لوله مکانیکی بدون درز ASTM A519: نمرات، شیمی و راهنمای خرید - دانش

ASTM A519 مشخصات استاندارد برای لوله های مکانیکی کربن و فولاد آلیاژی بدون درز است. برخلاف استانداردهای لوله های تحت فشار مانند ASTM A106 یا ASTM A335، لوله های A519 برای کاربردهای مکانیکی و سازه ای طراحی شده اند که دقت ابعادی، پرداخت سطح و خواص مکانیکی خاص بیشتر از درجه بندی فشار داخلی است. این راهنما سیستم درجه، شیمی، مسیرهای تولید، تلورانس ها، آزمایش و سفارش اطلاعاتی را که خریداران هنگام تهیه لوله A519 به آن نیاز دارند، توضیح می دهد.

طبقه بندی درجه

A519 طیف گسترده ای از درجه های سازماندهی شده بر اساس ترکیب شیمیایی را پوشش می دهد. گریدهای کربن برای ماشین‌کاری عمومی و سیلندرها، گریدهای آلیاژی برای قطعات با مقاومت بالا و حساس به خستگی و گریدهای کوره الکتریکی برای یاتاقان‌ها و چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود.

نوع درجه	نام گذاری های فولادی	برنامه های کاربردی معمولی
فولادهای کربنی	1020, 1025, 1030, 1040, 1045, 1050, 1060	ماشینکاری عمومی، سیلندر، غلتک، شفت
فولادهای آلیاژی	4130, 4140, 4150, 4340, 8620, 8625, 9310	قطعات با استحکام بالا، قطعات هوافضا و خودرو
گریدهای کوره برقی	E3310, E4340, E52100	یاتاقان ها، چرخ دنده ها، قطعات کربن دار با وظیفه بالا

ترکیب شیمیایی گریدهای کلیدی

شیمی سختی پذیری، جوش پذیری و پاسخ مکانیکی نهایی را تعیین می کند. محدودیت های معمولی برای نمراتی که اغلب سفارش داده می شوند در زیر نشان داده شده است.

درجه	C, %	منگنز، %	P max، %	حداکثر S، %	Si، %	کروم، %	ماه، %	نیکل، %
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

فرآیند تولید

لوله A519 باید توسط یک مسیر بدون درز تولید شود. لوله های جوش داده شده مجاز نیست. بیلت به صورت گرم سوراخ شده و نورد می شود، سپس بسته به میزان تحمل و سطح مورد نیاز، با تکمیل گرم، کشش سرد یا نورد سرد تکمیل می شود. عملیات حرارتی مطابق با سفارش خرید اعمال می شود، معمولاً آنیل، نرمال شده، یا خاموش و تمپر می شود. از آنجایی که درز طولی جوش وجود ندارد، خواص در اطراف محیط یکنواخت است، که برای قطعاتی که تا دیواره های نازک ماشینکاری می شوند مهم است.

خصوصیات مکانیکی معمولی

خواص با عملیات حرارتی متفاوت است، بنابراین مقادیر زیر راهنمایی معمولی هستند نه حداقل های تضمین شده. الزامات دقیق را در برابر شرایط مشخص شده در سفارش خود تأیید کنید.

درجه	وضعیت	استحکام کششی، MPa	قدرت تسلیم، MPa	ازدیاد طول، %	سختی، HB
1020	سرد کشیده شده است	380-550	310 min	10-20	121-170
1045	عادی شده است	625-750	370 min	12-18	170-210
4130	نرمال و معتدل	670-900	435 min	15-22	190-250
4140	روغن خاموش و دم کرده	850-1050	700 min	12-18	260-320
4340	روغن خاموش و دم کرده	1000-1200	900 min	10-15	300-380
8620	کیفیت سخت شدن کیس	500-700	350 min	18-25	150-200

تحمل های بعدی

لوله کشی سرد مشخص شده است که در آن ذخایر ماشینکاری باید به حداقل برسد. تلورانس معمولی قطر بیرونی با کشش سرد مثبت یا منفی 0.10 تا 0.38 میلی متر بسته به اندازه است، با تحمل ضخامت دیواره در حدود مثبت یا منفی 10 درصد اسمی، و صافی حداکثر 0.5 میلی متر بر متر است. لوله های داغ با تلورانس قطر خارجی در حدود 0.75 درصد قطر خارجی عرضه می شوند و ممکن است مقیاس آسیاب روی سطح وجود داشته باشد. متمرکز بودن در محصول با کشش سرد یکنواخت تر است، که برای تراشکاری سیلندر و چرخش دقیق اهمیت دارد.

