ASTM A105 è il tipo di materiale in acciaio al carbonio più utilizzato per la produzione di componenti di tubi forgiati, come flange e raccordi per tubi forgiati di piccolo diametro. Questo tipo di materiale in acciaio al carbonio viene utilizzato per il servizio a temperatura ambiente e ad alta temperatura nei sistemi a pressione.
Di seguito sono elencati alcuni dei componenti prodotti secondo ASTM A105.
Flange
corpo valvola
Raccordi forgiati come gomito, T, giunto, ecc.
Componenti forgiati di recipienti a pressione come ugelli auto-rinforzati, collo di ugelli, ecc.
Secondo il disegno degli acquirenti
Tuttavia, esiste una limitazione nell’uso di questo standard. Il peso del fucinato realizzato con materiale A105 non deve superare i 4540 Kg. Per i fucinati più pesanti di 4540 Kg, vengono realizzati utilizzando la norma ASTM A266.
Proprietà dei materiali ASTM A105
Per la forgiatura viene utilizzato solo materiale in acciaio al carbonio completamente calmato. Questo materiale può essere sotto forma di barra o di lingotto per soddisfare le varie esigenze di forgiatura. Vedi l'immagine qui sotto.
Questa barra viene quindi tagliata alla lunghezza necessaria per realizzare una forgiatura della flangia. Guarda il seguente video per comprendere il processo di forgiatura della flangia. È possibile vedere il processo di produzione delle flange per matrici chiuse.
Nell'immagine seguente, puoi vedere vari prodotti ASTM A105 come flange, raccordi, collo del capezzolo, rami autorinforzati utilizzati in settori come petrolio e gas, petrolchimico, centrali elettriche, ecc.
Il trattamento termico è essenziale per tutti i prodotti fabbricati secondo ASTM A105 ad eccezione di quanto segue;
Flangia Classe 150 e Classe 300
Componenti delle tubazioni NPS 4 o inferiore con classe di pressione 300 o inferiore
È possibile utilizzare il seguente metodo di trattamento termico;
Ricottura - Nella ricottura, il materiale verrà riscaldato uniformemente a una temperatura superiore all'intervallo di trasformazione e, dopo essere stato mantenuto per un tempo sufficiente a questa temperatura, raffreddato lentamente a una temperatura inferiore all'intervallo di trasformazione.
Normalizzazione - Nella normalizzazione, il materiale viene riscaldato uniformemente a una temperatura superiore all'intervallo di trasformazione e quindi raffreddato in aria a temperatura ambiente.
Normalizzazione e rinvenimento
Tempra e rinvenimento - In questo metodo, il materiale viene prima completamente austenitizzato e poi immediatamente raffreddato in un mezzo liquido adatto. Gli apparecchi temperati vengono riscaldati a una temperatura minima di 1100 gradi F e 590 gradi e quindi raffreddati ad aria.
Composizione chimica dei materiali ASTM A105
Vedere la tabella seguente per la composizione chimica;
| Materiale | Percentuale% |
|---|---|
| Carbonio | 0,35 massimo |
| Manganese | 0,60–1,05 |
| Fosforo | 0,035 massimo |
| Zolfo | 0,040 massimo |
| Silicio | 0,10–0,35 |
| Rame | 0,40 massimo |
| Nichel | 0,40 massimo |
| Cromo | 0,30 massimo |
| Molibdeno | 0,12massimo |
| Vanadio | 0,08massimo |
| Colombia | 0,02massimo |
| La somma di rame, nichel, cromo, molibdeno e vanadio non deve superare l'1,00%. | |
| La somma di cromo e molibdeno non supererà lo 0,32%. | |
| Per ogni riduzione dello 0,01% al di sotto del massimo specificato per il carbonio (0,35%), sarà consentito un aumento dello 0,06% per il manganese al di sopra del massimo specificato (1,05%) fino a un massimo dell'1,35%. | |
Proprietà meccaniche dei materiali ASTM A105
Per confermare la resistenza e la duttilità del materiale, vengono eseguite prove di trazione e durezza sul provino tagliato dal campione trattato termicamente insieme al prodotto finale. Nel video seguente potete vedere come viene effettuata la prova di trazione sul provino.
I valori accettabili dei risultati dei test meccanici sono indicati nella tabella seguente.
| Resistenza alla trazione minima | Resistenza allo snervamento min. | Allungamento minimo | Riduzione dell'area, min. | Durezza | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| MPa | ksi | MPa | ksi | % | % | H.B. |
| 485 | 70 | 250 | 36 | 22 | 30 | 137-187 |
Numero di campioni Requisiti del test
Per ogni numero di fusione dei componenti forgiati verrà effettuata una prova di trazione.
Un campione di prova per numero di colata se l'intero lotto viene trattato termicamente in un unico lotto. Altrimenti, ogni lotto di parti trattate termicamente avrà un campione di prova per numero di colata.
