A387 グループ 11 CL 1高温で動作する溶接ボイラーや圧力容器で使用するために特別に設計されたクロム-モリブデン合金鋼板を指します。
ASTM A387 グレード 11 合金鋼板の仕様
| 指定 | 公称クロム コンテンツ （％） |
公称モリブデン コンテンツ （％） |
| A387 グレード 11 | 1.25% | 0.50% |
化学組成:
| C | ん | P | S | シ | Cr | モー |
| 0.04 - 0.17 | 0.35 - 0.73 | 0.035 | 0.035 | 0.44 - 0.86 | 0.94 - 1.56 | 0.40 - 0.7 |
強化されたパフォーマンス特性
優れた高温クリープ耐性-:
約 1.25% のクロムと 0.5% のモリブデンを含むことにより、この材料は 316 度から 593 度 (600 度から 1100 度) の温度範囲で構造的完全性を維持できます。特にモリブデンは、格子の安定性を高める重要な合金化剤として機能し、高温で一定の応力下で金属がゆっくりと変形する「クリープ」現象を防ぎます-。これにより、加圧機器の寿命が保証されます。
酸化および水素攻撃に対する耐性:
クロムは、高温環境における酸化やスケールに対する堅牢な防御機能を備えています。{0}さらに重要なのは、石油化学分野において、このグレードは高温水素攻撃 (HTHA) に対して顕著な耐性を備えていることです。-これにより、水素が鋼中の炭素と反応してメタンの泡が形成されるのを防ぎます。メタンの泡が発生すると、内部亀裂や致命的な破損が発生します。
メカニカルバランス (クラス 1 とクラス 2):
クラス 1 の材料として、415 ～ 585 MPa (60 ～ 85 ksi) の引張強度を達成するために熱処理されます。-クラス 2 はより高い強度を提供しますが、クラス 1 は優れた延性と靭性を提供します。これにより、成形と溶接が容易になり、製造プロセス中または動作中の急速な熱サイクル中の脆性破壊のリスクが軽減されます。
製造および加工
1. 製鋼・溶解（キルドスチール）
ASTM 規格に従って、A387 グレード 11 はキルド鋼として製造されなければなりません。
脱酸: シリコンまたはアルミニウムを添加して酸素を除去し、ガスの発生を防ぎ、スラブ全体の化学組成を均一にします。
不純物管理: 最新の工場では真空脱ガスを使用してリンと硫黄のレベルを下げることが多く、これにより内部欠陥が最小限に抑えられ、溶接性が向上します。
2. 圧延と成形
鋼スラブは、熱間圧延 (HR) プロセスを使用してプレートに成形されます。
加熱: 金属を可鍛性にするために、スラブは約 1700 度 (925 度) に加熱されます。
縮小: 加熱されたスラブは一連のローラーを通過し、最終的に指定された厚さ (4 mm ～ 400 mm の範囲) と幅に達します。
3. 熱処理（必須）
熱処理は、グレード 11 クラス 1 の機械的特性を定義するための最も重要な段階です。
アニーリング: プレートを変態範囲以上に加熱し、炉内でゆっくりと冷却して、柔らかく均一な構造を生成します。
正規化と焼き戻し (N+T): これは最も一般的な状態です。プレートは 900 ～ 950 度 (1650 ～ 1740 度 F) に加熱され、空冷されて結晶粒度が細かくなり、その後焼き戻しが行われます。-
焼き戻し温度: グレード 11 の場合、最低焼き戻し温度は 1150 度 (620 度) でなければなりません。これにより内部応力が緩和され、クラス 1 (60 ～ 85 ksi) に必要な特定の引張強度が確保されます。
4. 製造および溶接プロセス
この鋼はクロム-モリブデンの含有量が高いため、溶接中に硬化や亀裂が発生しやすくなっています。
予熱: 通常、溶接の前に、溶接部の冷却速度を遅くし、脆性マルテンサイトの形成を防ぐために、材料を少なくとも 250 度 (121 度) まで予熱する必要があります。
-溶接後熱処理（PWHT）: 通常、溶接構造には PWHT（多くの場合、焼き戻しと同様の温度、約 620 度）が施され、残留応力が低減され、熱影響部（HAZ）-の靭性が向上します。
5. 補足試験
重要なサービス (酸性ガスや水素環境など) の品質を検証するために、プレートは次のような検査を受けることがあります。
シミュレートされた PWHT: 最終容器が製造中に経験するのと同じ熱サイクルを受けたサンプルをテストします。
超音波試験 (UT): 内部の健全性とラミネートがないことを確認します。
HIC/NACE テスト: 製油所で使用する水素誘起亀裂に対する耐性を検証します。{0}
戦略的な産業応用
石油・ガスおよび石油化学精製:
酸性ガス環境や高圧水素に対する耐性があるため、揮発性炭化水素を高熱で処理する水素化分解装置、脱硫反応器、熱交換器に標準的に選択されています。{0}
発電:
火力発電所ではボイラーヘッダー、蒸気配管、過熱器部品などに利用されています。高圧蒸気の腐食作用に耐えるその能力は、熱エネルギーの安全な輸送に不可欠です。-
圧力容器の製作:
この材料は、厳格な ASME セクション VIII または ASTM 規格に準拠する必要がある厚壁容器の構築に広く使用されており、化学物質の保管と処理に信頼できる安全マージンを提供します。{0}
完全な仕様と詳細については、ご要望に応じて入手可能です。上記の情報は、ガイダンスのみを目的として提供されています。特定の設計要件については、当社の技術営業スタッフにお問い合わせください。
A 387 Gr 11 CL 1 の伸び要件はどれくらいですか?
