EN 10297-1 هو المعيار الأوروبي-للأنابيب الفولاذية غير الملحومة الجاهزة على الساخن للأغراض الميكانيكية والهندسية العامة. 42يوفر CrMo4، درجة الكروم والموليبدينوم الأكثر تحديدًا على نطاق واسع في هذا المعيار، مزيجًا من القوة العالية والصلابة والمتانة مما يجعله الاختيار الافتراضي للأعمدة ومكونات الحفر والتروس وغيرها من أجزاء الماكينة شديدة الضغط. توضح هذه المقالة تفاصيل الكيمياء والخواص الميكانيكية والمعالجة الحرارية ومتطلبات الاختبار لأنابيب 42CrMo4 وفقًا للمواصفة EN 10297-1.
التركيب الكيميائي
42CrMo4 عبارة عن فولاذ موليبدينوم مسقى-و-مقسّى بالكروم-. تعمل إضافة الموليبدينوم على تحسين الصلابة والقوة عند درجات الحرارة العالية-، بينما يوفر الكروم من خلال-التصلب ومقاومة التآكل. التركيبة المحددة لكل EN 10297-1 موضحة في الجدول أدناه.
| عنصر | C | سي | من | ف ماكس | S كحد أقصى | كر | شهر |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| المحتوى (بالوزن٪) | 0.38-0.45 | 0.40 كحد أقصى | 0.60-0.90 | 0.025 | 0.035 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 |
الخواص الميكانيكية بعد التبريد والتلطيف
يتم توريد أنابيب 42CrMo4 في الحالة المسقية والمخففة (+QT) ما لم يتم الاتفاق على شرط آخر. القيم المضمونة النموذجية لسمك الجدار الصغير مدرجة أدناه؛ يتم أخذ القيم الدقيقة لحجم معين من جدول المعايير حسب مجموعة سمك الجدار.
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| قوة الشد جمهورية مقدونيا | 900-1100 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع Rp0.2 | 700 ميجا باسكال دقيقة |
| استطالة أ | 12% دقيقة (طولية) |
| تأثير الطاقة كيلو فولت | 27 J دقيقة في درجة حرارة الغرفة، لكل اختبار متفق عليه |
| الصلابة (نموذجية كما وردت) | 260-320 HBW حسب الحالة |
يتم التحقق من الصلابة من خلال اختبار Jominy end-التخمة وفقًا لمعيار ISO 642؛ يحقق 42CrMo4 عمقًا تصلبًا يبلغ حوالي 25 مم عند 50 HRC في ظل ظروف الاختبار القياسية، ولهذا السبب تم اختياره للمكونات التي يجب تصلبها بعد التشغيل الآلي.
التصنيع والمعالجة الحرارية
يتم إنتاج أنابيب 42CrMo4 وفقًا للمواصفة EN 10297-1 عن طريق الدرفلة على الساخن أو البثق الساخن للقضبان المدرفلة أو المطروقة، ثم معالجتها بالحرارة. المعالجة الحرارية القياسية هي التقسية من 850 إلى 880 درجة مئوية تليها التقسية عند 550-650 درجة مئوية. تتحكم درجة حرارة التقسية في المفاضلة النهائية بين الصلابة والمتانة: درجات حرارة التقسية المنخفضة تعطي صلابة أعلى، وتعطي درجات التقسية الأعلى صلابة أفضل. بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى دقة أبعاد أكثر صرامة، يمكن معالجة الأنابيب بشكل أكبر عن طريق السحب البارد أو الدوران الدقيق.
التسامح الأبعاد
الأبعاد والتفاوتات تتبع EN 10297-1. بالنسبة للأنابيب الساخنة-، يكون تفاوت القطر الخارجي عادةً حوالي 1% إلى ناقص 0.5% اعتمادًا على مجموعة الحجم، ويكون تسامح سمك الجدار حوالي 12.5% إلى ناقص 10% ما لم يتم الاتفاق على فئة أكثر صرامة. عندما تكون الدقة مطلوبة، يمكن توفير 42CrMo4 المسحوب على البارد بتفاوتات أكثر صرامة، عادةً بالإضافة إلى 0.05 إلى 0.10 مم على القطر الخارجي. يجب دائمًا ذكر فئة التسامح المتفق عليها بالترتيب.
