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ASTM A516은 네 가지 등급(55, 60, 65, 70)의 압력용기용 탄소강판을 다루며, 등급 번호는 ksi 최소 인장 강도를 나타냅니다. 70급이 가장 널리 사용되며, 최소 항복 강도 260 MPa, 인장 강도 485–620 MPa입니다. 탄소 제한은 네 가지 두께 그룹에서 점진적으로 강화됩니다. ASME SA-516은 BPVC 통제 제조의 동일한 규격입니다.
ASTM A516/A516M은 중온 및 저온 압력용기 서비스를 위한 지배적인 탄소강판 표준입니다. ASTM International에서 발행하며 향상된 노치 인성이 중요한 용융 용접 압력용기용 평탄 압연판을 규정합니다. 표준은 코드 스탬프 용기용 ASME SA-516과 쌍을 이루며 정유소 드럼, 저장 구체, 열교환기 외장 및 LPG 저장 탄약의 기본 재료입니다.
범위 및 적용 가능성
A516은 다음을 위한 탄소강판에 적용됩니다:
- 용융 용접 압력용기
- 저온 서비스(충격 시험 포함 약 −46 °C까지)
- 일반 압력 보유 부품
- 열교환기 외장 및 채널 커버
표준은 파이프, 튜빙, 봉 또는 단조품에 적용되지 않습니다. 이러한 형태에는 별도의 ASTM/ASME 표준이 있습니다. A516은 표준에 따라 생산되는 모든 두께의 판재를 다루지만 탄소 성분 제한은 두께에 따라 달라집니다.
등급 범위
| 등급 | 최소 UTS MPa (ksi) | UTS 범위 MPa | 최소 YS MPa (ksi) | 주요 용도 |
|---|---|---|---|---|
| Gr55 | 380 (55) | 380–515 | 205 (30) | 저압, 상온 |
| Gr60 | 415 (60) | 415–550 | 220 (32) | 일반 압력용기 |
| Gr65 | 450 (65) | 450–585 | 240 (35) | 중등압 서비스 |
| Gr70 | 485 (70) | 485–620 | 260 (38) | 고성능 압력용기, 가장 일반적 |
화학 성분 요구사항
A516의 탄소 함량은 등급과 판 두께에 따라 달라집니다. 다음 표는 완전한 도련 분석 한계를 나타냅니다.
탄소 (C 최대, wt%), 등급 및 두께 그룹별
| 두께 그룹 | Gr55 | Gr60 | Gr65 | Gr70 |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 12.5 mm (½ in.) | 0.18 | 0.21 | 0.24 | 0.27 |
| > 12.5 mm ~ ≤ 50 mm (2 in.) | 0.20 | 0.23 | 0.26 | 0.28 |
| > 50 mm ~ ≤ 100 mm (4 in.) | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.30 |
| > 100 mm ~ ≤ 200 mm (8 in.) | 0.24 | 0.27 | 0.29 | 0.31 |
기타 모든 원소 (wt%, 모든 등급, 별도 표시 없는 모든 두께)
| 원소 | 한계 |
|---|---|
| 망가니즈 (Mn) | Gr55/60의 경우 ≤ 12.5 mm까지 0.85–1.20; 모든 등급 > 12.5 mm의 경우 0.85–1.20 |
| 인 (P) 최대 | 0.035 |
| 황 (S) 최대 | 0.035 |
| 규소 (Si) | 0.15–0.40 |
등급 및 두께별 망가니즈 상세 (wt%):
| 두께 | Gr55 | Gr60 | Gr65 | Gr70 |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 12.5 mm | 0.60–0.90 | 0.60–0.90 | 0.85–1.20 | 0.85–1.20 |
| > 12.5 mm | 0.85–1.20 | 0.85–1.20 | 0.85–1.20 | 0.85–1.20 |
구리 (Cu), 니켈 (Ni), 크롬 (Cr), 몰리브덴 (Mo) 및 바나듐 (V)은 각각 지정된 경우 최대 0.30%(Cu 최대 0.40%)로 제한됨; 보충 요구사항 S15(제한된 잔류물)가 호출되지 않는 한 잔류물은 제어되지 않습니다.
기계적 특성
등급별 — 인장 및 항복 (모든 두께, 표준 상태)
| 등급 | 최소 항복 강도 MPa (ksi) | 인장 강도 범위 MPa (ksi) | 200 mm 최소 연신율 % | 50 mm 최소 연신율 % |
|---|---|---|---|---|
| Gr55 | 205 (30) | 380–515 (55–75) | 23 | 27 |
| Gr60 | 220 (32) | 415–550 (60–80) | 21 | 25 |
| Gr65 | 240 (35) | 450–585 (65–85) | 19 | 23 |
| Gr70 | 260 (38) | 485–620 (70–90) | 17 | 21 |
항복 강도는 ASTM A370에 따라 0.2% 증명 응력에서 또는 빔 저하/포인터 정지 방법으로 결정됩니다.
