ASTM A519: Ống cơ khí bằng thép hợp kim và carbon liền mạch
1. Tổng quan & Khái niệm cốt lõi
ASTM A519là đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn choống cơ khí carbon và thép hợp kim liền mạch. Không giống như các tiêu chuẩn ống áp lực (A106, A335), ống A519 được thiết kế chủ yếu choứng dụng cơ khí và kết cấutrong đó độ chính xác về kích thước, độ hoàn thiện bề mặt và các tính chất cơ học cụ thể là rất quan trọng.
Sự khác biệt chính:A519 định nghĩaống cơ khí, không phải đường ống áp lực. Nó được sử dụng khi bản thân ống đóng vai trò là thành phần cấu trúc hoặc bộ phận chuyển động.
2. Cấp độ và phân loại tiêu chuẩn
A519 bao gồm nhiều loại, được sắp xếp theo thành phần hóa học:
| Loại lớp | