Szybka Odpowiedź
Quick Answer
ASTM A516 obejmuje blachy stalowe do zbiorników ciśnieniowych w czterech klasach — 55, 60, 65 i 70 — gdzie numer klasy oznacza minimalną wytrzymałość na rozciąganie w ksi. Klasa 70 jest najczęściej stosowana, z minimalną granicą plastyczności 260 MPa i wytrzymałością na rozciąganie 485–620 MPa. Limity zawartości węgla stopniowo się zaostrzają w czterech grupach grubości. ASME SA-516 jest specyfikacją identyczną dla produkcji rządzonej BPVC.
ASTM A516/A516M jest dominującą normą blachy stalowej do zbiorników ciśnieniowych przy temperaturach umiarkowanych i niskich. Opublikowana przez ASTM International, reguluje blachę walcowaną przeznaczoną do zbiorników ciśnieniowych spawanych, gdzie ważna jest podwyższona wytrzymałość na zacięcie. Norma jest sparowana z ASME SA-516 dla zbiorników ze znaczkiem kodeksu i jest domyślnym materiałem dla bębnów rafinerii, sfer magazynowania, powłok wymienników ciepła i pocisków magazynowania LPG na całym świecie.
Zakres i Stosowalność
A516 stosuje się do blachy stalowej przeznaczonej do:
- Zbiorników ciśnieniowych spawanych
- Usług w niskiej temperaturze (aż do około −46 °C z badaniami udarowymi)
- Ogólnych elementów utrzymujących ciśnienie
- Powłok wymienników ciepła i osłon kanałów
Norma nie dotyczy rur, turek, prętów lub kuć. Te formy mają oddzielne normy ASTM/ASME. A516 obejmuje blachy we wszystkich grubościach wytwarzanych ze standardu, ale limity składu chemicznego węgla zależą od grubości.
Pokrycie Klas
| Klasa | Min UTS MPa (ksi) | Zakres UTS MPa | Min YS MPa (ksi) | Główne Zastosowanie |
|---|---|---|---|---|
| Gr55 | 380 (55) | 380–515 | 205 (30) | Niskie ciśnienie, temperatura pokojowa |
| Gr60 | 415 (60) | 415–550 | 220 (32) | Ogólne zbiorniki ciśnieniowe |
| Gr65 | 450 (65) | 450–585 | 240 (35) | Usługa przy umiarkowanym ciśnieniu |
| Gr70 | 485 (70) | 485–620 | 260 (38) | Zbiorniki wysokociśnieniowe, najczęstsze |
Wymagania Składu Chemicznego
Zawartość węgla w A516 zmienia się w zależności od klasy i grubości blachy. Poniższe tabele przedstawiają pełne limity analizy tygla.
Węgiel (C max, % wagowo) Według Klasy i Grupy Grubości
| Grupa Grubości | Gr55 | Gr60 | Gr65 | Gr70 |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 12.5 mm (½ in.) | 0.18 | 0.21 | 0.24 | 0.27 |
| > 12.5 mm to ≤ 50 mm (2 in.) | 0.20 | 0.23 | 0.26 | 0.28 |
| > 50 mm to ≤ 100 mm (4 in.) | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.30 |
| > 100 mm to ≤ 200 mm (8 in.) | 0.24 | 0.27 | 0.29 | 0.31 |
Wszystkie Inne Elementy (% wagowo, wszystkie klasy, wszystkie grubości o ile nie zaznaczono inaczej)
| Element | Limit |
|---|---|
| Mangan (Mn) | 0.85–1.20 for Gr55/60 up to ≤ 12.5 mm; 0.85–1.20 for all grades > 12.5 mm |
| Fosfor (P) max | 0.035 |
| Siarka (S) max | 0.035 |
| Krzem (Si) | 0.15–0.40 |
Szczegóły Manganu Według Klasy i Grubości (% wagowo):
| Grubość | 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 |
Miedź (Cu), nikiel (Ni), chrom (Cr), molibden (Mo) i wanad (V) są każdy ograniczeni do maksimum 0.30% (Cu maksimum 0.40%) gdy określone; pozostałości nie są kontrolowane o ile wymóg dodatkowy S15 (pozostałości ograniczone) nie zostanie wywołany.
Właściwości Mechaniczne
Według Klasy — Rozciąganie i Plastyczność (wszystkie grubości, stan standardowy)
| Klasa | Min Granica Plastyczności MPa (ksi) | Zakres Wytrzymałości na Rozciąganie MPa (ksi) | Wydłużenie 200 mm min % | Wydłużenie 50 mm min % |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Granica plastyczności określana jest przy naprężeniu dowodu 0.2% lub metodą spadku belki/zatrzymania wskaźnika zgodnie z ASTM A370.