두께 조정된 항복 강도 감소
두께 > 50 mm (2 in.)의 판재의 경우, 최소 항복 강도는 50 mm 초과 각 25 mm (1 in.) 두께 증분에 대해 7 MPa (1 ksi)만큼 감소하며, 다음의 절대 최소값을 기준으로 합니다:
| 등급 | 절대 최소 YS (> 50 mm) |
|---|---|
| Gr55 | 170 MPa (25 ksi) |
| Gr60 | 185 MPa (27 ksi) |
| Gr65 | 205 MPa (30 ksi) |
| Gr70 | 220 MPa (32 ksi) |
정규화 요구사항
정규화가 필요한 경우 (필수):
- Gr70의 경우 두께 > 40 mm (1½ in.)의 모든 판재
- Gr55, Gr60, Gr65의 경우 두께 > 50 mm (2 in.)의 모든 판재
- 정규화된 상태로 주문된 경우 (N 접미사, 예: A516 Gr70N)
정규화가 선택 사항인 경우:
- 위의 두께 범위 내 판재는 구매 주문에서 정규화가 지정되지 않은 경우 압연 상태로 공급될 수 있습니다
- 정규화는 표준 두께 범위 내 판재의 구매자 선택입니다
정규화 온도: 일반적으로 900–955 °C, 공기 냉각. 정규화는 결정 구조를 미세화하고 저온 인성을 개선하며 성분을 균질화합니다. 정규화된 재료를 공급할 때 MTC는 정규화 온도 및 냉각 방법을 명시해야 합니다.
추가 시험 및 요구사항
Charpy V-Notch 충격 시험 (보충 요구사항)
A516은 구매자가 구매 주문에서 호출하는 다음 보충 충격 시험 요구사항을 허용합니다:
| 요구사항 | 설명 |
|---|---|
| S1 | 지정된 온도에서 Charpy V-notch 충격 시험; 표준 방향 (횡방향) |
| S2 | ASTM E208에 따른 낙하 중량 시험 (DWT); 무연성 전이 (NDT) 온도 |
| S3 | S1보다 낮은 온도에서 Charpy V-notch 시험; 극저온 서비스 응용의 경우 |
| S5 | 종축 Charpy 충격 (횡축보다 덜 보수적) |
A516 Gr70의 전형적인 Charpy 요구사항 프로세스 산업 압력용기용: −46 °C에서 정규화된 판재의 최소 27 J (20 ft-lbf), ASME BPVC Section VIII Div 1 충격 면제 곡선에 따라.
기타 보충 요구사항
| 요구사항 | 설명 |
|---|---|
| S4 | ASTM A435 또는 A578에 따른 초음파 검사 |
| S9 | ASTM E45에 따른 포함물 등급 |
| S11 | 진공 탄소 탈산화 |
| S14 | 탄소 당량 제한 (Pcm 또는 IIW 공식) |
| S15 | 제한된 잔류 원소 한계 |
ASME 동등물
ASME SA-516은 기술적으로 ASTM A516과 동일합니다. ASME 보일러 및 압력용기 규범 Section II Part A에 참조로 통합됩니다. 네 등급은 변경되지 않습니다: SA-516 Gr55, Gr60, Gr65, Gr70.
ASME BPVC Section VIII (Division 1 또는 2)에 따라 설계 및 제조되는 압력용기의 경우 구매 주문은 A516이 아니라 SA-516을 지정해야 합니다. A516과 SA-516을 모두 준수하는 이중 인증 재료를 상용으로 구입할 수 있으며 널리 수용됩니다. MTC는 두 지정을 명시적으로 명시해야 합니다.
| ASTM | ASME | ASME 규범 섹션 |
|---|---|---|
| A516 Gr55 | SA-516 Gr55 | Sec II Part A |
| A516 Gr60 | SA-516 Gr60 | Sec II Part A |
| A516 Gr65 | SA-516 Gr65 | Sec II Part A |
| A516 Gr70 | SA-516 Gr70 | Sec II Part A |
교차 표준 동등물
| A516 등급 | EN 10028-2 | EN 설명 | JIS G3115 | IS 2002 |
|---|---|---|---|---|
| Gr55 | P265GH | 고온용 탄소강 | — | Gr1 (약) |
| Gr60 | P295GH | 압력용기용 탄소-망가니즈강 | SPV315 | Gr2 |
| Gr65 | P310GH / P355GH (하한) | — | SPV355 | — |
| Gr70 | P355GH | 탄소-망가니즈강, 355 MPa YS 최소 | SPV410 | Gr3A/3B |
동등성에 관한 참고사항:
- EN 10028-2는 실온 특성에 추가하여 고온 기계적 특성 (100–400 °C)을 지정합니다; A516은 그렇지 않습니다.
