Trả Lời Nhanh
Quick Answer
ASTM A516 bao gồm tấm thép cacbon cho bình chứa áp lực ở bốn cấp — 55, 60, 65 và 70 — trong đó con số cấp biểu thị cường độ chảy tối thiểu tính bằng ksi. Cấp 70 được sử dụng rộng rãi nhất, với cường độ chảy tối thiểu 260 MPa và cường độ kéo 485–620 MPa. Giới hạn cacbon tăng dần trong bốn nhóm độ dày. ASME SA-516 là quy cách giống hệt nhau cho sản xuất được BPVC quản lý.
ASTM A516/A516M là tiêu chuẩn tấm thép cacbon chính cho dịch vụ bình chứa áp lực ở nhiệt độ trung bình và thấp. Được ASTM International công bố, nó quản lý tấm lăn phẳng để sử dụng trong các bình chứa áp lực hàn luyện fusion nơi độ cứng vết cắt được cải thiện là quan trọng. Tiêu chuẩn được ghép nối với ASME SA-516 cho các bình có dấu mã và là vật liệu mặc định cho các quả cầu lưu trữ nhà máy lọc dầu, các vỏ trao đổi nhiệt và các viên đạn lưu trữ LPG trên toàn thế giới.
Phạm Vi và Khả Năng Áp Dụng
A516 áp dụng cho tấm thép cacbon được sử dụng cho:
- Các bình chứa áp lực hàn luyện fusion
- Dịch vụ nhiệt độ thấp (xuống khoảng −46 °C với thử nghiệm tác động)
- Các thành phần giữ áp lực chung
- Vỏ trao đổi nhiệt và nắp kênh
Tiêu chuẩn không áp dụng cho ống, ống nhỏ, thanh hoặc rèn. Các hình thức này có các tiêu chuẩn ASTM/ASME riêng. A516 bao gồm tấm ở tất cả các độ dày được sản xuất theo tiêu chuẩn, nhưng giới hạn thành phần hóa học cacbon phụ thuộc vào độ dày.
Phạm Vi Cấp
| Cấp | UTS Tối Thiểu MPa (ksi) | Phạm Vi UTS MPa | YS Tối Thiểu MPa (ksi) | Sử Dụng Chính |
|---|---|---|---|---|
| Gr55 | 380 (55) | 380–515 | 205 (30) | Áp suất thấp, nhiệt độ phòng |
| Gr60 | 415 (60) | 415–550 | 220 (32) | Bình chứa áp lực chung |
| Gr65 | 450 (65) | 450–585 | 240 (35) | Dịch vụ áp suất trung bình |
| Gr70 | 485 (70) | 485–620 | 260 (38) | Bình chứa áp lực hiệu suất cao, phổ biến nhất |
Yêu Cầu Thành Phần Hóa Học
Hàm lượng cacbon trong A516 thay đổi tùy theo cấp và độ dày tấm. Các bảng sau đây trình bày giới hạn phân tích lò hoàn chỉnh.
Cacbon (C max, % trọng lượng) Theo Cấp và Nhóm Độ Dày
| Nhóm Độ Dày | 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 |
Tất Cả Các Yếu Tố Khác (% trọng lượng, tất cả các cấp, tất cả độ dày trừ khi có ghi chú)
| Yếu Tố | Giới Hạn |
|---|---|
| Mangan (Mn) | 0.85–1.20 for Gr55/60 up to ≤ 12.5 mm; 0.85–1.20 for all grades > 12.5 mm |
| Phốt (P) max | 0.035 |
| Lưu huỳnh (S) max | 0.035 |
| Silic (Si) | 0.15–0.40 |
Chi Tiết Mangan Theo Cấp và Độ Dày (% trọng lượng):
| Độ Dày | 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 |
Đồng (Cu), Nickel (Ni), Crôm (Cr), Molibden (Mo) và Vanadi (V) mỗi loại được giới hạn ở mức tối đa 0.30% (Cu tối đa 0.40%) khi được chỉ định; các yếu tố dư lượng không được kiểm soát trừ khi yêu cầu bổ sung S15 (dư lượng bị giới hạn) được gọi.
Tính Chất Cơ Học
Theo Cấp — Kéo và Chảy (tất cả độ dày, trạng thái tiêu chuẩn)
| Cấp | Cường Độ Chảy Tối Thiểu MPa (ksi) | Phạm Vi Cường Độ Kéo MPa (ksi) | Kéo Dài 200 mm tối thiểu % | Kéo Dài 50 mm tối thiểu % |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Cường độ chảy được xác định ở ứng suất chứng minh 0.2% hoặc theo phương pháp drop-of-the-beam/halt-of-the-pointer theo ASTM A370.