Zmniejszenia Granicy Plastyczności Dostosowanego do Grubości
Dla blach > 50 mm (2 in.) grubości, minimalna granica plastyczności jest zmniejszona o 7 MPa (1 ksi) na każdy przyrost 25 mm (1 in.) grubości powyżej 50 mm, z zastrzeżeniem bezwzględnego minimum:
| Klasa | Bezwzględne Minimum YS (> 50 mm) |
|---|---|
| Gr55 | 170 MPa (25 ksi) |
| Gr60 | 185 MPa (27 ksi) |
| Gr65 | 205 MPa (30 ksi) |
| Gr70 | 220 MPa (32 ksi) |
Wymóg Normalizacji
Gdy normalizacja jest wymagana (obowiązkowa):
- Wszystkie blachy > 40 mm (1½ in.) grubości dla Gr70
- Wszystkie blachy > 50 mm (2 in.) grubości dla Gr55, Gr60, Gr65
- Gdy zamówione jako znormalizowane (przyrostek N, np. A516 Gr70N)
Gdy normalizacja jest fakultatywna:
- Blachy w powyższych limitach grubości mogą być dostarczane w stanie walcowanym, jeśli normalizacja nie jest określona w zamówieniu
- Normalizacja jest opcją kupującego dla blach w standardowym zakresie grubości
Temperatura normalizacji: zazwyczaj 900–955 °C, chłodzenie powietrzem. Normalizacja udoskonala strukturę ziarno, poprawia wytrzymałość w niskiej temperaturze i ujednolica skład. Certyfikat badania powinien podać temperaturę normalizacji i metodę chłodzenia, gdy dostarczany jest materiał znormalizowany.
Testy Dodatkowe i Wymagania
Test Udarowy Charpy'ego V-Nacięcie (Wymagania Dodatkowe)
A516 pozwala na następujące dodatkowe wymagania dotyczące testów udarowych, wywoływane przez kupującego w zamówieniu:
| Wymóg | Opis |
|---|---|
| S1 | Test udarowy Charpy'ego V-nacięcie w określonej temperaturze; orientacja standardowa (poprzeczna) |
| S2 | Test upuszczania masy (DWT) zgodnie z ASTM E208; temperatura przejścia nil-ductility (NDT) |
| S3 | Test Charpy'ego V-nacięcie w temperaturze niższej niż S1; dla zastosowań ekstremalnie zimnego serwisu |
| S5 | Udar Charpy'ego podłużny (mniej konserwatywny niż poprzeczny) |
Typowy wymóg Charpy'ego A516 Gr70 dla zbiorników ciśnieniowych w przemyśle procesów: minimum 27 J (20 ft-lbf) w −46 °C dla blachy znormalizowanej, zgodnie z krzywymi zwolnienia udaru ASME BPVC Section VIII Div 1.
Inne Wymagania Dodatkowe
| Wymóg | Opis |
|---|---|
| S4 | Badania ultradźwiękowe zgodnie z ASTM A435 lub A578 |
| S9 | Klasyfikacja wtrąceń zgodnie z ASTM E45 |
| S11 | Deoksydacja węgla w próżni |
| S14 | Limity równoważnika węgla (Pcm lub formuła IIW) |
| S15 | Limity ograniczone elementów pozostałościowych |
Równoważnik ASME
ASME SA-516 jest technicznie identyczna z ASTM A516. Jest włączana przez odniesienie do ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section II Part A. Cztery klasy pozostają bez zmian: SA-516 Gr55, Gr60, Gr65, Gr70.
Dla zbiorników ciśnieniowych zaprojektowanych i wytworzonych zgodnie z ASME BPVC Section VIII (Division 1 lub 2), zamówienie musi określać SA-516, a nie A516. Materiał z certyfikacją podwójną (zgodny z A516 i SA-516) jest dostępny komercyjnie i szeroko akceptowany; certyfikat badania powinien wyraźnie wskazać oba oznaczenia.
| ASTM | ASME | Sekcja Kodeksu ASME |
|---|---|---|
| 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 |
Równoważniki Między Normami
| A516 Grade | EN 10028-2 | Opis EN | JIS G3115 | IS 2002 |
|---|---|---|---|---|
| Gr55 | P265GH | Stal węglowa dla temp podwyższonej | — | Gr1 (przybliż) |
| Gr60 | P295GH | Stal węglowo-manganowa do zbiorników | SPV315 | Gr2 |
| Gr65 | P310GH / P355GH (dolna granica) | — | SPV355 | — |
| Gr70 | P355GH | Węglowo-manganowa, 355 MPa YS min | SPV410 | Gr3A/3B |
Uwagi na temat równoważności:
- EN 10028-2 określa właściwości mechaniczne w podwyższonej temperaturze (100–400 °C) oprócz właściwości w temperaturze pokojowej; A516 nie.
