SA 209 材料は、ASTM A209 および対応する ASME SA209 仕様で指定されたシームレス カーボン-モリブデン合金鋼管です。これは、ボイラーおよび過熱器のサービス向けに作成されました。そこでは、チューブは、曲げ、かしめ、溶接に十分な延性を維持しながら、高温でも強度を維持する必要があります。 T1、T1a、T1b の 3 つのグレードが製造されており、それらはすべて約 0.5% のモリブデンを使用して、同じ肉厚の普通の炭素鋼よりもはるかに効果的にクリープに抵抗します。
SA 209 素材とは何か、そしてどこで使用されるか
ASTM A209 は、ボイラー、ボイラー煙道、過熱器用のシームレス管を対象としています。電力およびプロセス産業のバイヤーは通常、調達が ASME セクション II に従っているため、SA 209 の指定を引用しますが、工場証明書には ASTM A209 の指定が含まれることがよくあります。 2 つの文書は同じ製品と同じ等級制限について説明しているため、技術要件を変更することなく、どちらの名前も注文書に記載できます。
一般的な業務には、過熱器管、煙道管、エコノマイザーセクション、および普通の炭素鋼がクリープし始める範囲を超えて動作する熱交換器管が含まれます。モリブデンは鋼の再結晶温度を上昇させるため、炭素鋼チューブではより重い壁が必要となる場合でも、A209 チューブは強度を維持します。同時に、炭素量は十分に低く抑えられているため、ボイラー工場での曲げ、かしめ、溶接が実用的であり続けます。
SA 209 の 3 つのグレード: T1、T1a、および T1b
グレードの選択は、設計計算で必要な強度レベルと使用される溶接手順に従います。 T1 は従来のカーボン-モリブデン グレードで、T1a はより多くのカーボンを担持して最小引張強度が高く、T1b は強度を犠牲にして延性を確保した低炭素バージョンです。-
T1- 最小引張強さ 55 ksi (380 MPa)、最小降伏強さ 30 ksi (205 MPa)。
T1a- 最小引張強さ 60 ksi (415 MPa)、最小降伏強さ 32 ksi (220 MPa)。 3人の中では一番強い。
T1b- 最小引張強さ 53 ksi (365 MPa)、最小降伏強さ 28 ksi (195 MPa)、炭素含有量は最大 0.14% です。
A209 チューブの化学組成
| 要素、 ％ | グレードT1 | グレード T1a | グレード T1b |
|---|---|---|---|
| 炭素 | 0.10 – 0.20 | 0.15 – 0.25 | 最大0.14 |
| マンガン | 0.30 – 0.80 | 0.30 – 0.80 | 0.30 – 0.80 |
| リン | 最大0.025 | 最大0.025 | 最大0.025 |
| 硫黄 | 最大0.025 | 最大0.025 | 最大0.025 |
| シリコン | 0.10 – 0.50 | 0.10 – 0.50 | 0.10 – 0.50 |
| モリブデン | 0.44 – 0.65 | 0.44 – 0.65 | 0.44 – 0.65 |
モリブデンの範囲は 3 つのグレードすべてで同一であるため、高温での使用でも同様に動作します。{0}}リンと硫黄はそれぞれ最大 0.025% に制限されており、これは通常の構造用鋼よりも厳しい清浄度要件です。これは、チューブが脆化や亀裂を生じることなく温度に長時間さらされても耐えられることが期待されるためです。マンガンとシリコンは通常の脱酸素レベルにのみ留まります。
機械的特性と硬度の要件
| 財産 | グレードT1 | グレード T1a | グレード T1b |
|---|---|---|---|
| 引張強さ、最小 | 55 ksi (380 MPa) | 60 ksi (415 MPa) | 53 ksi (365 MPa) |
| 降伏強さ、最小 | 30 ksi (205 MPa) | 32 ksi (220 MPa) | 28 ksi (195 MPa) |
