 1650-1700 °F [900-925 °C]. Стали сорта LF3 деформируются при температурах в диапазоне 2150-2200 °F [1175-1205 °C], а не деформируются при температурах ниже 1700 °F [925 °C].

Термическая обработка сталей для трубопроводов обязательно должна производиться на постоянной основе и после сварки. Эти стали для достижения высокого сопротивления подвергаются прокату/ковке. Сам трубопровод из горячекатаной стали, фланцы и т. д. поставляются из горячекатаной стали в поковках. Сам процесс сварки изначально производится с соблюдением соответствия нормативам и условий безопасности для трубопровода, и процесса его последующей эксплуатации. Подогрев и обеспечение термообработки имеют при этом большое значение.

Стали отличаются лёгкой свариваемостью с использованием всех испытанных и проверенных методов.

При использовании этих сталей для производства кованых фитингов и фланцев, они могут быть обработаны в соответствии с требованиями, и в дальнейшем нужно определять, какой вид обработки больше всего подходит - для ковки, нормализации или отжига. В любом случае, с учетом характера конечного использования, должны быть учтены рекомендации по термообработке от компании-производителя.