التطبيقات والقيود
تشمل الاستخدامات النموذجية للأنابيب غير الملحومة 42CrMo4 أطواق وغواصات حفر حقول النفط، والمكونات البحرية والغواصات، وأجزاء معدات هبوط الطائرات المقوية إلى 45-50 HRC، وأعمدة الخدمة الثقيلة، والتروس، والأسطوانات الهيدروليكية ومكونات الضغط. الدرجة غير مخصصة للخدمة فوق حوالي 600 درجة مئوية، حيث تبدأ كربيدات الموليبدينوم الكروم- في الخشونة وتقليل قوة الزحف، ويجب أن يتبع اللحام معالجة حرارية ما بعد اللحام عند درجة حرارة 600-650 درجة مئوية لاستعادة الخواص الميكانيكية للمنطقة المتأثرة بالحرارة.
التحقق من الجودة وإصدار الشهادات
اختبار الشد وفقًا للمواصفة EN ISO 6892-1 لكل حرارة وحالة
اختبار التأثير وفقًا لمعيار ISO 148-1 حيث تنطبق متطلبات التأثير
اختبار الصلابة، وقابلية الصلابة Jominy، عند تحديدها، وفقًا للمواصفة ISO 642
فحص بالموجات فوق الصوتية بنسبة 100% وفقًا لمعيار EN ISO 10893-11 للخدمة الحيوية، أو وفقًا لمستوى القبول المتفق عليه
فحص الجسيمات المغناطيسية وفقًا لمعيار ISO 10893-8 للتحقق من السطح
شهادة وفقًا للمعايير EN 10204 3.1، 3.2 مع هيئة فحص مستقلة
التعليمات
ماذا يعني 42CrMo4؟
وفقًا للمواصفة EN 10027-2، يحدد 42CrMo4 الفولاذ الذي يحتوي على 0.42% من متوسط محتوى الكربون، والكروم والموليبدينوم كعناصر صناعة السبائك الرئيسية مع متوسط 1% من الكروم، ومحتوى الموليبدينوم حوالي 0.25%. ويصنفها التصنيف ضمن مجموعة-سبائك الفولاذ المسقية والمقساة.
ما هي قوة الخضوع لـ 42CrMo4 في الحالة المسقية والمخففة؟
وفقًا للمعيار EN 10297-1، فإن الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة Rp0.2 هو 700 ميجا باسكال لحالة +QT، مع قوة شد 900-1100 ميجا باسكال والحد الأدنى للاستطالة 12% لسمك الجدار الصغير.
هل يتم توفير 42CrMo4 بشكل سلس أم ملحوم؟
EN 10297-1 يغطي الأنابيب غير الملحومة الساخنة-فقط، لذا فإن 42CrMo4 وفقًا لهذا المعيار يعتبر دائمًا سلسًا. يمكن توفيره على الساخن-مدرفل، أو مقذوف على الساخن-، أو مسحوب على البارد لتطبيقات دقيقة.
هل يمكن لحام أنابيب 42CrMo4؟
نعم، مع اتخاذ الاحتياطات: يجب تسخين الفولاذ مسبقًا ولحامه باستخدام إجراء هيدروجيني منخفض-مطابق، كما يلزم إجراء معالجة حرارية بعد اللحام عند درجة حرارة 600-650 درجة مئوية لاستعادة الصلابة والمتانة. يؤدي اللحام بدون PWHT إلى ترك منطقة صلبة ومتشققة-وحساسة للحرارة ومتأثرة بالحرارة.
ما هي درجة حرارة الخدمة القصوى لـ 42CrMo4؟
تم تصميم الدرجة للمكونات الميكانيكية بدلاً من خدمة درجات الحرارة المرتفعة-. فوق حوالي 600 درجة مئوية، يقلل خشونة الكربيد من القوة ومقاومة الزحف، لذلك يجب اختيار درجات أخرى مقاومة للحرارة Cr-Mo- لمثل هذه الخدمة.
ما هي الاختبارات الإلزامية لأنابيب 42CrMo4 وفقًا للمواصفة EN 10297-1؟
يشمل الاختبار الإلزامي التحليل الكيميائي، واختبار الشد، وعند الاقتضاء حسب الترتيب، واختبارات التأثير والصلابة. يمكن أن تشمل المتطلبات التكميلية الفحص بالموجات فوق الصوتية وفقًا للمعيار EN ISO 10893-11، وفحص الجسيمات المغناطيسية وفقًا للمعيار ISO 10893-8 والشهادة وفقًا للمعيار EN 10204 3.1 أو 3.2.