تست و صدور گواهینامه

تجزیه و تحلیل شیمیایی بر روی هر گرما در ASTM A751 انجام می شود. آزمایش های کششی و مسطح شدن از ASTM A370 پیروی می کنند. تست سختی از ASTM E10 یا E18 پیروی می کند. معاینه غیر مخرب با استفاده از روش‌های اولتراسونیک، جریان گردابی یا ذرات مغناطیسی زمانی در دسترس است که در سفارش خرید مشخص شده باشد. یک گواهی آزمایش مواد که شماره حرارت، شیمی و نتایج مکانیکی را گزارش می‌کند با هر دسته ارائه می‌شود که قابلیت ردیابی کامل را برای سیستم‌های کیفیت می‌دهد.

کاربردهای صنعتی

سازندگان خودرو از لوله های A519 برای سیلندرهای هیدرولیک، بدنه کمک فنر، محورهای محرک و ستون های فرمان در 1020، 1035، 4130 و 4140 استفاده می کنند. سازندگان ماشین آلات از 1045، 4140، 4340 و 8620 برای غلتک‌ها، دوک‌ها و بوش‌ها استفاده می‌کنند. خدمات نفت و گاز از 4140، 4340، و 8630 برای بدنه شیر، شفت پمپ، سنبه و ابزار سوراخ استفاده می‌کند. سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک معمولاً از 1020، 1045 و 4130 برای بشکه‌های سیلندر و لوله‌های آکومولاتور استفاده می‌کنند.

مقایسه با سایر مشخصات بدون درز

مشخصات	استفاده اولیه	تفاوت اصلی با A519
ASTM A519	لوله های مکانیکی و ساختاری	تحمل های سخت، شرایط متعدد، بدون درجه بندی فشار
ASTM A106	خدمات فشار در دمای بالا	فشار با محدودیت های شیمی مختلف رتبه بندی شده است
ASTM A335	لوله کشی فشار بالا	گریدهای آلیاژی مشخص شده برای مقاومت در برابر خزش
ASTM A213	لوله های بویلر و مبدل حرارتی	خواص ضد فشار و دمای بالا
ASTM A500	لوله های ساختاری، جوش داده شده و بدون درز	بخش های سازه ای، تحمل های سخت گیرانه کمتر

معادل های جهانی

معادل‌های بین‌المللی رایج برای گریدهای A519 شامل نام‌گذاری‌های EN 10083 و EN 10084 است: 1020 در مقایسه با 1.0402 C22، 1045 با 1.0503 C45، 4130 با 1.7218 25CrMo4، 41340 با 1.7218 25CrMo4، 41340 با {3Mo4، 4134} 1.6582 34CrNiMo6 و 8620 با 1.6523 20NiCrMo2. معادل های JIS به ترتیب شامل S20C، S45C، SCM430، SCM440، SNCM439 و SCM420 می باشند.

اطلاعات سفارش

هنگام درخواست قیمت، موارد زیر را مشخص کنید: مشخصات ASTM A519، درجه، کد وضعیت، قطر خارجی بر اساس ضخامت دیوار، طول، پایان، پرداخت سطح، و آزمایش یا گواهینامه خاص. یک مثال کامل این است: ASTM A519 4140 QT، 76.2 میلی متر قطر خارجی با دیوار 6.35 میلی متر، برش به طول 3 متر، انتهای پخ، 28-32 HRC.

سوالات متداول

آیا لوله ASTM A519 برای فشار درجه بندی شده است؟

شماره A519 یک استاندارد لوله مکانیکی است و دارای درجه بندی فشار نیست. قطعاتی که دارای فشار هستند باید به طور جداگانه طراحی و تأیید شوند، معمولاً بر اساس استاندارد لوله های فشار.

تفاوت بین لوله های A519 سرد و گرم در چیست؟

لوله های کشش سرد دارای قطر بیرونی و تحمل دیواره محکم تر، سطح صاف تر و تمرکز بهتر است. لوله های داغ برای اندازه های بزرگتر و دیوارهای ضخیم تر که در آن ها ماشین کاری قابل قبول است مقرون به صرفه تر است.

کدام گرید A519 برای دنده های کربن دار بهتر است؟

8620 و 9310 انتخاب استاندارد هستند. 8620 تعادل خوبی بین سختی بدنه و چقرمگی هسته ارائه می‌دهد، در حالی که 9310 استحکام هسته بالاتری را ارائه می‌کند و در دنده‌های هوافضا رایج است.

آیا لوله A519 به آزمایش هیدرواستاتیک نیاز دارد؟

به صورت پیش فرض نیست. از آنجایی که لوله برای سرویس تحت فشار درجه بندی نشده است، آزمایش هیدرواستاتیک یک الزام استاندارد نیست. معاینه غیر مخرب مانند آزمایش اولتراسونیک یا جریان گردابی در صورت مشخص شدن می تواند اضافه شود.

آیا می توان لوله های آلیاژی A519 را در حالت خاموش و سکوریت عرضه کرد؟

بله. گریدهایی مانند 4140 و 4340 به طور منظم در شرایط QT عرضه می شوند، با محدوده سختی مانند 28-32 HRC یا 30-36 HRC که مطابق با نیازهای ماشینکاری و خدمات تأیید شده است.