- P355GH (EN) 및 A516 Gr70은 구매 목적으로 동등하다고 자주 인용되지만 P355GH는 더 엄격한 P 및 S 제한 (각 최대 0.025)이 있고 A516은 최대 0.035입니다.
- JIS G3115 SPV410은 일본의 압력용기 동등물입니다; −5 °C에서 필수 충격 시험을 포함합니다.
MTC 검증 체크리스트
A516 재료의 제선 시험 증명서를 검증할 때 다음을 확인하십시오:
- 표준 및 등급 지정이 구매 주문과 일치 (예: "ASTM A516 Gr70" 또는 "ASTM A516/A516M Gr70")
- 판 두께가 기록됨 — 탄소 함량이 올바른 두께 그룹을 준수하는지 확인
- 망가니즈가 적용 가능한 두께 그룹의 범위 내
- P ≤ 0.035 및 S ≤ 0.035 (S15가 호출되면 더 엄격함)
- Si는 0.15와 0.40 사이
- 항복 강도, 인장 강도 및 연신율이 등급 최소값을 만족
- 정규화가 지정된 경우: 열처리 온도 및 방법이 명시됨
- Charpy (S1/S2/S3)가 지정된 경우: 충격 시험 결과, 온도 및 시편 방향이 보고됨
- SA-516이 필요한 경우: 이중 인증 (A516 + SA-516)이 MTC에 명시적으로 표시됨
- 도련 번호는 물리적 재료 표시로 추적 가능
자주 묻는 질문
ASTM A516 70급과 60급의 차이점은 무엇입니까?
등급 번호는 ksi 최소 인장 강도를 나타냅니다. 70급은 최소 UTS 485 MPa (70 ksi) 및 최소 YS 260 MPa을 가지며, 60급은 UTS 415 MPa (60 ksi) 및 YS 220 MPa입니다. 70급은 같은 두께에서 더 높은 허용 탄소 함량을 가지며 전 세계적으로 더 광범위하게 재고됩니다.
ASTM A516 70급은 항상 정규화됩니까?
아니오. A516 Gr70은 구매 주문에서 정규화를 지정하지 않는 한 두께 40 mm (1½ in.)까지의 판재에 대해 압연 상태로 공급됩니다. 두께 40 mm를 초과하는 판재의 경우 정규화는 필수입니다. 정규화가 지정되면 재료 지정은 A516 Gr70 정규화됨 (또는 일부 상용 사용에서 N 접미사 포함)이 됩니다.
ASTM A516 70급의 ASME 동등물은 무엇입니까?
ASME SA-516 70급이 직접 동등물입니다. 기술적으로 ASTM A516 Gr70과 동일하며 ASME BPVC Section II Part A에 나열됩니다. ASME 규범 스탬프 압력용기의 경우 구매 주문은 A516이 아니라 SA-516을 지정해야 합니다. A516과 SA-516을 모두 준수하는 이중 인증 재료는 사용 가능하며 일반적으로 사용됩니다.
ASTM A516 70급은 Charpy 충격 시험이 필요합니까?
Charpy 시험은 A516에 의해 자동으로 필요하지 않습니다; 구매 주문에서 보충 요구사항 S1, S2 또는 S3으로 호출되어야 합니다. 그러나 ASME BPVC 준수를 위해 설계 온도 및 판 두께에 따라 충격 시험이 필수일 수 있으며 ASME Sec VIII Div 1 Figure UCS-66 곡선에 따릅니다.
A516 70급의 EN 10028-2 동등물은 무엇입니까?
P355GH는 가장 가까운 EN 10028-2 동등물입니다. 둘 다 약 355 MPa의 최소 항복 강도를 가지며 압력용기 응용을 위해 의도됩니다. 그러나 P355GH는 더 엄격한 P 및 S 제한 (각 최대 0.025)을 지정하고 고온 기계적 특성을 포함하며 EN 10028-2 절차에 따라 시험됩니다. 기술적 대체 검토 없이는 직접 교환할 수 없습니다.
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