SA387 グレード 11 クラス 1 の特性と用途は何ですか?
高温での使用に使用される圧力容器グレードの鋼として、さまざまな産業で使用されており、特に液体やガスが高温で保管されることが多い石油、ガス、石油化学産業では非常に効果的です。また、高レベルのクロムにより、酸性ガスの用途に不可欠な優れた耐食性と耐酸化性も提供されます。
SA387 グレード 11 クラス 1 の特性
SA387 グレード 11 クラス 1 は、焼きなまし状態で供給されるクロム-モリブデン合金鋼板です。その特性は、その化学組成とこの特定の熱処理の両方によって定義されます。
1. 化学組成
クロム (Cr): 1.00 - 1.50% – 高温での耐酸化性と耐腐食性を提供します。
モリブデン (Mo): 0.45 - 0.65% – 高温強度と耐クリープ性を強化し、焼き戻し脆化の影響を軽減します。-
炭素 (C): 0.10 - 0.20%
その他の元素: 指定された制限内のマンガン、ケイ素、リン、硫黄。
重要な注意事項: 組成はグレード 11 クラス 2 と同じです。違いは熱処理のみです。
2. 機械的性質（焼きなまし状態）
引張強さ: 415 - 585 MPa (60 - 85 ksi)
降伏強さ (分): 205 MPa (30 ksi)
伸び (分): 22% (50 mm / 2 インチ)
硬度: 通常、163 HBW (ブリネル) 以下。焼きなまし状態では、柔らかく延性のある微細構造 (フェライトとパーライト) が得られます。
主な特徴: クラス 2 (N&T) と比較して、強度は低いですが、延性と成形性が大幅に優れています。
3. 製造特性
成形性：優れています。焼きなましされて軟化した状態のため、クラス 2 の材料では亀裂が生じる危険性がある過酷な冷間成形作業 (例: 圧延、ヘッドのディッシング、深いシェルなど) に最適です。
溶接性: 良好ですが、厳密な手順管理が必要です:
必須の予熱: 水素による亀裂を防ぐため、150-205 度 (300 ～ 400 度 F)。
必須-溶接後熱処理（PWHT）: 応力を軽減し、熱影響部（HAZ）を焼き戻し、耐食性を回復するために、すべての溶接部に必要です。-最終容器 PWHT は、多くの場合、コンポーネント全体の焼き戻しサイクルとして機能します。
4. 高温性能-
使用温度: 通常、最大 595 度 (1100 度 F) までの連続使用に適しています。
酸化とクリープ耐性: Cr-Mo 組成は、高温での応力下でのスケーリング (酸化) とクリープ変形に対して優れた耐性を備えています。
SA387 グレード 11 クラス 1 の主な用途
この材料は、完成した容器の最終熱処理前に製造プロセスで最大限の成形性が要求される場合に指定されます。その用途はクラス 2 と重複しますが、特定の製造上の理由から選択されます。
一般的な用途には次のようなものがあります。
複雑な成形が必要な圧力容器:
深絞りまたは厳しい冷間成形が必要な皿頭および半球頭。
狭い半径または複雑な形状を持つ円筒形のシェル。
チャネルカバーや成形チューブシートなどの熱交換器コンポーネント。
業種:
石油化学および精製: 水素化処理および水素化分解ユニットの反応器、分離器、塔、特に最終容器 PWHT の前にコンポーネントが大量に形成される場所。
発電: 特定のボイラーコンポーネントと高温圧力容器。-
化学処理: 高温での腐食プロセスにさらされる容器。
クラス 2 ではなくクラス 1 を選択する理由
この決定はエンジニアリング上のトレードオフです。-
製造時の加工性と厳しい成形の容易さが主な関心事である場合は、クラス 1 を選択してください。設計者は、船の最終強度が最終的な PWHT 中に開発されることを知っています。
設計計算にはより高い供給強度が必要であり、潜在的な重量削減が可能であり、適度な成形のみが必要な場合は、クラス 2 を選択してください。-
要約すれば：
SA387 グレード 11 クラス 1 は、一般的な 1.25Cr-0.5Mo 合金の好ましい成形バージョンであり、最終的な機械的特性が製造後の熱処理中に確立されることを理解して、特に高温圧力容器の構築における複雑な製造プロセスを容易にするために選択されています。-
1. SA387 グレード 11 クラス 1 とクラス 2 の主な機械的特性の違いは何ですか?
SA387 グレード 11 クラス 1 は焼きなまし状態で供給され、強度は低いものの延性が高く、成形性が優れています。一方、クラス 2 は降伏強度と引張強度を高めるために焼ならしおよび焼き戻しが施されているため、製造後に応力除去が行われる過酷な冷間成形用途にはクラス 1 が適しています。
2. SA387 グレード 11 クラス 1 プレートの主な高温用途は何ですか?{1}
SA387 グレード 11 クラス 1 は、石油化学および発電産業で、水素改質器、触媒反応器、最大約 595 度 (1100 度 F) まで動作する高温熱交換器などのコンポーネントに一般的に使用されており、1.25% のクロムと 0.5% のモリブデン含有量により、良好な耐酸化性と耐クリープ性が得られます。{3}
3. SA387 グレード 11 クラス 1 溶接に溶接後熱処理 (PWHT) が重要なのはなぜですか?{1}
SA387 グレード 11 クラス 1 では、溶接後に残留応力を緩和し、水素による亀裂を防止し、熱影響部の微細構造を修復するために、PWHT が必須です。-これは通常、高温での使用における長期的な完全性を確保するため、620 ～ 690 度（1150 ～ 1275 度 F）で実行されます。-{10}}。
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