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ASTM A240 涵盖用于压力容器和通用应用的铬和铬-镍不锈钢板、薄板和带材。它定义了 50 多个牌号的化学成分极限和机械性能最小值,从常见的奥氏体类型(如 304 和 316L)到双相和铁素体合金。
ASTM A240/A240M 是全球制造业中最广泛引用的不锈钢产品标准之一。由 ASTM 国际组织颁布,它规范三种形式的扁轧不锈钢产品:板材(厚度 ≥ 4.75 毫米或宽度 ≥ 600 毫米)、薄板(厚度 < 4.75 毫米,宽度 ≥ 600 毫米)和带材(宽度 < 600 毫米)。A240M 中的 M 后缀表示 SI 单位版本;两个版本都同时维护。
适用范围
A240 适用于铬和铬-镍耐热不锈钢,用途包括:
- 压力容器和承压部件
- 通用耐腐蚀应用
- 食品加工和制药设备
- 建筑和结构应用(如果牌号允许)
该标准不涵盖棒材、杆材、线材或管材形式。这些由单独的 ASTM 标准涵盖(A276 用于棒材,A312 用于管材)。
牌号覆盖
A240 包括 50 多个 UNS 指定的牌号,分为几个系列:
| 系列 | 典型牌号 | UNS 号 |
|---|---|---|
| 奥氏体(300 系列) | 304, 304L, 316, 316L, 317L, 321, 347 | S30400, S30403, S31600, S31603... |
| 铁素体(400 系列) | 430, 439, 444 | S43000, S43035, S44400 |
| 马氏体 | 410, 420 | S41000, S42000 |
| 双相 | 2205, 2507 | S32205, S32750 |
| 瘦双相 | LDX 2101, 2304 | S32101, S32304 |
| 超奥氏体 | 904L, 6% Mo 牌号 | N08904, S31254 |
化学成分要求
下表显示最常订购牌号的成分限制。除非注明范围或最小值,否则所有值为最大重量百分比。
| 牌号 | C 最大 | Mn 最大 | Si 最大 | Cr | Ni | Mo | N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 | 0.07 | 2.00 | 0.75 | 17.5–19.5 | 8.0–10.5 | — | — |
| 304L | 0.030 | 2.00 | 0.75 | 17.5–19.5 | 8.0–12.0 | — | — |
| 316 | 0.07 | 2.00 | 0.75 | 16.0–18.0 | 10.0–14.0 | 2.00–3.00 | — |
| 316L | 0.030 | 2.00 | 0.75 | 16.0–18.0 | 10.0–14.0 | 2.00–3.00 | — |
| 316Ti | 0.08 | 2.00 | 0.75 | 16.0–18.0 | 10.0–14.0 | 2.00–3.00 | — |
| 2205 | 0.030 | 2.00 | 1.00 | 22.0–23.0 | 4.5–6.5 | 3.0–3.5 | 0.14–0.20 |
注:所有牌号都对 P 和 S 进行控制(通常大多数牌号 P ≤ 0.045、S ≤ 0.030)。有关完整限制,请参阅 A240 的当前版本。
机械性能要求
机械性能由 ASTM A370 的拉伸试验确定。主要牌号的最小要求:
| 牌号 | 抗拉强度最小值 (MPa) | 0.2% 屈服强度最小值 (MPa) | 延伸率最小值 % | 最大硬度 |
|---|---|---|---|---|
| 304 | 515 | 205 | 40 | 92 HRB |
| 304L | 485 | 170 | 40 | 88 HRB |
| 316 | 515 | 205 | 40 | 95 HRB |
| 316L | 485 | 170 | 40 | 95 HRB |
| 2205 | 620 | 450 | 25 | 31 HRC |
| 2507 | 795 | 550 | 15 | 32 HRC |
延伸率以薄板和带材 50 毫米测量长度或板材 200 毫米测量长度测量,除非另有说明。
热处理
A240 要求所有奥氏体牌号在退火状态下供应,除非在采购订单上另有说明。该标准为每个牌号系列定义最低退火温度:
- 奥氏体 300 系列:固溶退火 ≥ 1040 °C (1900 °F),水淬或快速空冷
- 铁素体 400 系列:根据牌号退火 760–900 °C
- 双相牌号:固溶退火 ≥ 1020–1080 °C,快速淬火
不当退火会导致敏化(铬化物在晶界析出),严重降低晶间腐蚀抵抗力。MTC 应确认热处理温度和方法。
测试和检验要求
每炉材料需进行以下最少测试:
- 化学分析 — 每炉一次(钢包分析)。如指定,可能需要产品分析。
- 拉伸试验 — 每批一个试样(批 = 同一炉次和同一热处理条件)。
- 硬度试验 — 根据 ASTM E18/E10 的 Brinell 或 Rockwell;标准中定义频率。
- 表面和目视检查 — 所有材料。
可选测试(如采购订单中指定):
- 晶间腐蚀试验(ASTM A262)
- 铁素体测量(双相牌号)
- 低温 Charpy 冲击
- 超声波检查
订购信息
完整的 A240 采购订单应指定:
- ASTM A240(如需要,请注明版本年份)
- 牌号指定(如 316L 型)
- 尺寸:厚度 × 宽度 × 长度(或卷重)
- 表面:1 号、2B、2D、BA、4 号、8 号(镜面)
- 数量(公斤或张数)
- 任何补充要求(S1 至 S13)
- 认证要求(如 EN 10204 3.1 测试报告)
读取 A240 材料的 MTC
验证 A240 材料的钢铁厂测试证书时,确认:
- 标准指定与采购订单相符(包括牌号)
- 钢号可追溯到材料上的物理标记
- 化学分析值在指定牌号的 A240 限制范围内
- 机械试验结果满足上表中的最小值
- 注明退火状态
- 证书由钢铁厂授权代表签署/盖章
TestCert 通过将 A240 成分和机械限制存储为结构化数据来自动化此检查,对任何超出规范的值进行标记,无需手动参考标准文本。
常见问题
ASTM A240 304 级和 304L 级有什么区别?
主要区别是碳含量。304L 级的碳最大含量为 0.030 wt%,而 304 的为 0.07 wt%。304L 中较低的碳含量降低了焊接期间敏化的风险,使其适合用于腐蚀环境中不进行焊后退火的焊接部件。
ASTM A240 涵盖双相不锈钢吗?
是的。A240 包括双相牌号,如 2205 (UNS S32205) 和超级双相 2507 (UNS S32750)。这些牌号的屈服强度比奥氏体牌号更高,氯化物应力腐蚀开裂抵抗力更好,但需要仔细的热处理控制。
ASTM A240 中使用哪些表面光洁度指定?
常见的光洁度包括:1 号(热轧、退火、酸洗)、2D(冷轧、退火、哑光)、2B(冷轧、退火、轻度压光 — 最常见)、BA(光亮退火)、4 号(拉丝)和 8 号(镜面抛光)。光洁度必须在采购订单上指定。
ASTM A240 与 ASME SA-240 相同吗?
几乎相同。ASME SA-240 是纳入 ASME 锅炉和压力容器代码第 II 部分 A 中的 ASTM A240。SA-240 可能包括额外的 ASME 特定要求。对于需要符合 ASME 代码的压力容器制造,必须调用 SA-240,而非 A240。有关完整详情,请参阅我们的比较页面。
A240 下每炉需要多少个测试样本?
A240 要求每批一个拉伸测试样本,其中批定义为来自同一炉、同一产品形式、同一公称厚度和同一热处理条件的所有材料。对于大型炉次,可能需要多个批次。
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