| 2 インチ (50 mm) での伸び、最小 | 30% | 30% | 30% |
フルセクションまたはストリップ試験片を試験した場合、2 インチまたは 50 mm での伸びは 3 つのグレードすべてで最低 30% です。-長手方向のストリップ試験の場合、5/16 インチ (8 mm) 未満の壁厚の 1/32 インチ (0.8 mm) 減少ごとに 1.50 パーセント ポイントの減点が適用されます。標準的な丸型 2 インチまたは 50 mm の試験片、またはゲージ長 4D の比例したサイズの試験片が使用される場合、最小伸びは 22% になります。
| 肉厚 | 規模 | T1 | T1a | T1b |
|---|---|---|---|---|
| 0.200 インチ (5.1 mm) 以上 | ブリネル、HBW | 146 | 153 | 137 |
| 0.200 インチ (5.1 mm) 未満 | ロックウェル、HRB | 80 | 81 | 77 |
5.1 mm のしきい値によって仕様がどの試験方法を適用するかが決まるため、硬度の限界は肉厚やグレードによっても変化します。薄い壁はロックウェル B スケールで管理され、重い壁はブリネル スケールで管理されるため、注文した壁に対して間違ったスケールを引用する証明書は、チューブがリリースされる前に確認する価値のあるよくある事務ミスです。
熱処理、テスト、および製造に関する注意事項
チューブは外径と最小肉厚で購入され、各長さの外径、肉厚、長さの公差、表面の健全性が検査されます。亀裂、継ぎ目、ラップ、および同様の表面欠陥は不合格の原因となります。発注書に記載されている各長さに対して静水圧試験または電気試験が実施され、ロットごとに平坦化試験、曲げ試験、または引張試験が行われ、上記の伸びの数値を確認します。
モリブデン軸受鋼-は冷却速度の影響を受けやすいため、A209 チューブは通常、圧延された状態ではなく熱処理された状態で供給されます。-、工場証明書には適用された処理が記載されている必要があります。-製造、曲げ半径、溶接手順の認定、および曲げ後の熱処理については、材料仕様ではなくこれらの規則が最終的な合格基準を設定するため、ボイラーまたは圧力容器を管理する建築基準に従う必要があります。-
SA 209 資料: よくある質問
Q: SA 209 の材質は何ですか?
SA 209 は、シームレス炭素-モリブデン合金鋼ボイラーおよび過熱器チューブの ASME 指定であり、技術内容は ASTM A209 と同一であり、グレード T1、T1a、および T1b で入手可能です。
Q: SA 209 は A209 と同じですか?
はい。 SA209 は ASME セクション II および ASTM 編の A209 に掲載されています。グレード制限、化学的性質、および引張要件は同じであるため、注文書で名前を交換できます。
Q: SA 209 のどのグレードが最も強いですか?
グレード T1a、最小引張強さは 60 ksi (415 MPa)、最小降伏強さは 32 ksi (220 MPa) です。 T1b は 3 つの中で最も低く、引張強度は 53 ksi (365 MPa) です。
Q: A209 チューブにモリブデンが添加されているのはなぜですか?
0.44 ～ 0.65% のモリブデンは鋼が軟化する温度を上昇させるため、普通の炭素鋼が変形するボイラーや過熱器の使用におけるチューブのクリープに耐えます。
Q: A209 パイプはどの程度の硬度を満たす必要がありますか?
0.200 インチ (5.1 mm) 以上の壁の場合、制限は T1 で 146 HBW、T1a で 153 HBW、T1b で 137 HBW です。より薄い壁はそれぞれ 80、81、77 HRB に制限されます。
Q: SA 209 T1 チューブは溶接できますか?
はい。炭素含有量が低いため、適格な溶接手順と、準拠する建築基準法で指定されている必要な溶接後の熱処理に従っている限り、ボイラー製造において実用的な溶接性が維持されます。-