Giảm Cường Độ Chảy Được Điều Chỉnh Theo Độ Dày
Đối với tấm dày hơn 50 mm (2 in.), cường độ chảy tối thiểu được giảm 7 MPa (1 ksi) cho mỗi lần tăng 25 mm (1 in.) độ dày trên 50 mm, tùy thuộc vào mức tối thiểu tuyệt đối:
| Cấp | Mức Tối Thiểu Tuyệt Đối YS (> 50 mm) |
|---|---|
| Gr55 | 170 MPa (25 ksi) |
| Gr60 | 185 MPa (27 ksi) |
| Gr65 | 205 MPa (30 ksi) |
| Gr70 | 220 MPa (32 ksi) |
Yêu Cầu Chuẩn Hóa
Khi chuẩn hóa được yêu cầu (bắt buộc):
- Tất cả tấm dày > 40 mm (1½ in.) cho Gr70
- Tất cả tấm dày > 50 mm (2 in.) cho Gr55, Gr60, Gr65
- Khi được đặt hàng chuẩn hóa (hậu tố N, ví dụ A516 Gr70N)
Khi chuẩn hóa là tùy chọn:
- Các tấm trong giới hạn độ dày trên có thể được cung cấp đã lăn nóng trừ khi chuẩn hóa được chỉ định trong đơn đặt hàng
- Chuẩn hóa là lựa chọn của người mua cho các tấm trong phạm vi độ dày tiêu chuẩn
Nhiệt độ chuẩn hóa: thường là 900–955 °C, làm lạnh bằng không khí. Chuẩn hóa làm mịn cấu trúc hạt, cải thiện độ cứng ở nhiệt độ thấp và đồng nhất hóa thành phần. Chứng chỉ kiểm tra phải nêu rõ nhiệt độ chuẩn hóa và phương pháp làm lạnh khi cung cấp vật liệu được chuẩn hóa.
Kiểm Tra Bổ Sung và Yêu Cầu
Thử Nghiệm Tác Động Charpy V-Notch (Yêu Cầu Bổ Sung)
A516 cho phép các yêu cầu kiểm tra tác động bổ sung sau, được người mua gọi trong đơn đặt hàng:
| Yêu Cầu | Mô Tả |
|---|---|
| S1 | Thử nghiệm tác động Charpy V-notch ở nhiệt độ được chỉ định; hướng tiêu chuẩn (ngang) |
| S2 | Thử nghiệm thả trọng (DWT) theo ASTM E208; nhiệt độ chuyển tiếp nil-ductility (NDT) |
| S3 | Thử nghiệm Charpy V-notch ở nhiệt độ thấp hơn S1; cho các ứng dụng dịch vụ lạnh cực độ |
| S5 | Tác động Charpy dọc (ít bảo thủ hơn ngang) |
Yêu Cầu Charpy A516 Gr70 Điển Hình cho các bình chứa áp lực công nghiệp xử lý: tối thiểu 27 J (20 ft-lbf) ở −46 °C cho tấm được chuẩn hóa, theo các đường miễn trừ tác động ASME BPVC Section VIII Div 1.
Các Yêu Cầu Bổ Sung Khác
| Yêu Cầu | Mô Tả |
|---|---|
| S4 | Kiểm tra siêu âm theo ASTM A435 hoặc A578 |
| S9 | Xếp hạng bao gồm theo ASTM E45 |
| S11 | Khử oxi cacbon chân không |
| S14 | Giới hạn tương đương cacbon (Pcm hoặc công thức IIW) |
| S15 | Giới hạn yếu tố dư lượng bị giới hạn |
Tương Đương ASME
ASME SA-516 về mặt kỹ thuật giống hệt ASTM A516. Nó được kết hợp bằng tham chiếu trong ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section II Part A. Bốn cấp không thay đổi: SA-516 Gr55, Gr60, Gr65, Gr70.
Đối với các bình chứa áp lực được thiết kế và sản xuất theo ASME BPVC Section VIII (Division 1 hoặc 2), đơn đặt hàng phải chỉ định SA-516, không phải A516. Vật liệu được chứng nhận kép (tuân thủ A516 và SA-516) có sẵn trên thị trường và được chấp nhận rộng rãi; chứng chỉ kiểm tra phải rõ ràng nêu cả hai chỉ định.
| ASTM | ASME | Phần Mã 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 |
Tương Đương Cross-Standard
| A516 Grade | EN 10028-2 | Mô Tả EN | JIS G3115 | IS 2002 |
|---|---|---|---|---|
| Gr55 | P265GH | Thép cacbon cho nhiệt độ cao | — | Gr1 (approx) |
| Gr60 | P295GH | Thép cacbon-Mn cho bình chứa | SPV315 | Gr2 |
| Gr65 | P310GH / P355GH (giới hạn dưới) | — | SPV355 | — |
| Gr70 | P355GH | Cacbon-Mn, 355 MPa YS tối thiểu | SPV410 | Gr3A/3B |
Ghi Chú Về Tương Đương:
- EN 10028-2 chỉ định các tính chất cơ học ở nhiệt độ cao (100–400 °C) ngoài các tính chất ở nhiệt độ phòng; A516 không.
