1. Materiāla definīcija un pamatīpašības
ASTM A 519 3140 tērauda caurule ir hroma-nikela-molibdēna leģētā tērauda bezšuvju caurule (UNS G31400). Tās pamatkompozīcija ir: 0,38% -0,43% oglekļa, 0,70% -0,90% hroma, 1,10% -1,40% niķeļa un 0,15% -0,25% molibdēna. Šī sakausējuma kombinācija materiālam piešķir trīs galvenās īpašības:
Ultra-augstā izturība: rūdīta un rūdīta stiepes izturība sasniedz 900–1200 MPa
Lieliska izturība: trieciena enerģija var palikt virs 50J pie -40 grādiem
Noguruma pretestība: noguruma kalpošanas laiks ir 3–5 reizes ilgāks nekā parastais oglekļa tērauds (piemēram, 1345)
2. Mehāniskās īpašības un tehniskie parametri
In the normalized and tempered state, 3140 steel pipe has a yield strength ≥585 MPa, a tensile strength ≥795 MPa, and an elongation ≥15%. After optimized heat treatment (such as vacuum oil quenching followed by secondary tempering), the strength can be further increased to 1300 MPa, while maintaining a fracture toughness (KIC) ≥ 90 MPa·m¹/². Note that the performance of thick-walled tubes (>50 mm) samazināsies par 10% -15%, pateicoties atšķirībai.
3. Tipiskas lietojumprogrammas
3140 tērauda caurule ir paredzēta ekstrēmiem darbības apstākļiem:
Aerospace: nosēšanās rīku pievadi, motora balstiekārtas statņi
Enerģijas aprīkojums: kodolenerģijas galveno sūkņa vārpstas, dziļūdens urbšanas platformas spriegošanas kājas
Specializētie transportlīdzekļi: bruņumašīnas vērpes vārpstas, ātrgaitas dzelzceļa ratiņu savienojošie stieņi
Pelējuma ražošana: lielas die-izturīgas pelējuma bāzes (nepieciešama pirmssakcijas)
4. Sīkāka informācija par termiskās apstrādes procesu
Ieteicams dubultā vakuuma termiskās apstrādes process:
Vakuuma slāpēšana: Pēc austenitizācijas 980-1010 grādos augsta spiediena gāzes slāpēšana (slāpekļa spiediens, kas ir lielāks vai vienāds ar 6 bar), tiek izmantots, lai samazinātu deformāciju.
Kriogēna ārstēšana: turiet 2 stundas -80 grādos, lai pārveidotu saglabāto austenītu.
Solis Rūdīšana: stresa mazināšana 300 grādos, kam seko 560 grādi, lai līdzsvarotu īpašības.
Šis process sasniedz ASTM 8. vai augstāku graudu lielumu, izvairoties no temperamenta trausluma riska (350-500 grāds) . 5. Galvenie apstrādes un kvalitātes kontroles punkti
Apstrādes grūtības un pretpasākumi:
Apstrādei nepieciešami kobalta saturoši ātrgaitas tērauda instrumenti ar ieteicamo griešanas ātrumu 35–45 m/min.
Metināšanai jāizmanto Ernicrmo-3 vads, ar iepriekšējas uzkarsēšanas temperatūru lielāka vai vienāda ar 300 grādiem. Dehidrogenēšana jāveic tūlīt pēc metināšanas.
Pārbaudes prasības:
100% fāzēta masīva ultraskaņas pārbaude (PAUT) saskaņā ar ASME BPVC V sekciju
Mikrostruktūras pārbaude (Delta ferīta saturs> 5% aizliegts)
Ūdeņraža satura pārbaude (mazāka vai vienāda ar 0,5 ppm, lai novērstu ūdeņraža apkarošanu)
6. Salīdzinājums ar līdzīgiem materiāliem
Salīdzinot ar 4140 tēraudu, 3140 piedāvā augstāku zemas temperatūras izturību un izturību pret koroziju tā augstākā niķeļa satura dēļ, bet maksā par 40% vairāk. Salīdzinot ar 4340 tēraudu, 3140 ir zemāks molibdēna saturs, padarot to piemērotāku biezu sienu komponentiem, kuriem nepieciešama metināšana. Alternatīvas:
Var aizstāt 4340 lietošanai vidē, kas pārsniedz -50 grādu.
Nav ieteicams kā aizstāt 17-4ph nerūsējošā tērauda korozīvā vidē.
Piemērots nekā 300 m tērauds rotējošām detaļām, kurām nepieciešama liela noguruma stiprība.