- P355GH (EN) i A516 Gr70 są często cytowane jako równoważne do celów zaopatrzenia, ale P355GH ma nieco bardziej rygorystyczne limity P i S (każdy maksimum 0.025) w porównaniu z maksimum 0.035 ASTM A516.
- JIS G3115 SPV410 jest japońskim równoważnikiem dla zbiorników ciśnieniowych; zawiera obowiązkowe badania udarowe w −5 °C.
Lista Kontrolna Weryfikacji Certyfikatu Badania
Podczas weryfikacji certyfikatu badania materiału A516 potwierdź:
- Oznaczenie standardu i klasy odpowiada zamówieniu (np. "ASTM A516 Gr70" lub "ASTM A516/A516M Gr70")
- Grubość blachy jest zarejestrowana — sprawdź, że zawartość węgla jest zgodna z prawidłową grupą grubości
- Mangan mieści się w zakresie dla stosowanej grupy grubości
- P ≤ 0.035 i S ≤ 0.035 (bardziej rygorystycznie, jeśli S15 jest wywoływane)
- Si między 0.15 i 0.40
- Granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie spełniają minimalne klasy
- Jeśli normalizacja została określona: temperatura obróbki cieplnej i metoda są wskazane
- Jeśli Charpy (S1/S2/S3) został określony: wyniki testów udarowych, temperatura i orientacja próbki są raportowane
- Jeśli SA-516 jest wymagane: certyfikacja podwójna (A516 + SA-516) jest wyraźnie wskazana na certyfikacie
- Numer tygla jest możliwy do prześledzenia do fizycznych znaków materiału
Często Zadawane Pytania
Jaka jest różnica między ASTM A516 Grade 70 a Grade 60?
Numer klasy reprezentuje minimalną wytrzymałość na rozciąganie w ksi. Klasa 70 ma minimalny UTS 485 MPa (70 ksi) i minimalny YS 260 MPa, wobec UTS 415 MPa (60 ksi) i YS 220 MPa dla klasy 60. Klasa 70 ma również wyższą dopuszczoną zawartość węgla na tej samej grubości i jest szerzej magazynowana na całym świecie.
Czy ASTM A516 Grade 70 jest zawsze znormalizowany?
Nie. A516 Gr70 jest dostarczana w stanie walcowanym dla blach do 40 mm (1½ in.) grubości, chyba że zamówienie określa normalizację. Dla blach grubszych niż 40 mm normalizacja jest obowiązkowa. Gdy normalizacja jest określona, oznaczenie materiału staje się A516 Gr70 Znormalizowany (lub nosi przyrostek N w niektórych użytkowaniach komercyjnych).
Jaki jest równoważnik ASME ASTM A516 Grade 70?
ASME SA-516 Grade 70 jest bezpośrednim równoważnikiem. Jest technicznie identyczna z ASTM A516 Gr70 i jest wymieniona w ASME BPVC Section II Part A. Dla każdego zbiornika ciśnieniowego ze znaczkiem kodeksu ASME, zamówienie musi wywoływać SA-516, a nie A516. Materiał z certyfikacją podwójną spełniający A516 i SA-516 jest dostępny i powszechnie używany.
Czy ASTM A516 Grade 70 wymaga testu udarowego Charpy'ego?
Test Charpy'ego nie jest automatycznie wymagany przez A516; musi być wywoływany jako wymóg dodatkowy S1, S2 lub S3 w zamówieniu. Jednak w celu zgodności z ASME BPVC, test udarowy może być obowiązkowy w zależności od temperatury projektowania i grubości blachy, zgodnie z ASME Sec VIII Div 1 Figure UCS-66.
Jaki jest równoważnik EN 10028-2 A516 Grade 70?
P355GH jest najbliższym równoważnikiem EN 10028-2. Oba mają minimalną granicę plastyczności około 355 MPa i są przeznaczone do zastosowań w zbiornikach ciśnieniowych. Jednak P355GH określa bardziej rygorystyczne limity P i S (maksimum 0.025), obejmuje właściwości mechaniczne w podwyższonej temperaturze i jest testowany zgodnie z procedurami EN 10028-2. Nie są bezpośrednio wymienne bez przeglądu technicznego zastępowania.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free