ASTM A519: الأنابيب الميكانيكية غير الملحومة من الكربون وسبائك الصلب
1. نظرة عامة والمفهوم الأساسي
أستم A519هي المواصفات القياسية لالأنابيب الميكانيكية غير الملحومة من الكربون وسبائك الصلب. على عكس معايير أنابيب الضغط (A106، A335)، تم تصميم أنابيب A519 بشكل أساسي من أجلالتطبيقات الميكانيكية والهيكليةحيث تعد دقة الأبعاد والانتهاء من السطح والخواص الميكانيكية المحددة أمرًا بالغ الأهمية.
التمييز الرئيسي:يحدد A519الأنابيب الميكانيكيةوليس أنابيب الضغط. يتم استخدامه حيث يعمل الأنبوب نفسه كمكون هيكلي أو جزء متحرك.
2. الدرجات والتصنيف القياسي
يغطي A519 مجموعة واسعة من الدرجات، مرتبة حسب التركيب الكيميائي:
| نوع الصف | تسمية الصلب | يعادل UNS | التطبيقات المشتركة |
|---|---|---|---|
| الفولاذ الكربوني | 1020، 1025، 1030، 1040، 1045، 1050، 1060، الخ. | G10200، G10250، الخ. | الآلات العامة، اسطوانات، بكرات |
| سبائك الفولاذ | 4130, 4140, 4150, 4340, 8620, 8625, 9310 | G41300، G41400، الخ. | قطع غيار-عالية القوة، طائرات، سيارات |
| الفولاذ المقاوم للصدأ | 304, 316, 321, 347 | S30400، S31600، الخ. | -أجزاء ميكانيكية مقاومة للتآكل |
| درجات "الفرن الكهربائي". | E3310, E4340, E52100 | -محامل وتروس عالية التحمل |
3. متطلبات التركيب الكيميائي (الدرجات الرئيسية المختارة)
| درجة | C (%) | من (٪) | ف ماكس (٪) | إس ماكس (٪) | سي (٪) | الكروم (٪) | شهر (٪) | ني (٪) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
ملحوظة: يتم توفير الجداول الكاملة بجميع الدرجات في المعيار.
4. عملية التصنيع
| خطوة العملية | وصف | غاية |
|---|---|---|
| صناعة الصلب | فرن كهربائي أو أكسجين أساسي أو عملية معتمدة | تحقيق الكيمياء المحددة |
| صنع الأنابيب | عملية سلسة إلزامية(لا توجد أنابيب ملحومة) | لا يوجد التماس الطولي، وخصائص موحدة |
| طرق التشكيل | تشطيب ساخن، مسحوب على البارد، أو ملفوف على البارد | تحقيق الأبعاد النهائية والسطح |
| المعالجة الحرارية | كما هو مطلوب بموجب أمر الشراء (ملدن، مطبيع، مقسى، إلخ.) | الحصول على الخواص الميكانيكية المطلوبة |
5. الخواص الميكانيكية (الحالة النموذجية - المعالجة بالحرارة)
تختلف الخصائص بشكل كبير بناءً على المعالجة الحرارية. فيما يلي النطاقات النموذجية.
| درجة | حالة | قوة الشد (ميغاباسكال) | قوة الخضوع (ميجا باسكال) | استطالة (٪) | صلابة (هب) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | مرسومة على البارد | 380-550 | 310 دقيقة | 10-20 | 121-170 |
| 1045 | تطبيع | 625-750 | 370 دقيقة | 12-18 | 170-210 |
| 4130 | تطبيع وخفف | 670-900 | 435 دقيقة | 15-22 | 190-250 |
| 4140 | مروي النفط وخفف | 850-1050 | 700 دقيقة | 12-18 | 260-320 |
| 4340 | مروي النفط وخفف | 1000-1200 | 900 دقيقة | 10-15 | 300-380 |
| 8620 | جودة تصلب القضية | 500-700 | 350 دقيقة | 18-25 | 150-200 |
6. خصائص الأبعاد والتسامح
A519 معروف بـالتحمل الأبعاد الضيقةمناسبة للتصنيع.
