ASTM A106 Grau B vs Grau C: Comparació de canonades d'acer al carboni sense soldadura

Dos graus dins d'una especificació

L'ASTM A106 cobreix canonades d'acer al carboni sense soldadura per al servei d'alta-temperatura i defineix tres graus: A, B i C. El grau B és el grau amb el qual funciona el mercat i el grau C se situa per sobre com a opció de -més resistència dins del mateix estàndard. Tots dos són perfectes, tots dos estan destinats al servei calent i tots dos s'ordenen a les mateixes taules dimensionals. El que els separa és la química i, al seu torn, el nivell de força garantit.

El grau C A106 es produeix i s'emmagatzema molt menys que el grau B. Existeix per als casos en què el disseny requereix una major resistència a la paret sense passar a un acer aliat com A335 P11 o P22, i normalment s'escull per especificació en lloc de per preferència.

Composició Química: Carboni i Manganès

La diferència principal entre els dos graus és el contingut de carboni. El grau B està limitat al 0,30% de carboni, mentre que el grau C està limitat al 0,35% de carboni. Tingueu en compte que es tracta d'un sostre, no d'una banda: el grau C està limitat al 0,35% màxim de carboni en lloc d'especificar-se a una finestra fixa del 0,35-0,40%, i un certificat que cita un contingut de carboni superior al 0,35% no compleix l'estàndard. El manganès, el silici i els sostres d'elements residuals són efectivament els mateixos per als dos graus.

Element (%)	A106 Grau B	A106 Grau C
Carboni, C	0,30 màx	0,35 màx
Manganès, Mn	0.29 – 1.06	0.29 – 1.06
Fòsfor, P	0,035 màx	0,035 màx
Sofre, S	0,035 màx	0,035 màx
Silici, Si	0,10 min	0,10 min

El nivell de carboni més alt és el que compra la força addicional i també és el que canvia el comportament de fabricació. El grau C és més endurible i una mica menys soldable que el grau B, de manera que els procediments de soldadura, els requisits de preescalfament i els límits de duresa imposats pel codi de disseny s'han de revisar abans d'utilitzar el grau en un sistema fortament soldat. Quan el servei implica condicions àcids humits, un nivell de carboni més alt també és menys desitjable, i moltes especificacions del projecte exclouen el grau C per aquest motiu.

Propietats mecàniques: grau B contra grau C

La diferència de força és la raó per la qual existeix el grau C. La taula següent ofereix els valors mínims de temperatura-ambiental escrits a l'estàndard.

Propietat	A106 Grau B	A106 Grau C
Resistència a la tracció, min	415 MPa	485 MPa
Límit de fluència, mín	240 MPa	275 MPa
Nivell de carboni típic	Fins al 0,30%	Fins al 0,35%
Disponibilitat	Amplia oferta en tots els horaris	Limitat; sovint fets per encàrrec

Ambdós graus també porten un requisit d'allargament mínim, verificat en les proves de tensió exigides per l'especificació, i tots dos estan subjectes a les mateixes clàusules d'aplanament, flexió, hidrostàtica i examen no destructiu. La força és l'única propietat mecànica que els separa en qualsevol sentit pràctic; Els nivells de ductilitat i tenacitat són comparables per a la mateixa mida i paret.

Fabricació, Tractament tèrmic i Disponibilitat

La canonada A106 no té costures i es pot subministrar acabat-calent o estirat-en fred. La canonada acabada-calent es pot enviar sense un tractament tèrmic separat, mentre que la canonada estirada en fred-ha de rebre un tractament tèrmic després de la passada-final d'estirat en fred. Quan es demana el grau C, el contingut de carboni més alt fa que el tractament tèrmic coherent sigui més important, perquè una estructura no temperada o tractada de manera desigual en una canonada de carboni més alt-és més propensa a variar la duresa.

Forma del producte: només sense costures, en ambdós graus

Acabat: estirat-calent o estirat-en fred, amb tractament tèrmic necessari després de l'estirat en fred

Extrems: llisos, bisellats o roscats segons la comanda

Proves: prova hidrostàtica o prova elèctrica no destructiva, més proves de tracció per calor

Mides: cobertes per les mateixes taules dimensionals, normalment a ASME B36.10M

La disponibilitat comercial és la línia divisòria pràctica. El grau B és un article de productes bàsics emmagatzemat pels distribuïdors en una àmplia gamma de mides i horaris nominals, de manera que els terminis de lliurament són curts i la competència de preus és forta. El grau C és un article nínxol: menys molins el rodegen, l'estoc del distribuïdor és prim i normalment es produeix amb una quantitat de comanda específica. Aquesta manca de disponibilitat, més que cap deficiència tècnica, és la raó principal per la qual el grau C segueix sent poc freqüent.

Com es fa l'elecció a la pràctica

Comenceu amb la pressió i la temperatura de disseny. Si el grau B compleix el càlcul del gruix-de la paret per a la tensió permesa especificada, normalment no hi ha cap motiu per especificar el grau C, perquè el grau B és més barat, més fàcil d'obtenir i més fàcil de soldar. El grau C esdevé rellevant quan la paret calculada per al grau B seria poc pràctic: capçalera de paret-pesada, servei de vapor d'alta-pressió o situacions en què una paret més prima redueix el pes i el cost de soldadura prou per compensar el preu més elevat del material.

Quan es selecciona el grau C, s'han d'acompanyar dos xecs a l'ordre de compra. En primer lloc, confirmeu que el certificat del molí informa de carboni igual o inferior al 0,35% i que els resultats de tracció i rendiment compleixen els mínims de 485 MPa i 275 MPa. En segon lloc, confirmeu que el procediment de soldadura cobreix el metall base amb més carboni-, inclòs qualsevol tractament tèrmic de preescalfament i post-soldadura que requereixi el codi de disseny. Com que ASME SA-106 i ASTM A106 són tècnicament idèntics, s'apliquen els mateixos límits, sigui quina sigui la designació que aparegui al dibuix.

Preguntes freqüents

P: Quina és la diferència principal entre A106 Grau B i Grau C?
Contingut i força de carboni. El grau C permet fins a un 0,35% de carboni enfront del 0,30% per al grau B i garanteix una resistència a la tracció i el rendiment mínimes més altes.

P: S'especifica el grau C A106 com a 0,35 a 0,40 per cent de carboni?
No. El grau C està limitat a un màxim del 0,35% de carboni. Un rang del 0,35 al 0,40% no és el límit de l'especificació i no ho compliria.

P: Quina resistència garanteix el grau C A106?
Una resistència a la tracció mínima de 485 MPa i una resistència elàstica mínima de 275 MPa.

P: Per què el grau C A106 és menys comú que el grau B?
Com que el grau B compleix amb la majoria dels dissenys a un cost més baix i està àmpliament emmagatzemat, mentre que el grau C és produït per menys molins i normalment es fa per comanda.

P: El grau C és més difícil de soldar?
El seu alt contingut de carboni el fa més endurible i una mica menys soldable, de manera que s'han de revisar els procediments de soldadura, el preescalfament i qualsevol tractament tèrmic posterior a la-soldadura.

P: Hi ha versions soldades d'aquests graus?
Núm. ASTM A106 només cobreix canonades sense soldadura, en els graus A, B i C per igual.