ゲージ長 50 mm (2 インチ) での最小伸びは 22% であり、成形および製造に適した延性が確保されています。
A 387 Gr 11 CL 1 の最小引張強さはどれくらいですか?
ASME SA-387 規格による最小引張強さは 415 MPa (60,000 psi) です。
A 387 Gr 11 CL 1 の最小降伏強さはどれくらいですか?
最小降伏強度は、厚さ 50 mm (2 インチ) までのプレートの場合 205 MPa (30,000 psi) です。厚いプレートの場合はわずかに減少する可能性があります。
A 387 Gr 11 CL 1 の伸び要件はどれくらいですか?
ゲージ長 50 mm (2 インチ) での最小伸びは 22% であり、成形および製造に適した延性が確保されています。
温度は A 387 Gr 11 CL 1 の機械的特性にどのような影響を与えますか?
高温（最大 593 度 /1100 度 F）でも、炭素鋼と比較して優れた引張強度、耐クリープ性、疲労強度を維持します。この温度を超えると、その特性は徐々に低下します。
A 387 Gr 11 CL 1 のブリネル硬度 (HB) の範囲はどれくらいですか?
典型的なブリネル硬度範囲は 130 ～ 180 HB で、これはその適度な硬度と機械加工性を反映しています。
A 387 Gr 11 CL 1 の標準熱処理は何ですか?
標準的な熱処理は焼きならしと焼き戻しです。正規化は 899 ～ 954 度 (1650 ～ 1750 度 F) で行われ、その後空冷されます。応力を軽減し、靭性を向上させるために、593 ～ 704 度 (1100 ～ 1300 度 F) で焼き戻しが行われます。
A 387 Gr 11 CL 1 は溶接できますか?
はい、溶接可能です。ただし、低温割れを防止し残留応力を軽減し、溶接継手の完全性を確保するには、予熱（通常は 150-260 度 /300 ～ 500 度 F）と溶接後熱処理（PWHT）が必要です。
A 387 Gr 11 CL 1 にはどのような溶接プロセスが適していますか?
一般的に適切な溶接プロセスには、シールド メタル アーク溶接 (SMAW)、ガス タングステン アーク溶接 (GTAW/TIG)、ガスメタル アーク溶接 (GMAW/MIG)、およびサブマージ アーク溶接 (SAW) が含まれます。
A 387 Gr 11 CL 1 の冷間成形は可能ですか?
はい、冷間成形も可能ですが、炭素鋼よりも強度が高いため、より高い成形力が必要になります。割れを防ぐため、成形は室温で行い、過度の変形を避けることをお勧めします。
A 387 Gr 11 CL 1 の溶接後熱処理 (PWHT) の目的は何ですか?{0}
PWHT は残留溶接応力を低減し、溶接継手の靭性と延性を向上させ、水素による亀裂を排除し、高温での応力腐食割れに対する材料の耐性を高めます。{0}}
A 387 Gr 11 CL 1 にはどのような溶接プロセスが適していますか?
一般的に適切な溶接プロセスには、シールド メタル アーク溶接 (SMAW)、ガス タングステン アーク溶接 (GTAW/TIG)、ガスメタル アーク溶接 (GMAW/MIG)、およびサブマージ アーク溶接 (SAW) が含まれます。
A 387 Gr 11 CL 1 の主な用途は何ですか?
これは、圧力容器、ボイラー、熱交換器、および製油所の反応器、蒸気発生器、接触分解装置などの高温で動作する石油化学装置の製造に広く使用されています。