- P355GH (EN) và A516 Gr70 thường được trích dẫn tương đương cho các mục đích mua hàng, nhưng P355GH có giới hạn P và S hơi chặt hơn (0.025 max mỗi) so với 0.035 max của A516.
- JIS G3115 SPV410 là tương đương bình chứa áp lực của Nhật Bản; nó bao gồm kiểm tra tác động bắt buộc ở −5 °C.
Danh Sách Kiểm Tra Xác Minh Chứng Chỉ Kiểm Tra
Khi xác minh chứng chỉ kiểm tra cho vật liệu A516, hãy xác nhận:
- Chỉ định tiêu chuẩn và cấp khớp với đơn đặt hàng (ví dụ "ASTM A516 Gr70" hoặc "ASTM A516/A516M Gr70")
- Độ dày tấm được ghi lại — kiểm tra xem hàm lượng cacbon có tuân thủ nhóm độ dày chính xác
- Mangan nằm trong phạm vi cho nhóm độ dày áp dụng
- P ≤ 0.035 và S ≤ 0.035 (chặt hơn nếu S15 được gọi)
- Si nằm giữa 0.15 và 0.40
- Cường độ chảy, cường độ kéo và kéo dài đáp ứng mức tối thiểu cấp
- Nếu chuẩn hóa được chỉ định: nhiệt độ xử lý nhiệt và phương pháp được nêu
- Nếu Charpy (S1/S2/S3) được chỉ định: kết quả kiểm tra tác động, nhiệt độ và hướng mẫu được báo cáo
- Nếu SA-516 được yêu cầu: chứng nhận kép (A516 + SA-516) được nêu rõ trên chứng chỉ
- Số lò được truy xuất để đánh dấu vật liệu vật lý
Câu Hỏi Thường Gặp
Sự khác biệt giữa ASTM A516 Grade 70 và Grade 60 là gì?
Con số cấp biểu thị cường độ kéo tối thiểu tính bằng ksi. Cấp 70 có UTS tối thiểu 485 MPa (70 ksi) và YS tối thiểu 260 MPa, so với 415 MPa (60 ksi) UTS và 220 MPa YS của cấp 60. Cấp 70 cũng có hàm lượng cacbon cho phép cao hơn ở cùng độ dày và được lưu trữ rộng rãi hơn trên toàn cầu.
ASTM A516 Grade 70 có luôn được chuẩn hóa không?
Không. A516 Gr70 được cung cấp ở trạng thái lăn nóng cho các tấm dày tới 40 mm (1½ in.), trừ khi đơn đặt hàng chỉ định chuẩn hóa. Đối với tấm dày hơn 40 mm, chuẩn hóa là bắt buộc. Khi chuẩn hóa được chỉ định, chỉ định vật liệu trở thành A516 Gr70 được chuẩn hóa (hoặc mang hậu tố N trong một số cách sử dụng thương mại).
Tương Đương ASME của ASTM A516 Grade 70 là gì?
ASME SA-516 Grade 70 là tương đương trực tiếp. Nó giống hệt ASTM A516 Gr70 về mặt kỹ thuật và được liệt kê trong ASME BPVC Section II Part A. Đối với bất kỳ bình chứa áp lực được dấu mã ASME nào, đơn đặt hàng phải gọi SA-516, không phải A516. Vật liệu được chứng nhận kép tuân thủ cả A516 và SA-516 có sẵn và được sử dụng phổ biến.
ASTM A516 Grade 70 có yêu cầu kiểm tra tác động Charpy không?
Kiểm tra Charpy không được yêu cầu tự động bởi A516; nó phải được gọi là yêu cầu bổ sung S1, S2 hoặc S3 trong đơn đặt hàng. Tuy nhiên, để tuân thủ ASME BPVC, kiểm tra tác động có thể bắt buộc tùy thuộc vào nhiệt độ thiết kế và độ dày tấm, theo ASME Sec VIII Div 1 Figure UCS-66.
Tương Đương EN 10028-2 của A516 Grade 70 là gì?
P355GH là tương đương EN 10028-2 gần nhất. Cả hai đều có cường độ chảy tối thiểu khoảng 355 MPa và được dự định cho các ứng dụng bình chứa áp lực. Tuy nhiên, P355GH chỉ định giới hạn P và S chặt chẽ hơn (0.025 max), bao gồm các tính chất cơ học ở nhiệt độ cao và được kiểm tra theo các thủ tục EN 10028-2. Chúng không thể hoán đổi trực tiếp mà không cần xem xét thay thế kỹ thuật.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free