| البعد | تحمل الأنابيب المسحوبة على البارد | تحمل الأنابيب الساخنة |
|---|---|---|
| القطر الخارجي | ±0.10 مم إلى ±0.38 مم (يعتمد على OD) | ±0.75% من القطر الخارجي أو ±0.4 مم |
| سمك الجدار | ±10% من الجدار الاسمي | +0/-12.5% إلى +0/-10% |
| التركيز (انحراف الجدار) | توزيع أكثر اتساقًا للجدار | أقل صرامة من المسحوبة على البارد |
| استقامة | 0.5 ملم لكل متر كحد أقصى | 1.5 ملم لكل متر كحد أقصى |
| الانتهاء من السطح | ناعم وخالي من القشور-(قد يكون مخللًا) | قد يكون مقياس المطحنة موجودًا |
7. متطلبات الاختبار
| نوع الاختبار | تكرار | غاية | المرجع القياسي |
|---|---|---|---|
| التحليل الكيميائي | كل حرارة | التحقق من التكوين | أستم A751 |
| اختبار الشد | كل حرارة، كل دفعة المعالجة الحرارية | التحقق من الخواص الميكانيكية | أستم A370 |
| اختبار الصلابة | كما هو محدد | التحقق من توحيد المعالجة الحرارية | أستم E10/E18 |
| اختبار التسطيح | قطعتين في الكثير | تحقق من الليونة | أستم A370 |
| اختبار غير مدمر | اختياري (UT، ET، MT) | كشف الانقطاعات | كما هو محدد في أمر الشراء |
| الفحص البصري | 100% | جودة السطح | - |
8. التطبيقات الرئيسية حسب الصناعة
| صناعة | التطبيقات النموذجية | الدرجات المشتركة |
|---|---|---|
| السيارات | الأسطوانات الهيدروليكية، أجسام ممتصات الصدمات، أعمدة القيادة، أنابيب المحور، أعمدة التوجيه | 1020, 1035, 4130, 4140 |
| الفضاء الجوي | مكونات معدات الهبوط، أسطوانات المحرك، حوامل المحرك، الأعضاء الهيكلية | 4130, 4340, 300M, 8620 |
| الآلات والمعدات | بكرات، مهاوي، مغازل، البطانات، الأجزاء الميكانيكية الدقيقة | 1045, 4140, 4340, 8620 |
| النفط والغاز | أجسام الصمامات، أعمدة المضخة، الشياق، أدوات قاع البئر | 4140, 4340, 8630 |
| هيدروليكي / هوائي | براميل الأسطوانة، أنابيب المجمع، المكابس الهوائية | 1020، 1045، 4130 (معرف شحذ) |
9. المقارنة مع مواصفات الأنابيب غير الملحومة الأخرى
| مواصفة | الاستخدام الأساسي | الفرق الرئيسي من A519 |
|---|---|---|
| أستم A519 | الأنابيب الميكانيكية / الهيكلية | تفاوتات صارمة، ظروف مختلفة، لا يوجد تصنيف للضغط |
| أستم A106 | خدمة الضغط في درجات حرارة عالية | الضغط-المقدر، تختلف حدود التركيب الكيميائي |
| أستم A335 | -أنابيب الضغط العالي الحرارة | درجات سبائك محددة لمقاومة الزحف |
| أستم A213 | أنابيب الغلايات/المبادلات الحرارية | الضغط-خصائص درجة الحرارة المرتفعة-الضيقة |
| أستم A500 | الأنابيب الهيكلية (ملحومة وغير ملحومة) | الأشكال الهيكلية، التحمل أقل صرامة |
10. معلومات الشراء والطلب
المعلومات الأساسية للتحديد:
مواصفة: أستم A519
درجة: 1020، 4130، 4140، الخ.
حالة:
قرص مضغوط(مرسوم على البارد) - تشطيب أفضل وتفاوتات أكثر صرامة
الموارد البشرية(مدرفل على الساخن) - في حالة-مدلفنة
A(ملدن) - حالة ناعمة للتشغيل الآلي
N(تطبيع) - بنية موحدة
كيو تي(مروي ومخفف) - قوة عالية
مقاس: OD × سمك الجدار (بالبوصة أو مم)
طول: عشوائية أو مقطعة إلى طول
نهاية النهاية: عادي، مشطوب، منزوع الأزيز
الانتهاء من السطح: مخلل، مدهون، فوسفاتي
متطلبات خاصة: NDT، الاختبارات الخاصة، الشهادات
مثال على تعيين الطلب:
ASTM A 519 4140 QT، 3.000 بوصة OD × 0.250 بوصة، جدار، مقطوع إلى أطوال 10 أقدام، مصقول بقطر خارجي، أطراف مشطوفة، صلابة 28-32 HRC
11. اعتبارات المعالجة الحرارية
| درجة | المعالجة الحرارية الموصى بها | الخصائص الناتجة النموذجية |
|---|---|---|
| 1020/1025 | الكربنة وتصلب القضية | حافظة صلبة (55-62 HRC)، نواة صلبة |
| 1045 | التطبيع أو الإخماد والمزاج | قوة جيدة ومقاومة التآكل |
| 4130/4140 | الإرواء والمزاج (الزيت) | قوة عالية، وصلابة جيدة |
| 4340 | الإرواء والمزاج (الزيت) | قوة عالية جدًا، صلابة عميقة |
| 8620 | الكربنة | حالة ممتازة تصلب الصلب |
12. ملاحظات وقيود هامة
ليس معيار أنابيب الضغط- أنابيب A519 غير مخصصة لاحتواء الضغط ما لم يتم تقييمها على وجه التحديد
لا توجد متطلبات الاختبار الهيدروستاتيكيبشكل افتراضي (على عكس معايير أنابيب الضغط)
دقة الأبعادهي نقطة بيع رئيسية، خاصة بالنسبة للمسحوب على البارد
العيوب السطحيةهي أكثر أهمية مما كانت عليه في أنابيب الضغط (يؤثر على الآلات)
شهادةيتضمن عادةً تقارير الاختبارات الكيميائية والميكانيكية
قابلية اللحاميختلف حسب درجة - سبائك الفولاذ التي تتطلب معالجة حرارية قبل/بعد-اللحام
13. المكافئات العالمية
| ASTM A519 الصف | مكافئ إن/دين | يعادل ايزو | يعادل JIS |
|---|---|---|---|
| 1020 | 1.0402, C22 | C22E | S20C |
| 1045 | 1.0503, C45 | C45E | S45C |
| 4130 | 1.7218، 25CrMo4 | 25CrMo4 | SCM420 |
| 4140 | 1.7225، 42CrMo4 | 42CrMo4 | SCM440 |
| 4340 | 1.6582، 34CrNiMo6 | 34CrNiMo6 | سنكم439 |
تعتبر الأنابيب الميكانيكية ASTM A519 هي الخيار المفضل عندما تكون دقة الأبعاد والخصائص الميكانيكية المحددة وجودة السطح ذات أهمية قصوى للمكونات التي سيتم تشكيلها أو تشكيلها أو استخدامها في التطبيقات الهيكلية دون ضغط داخلي.
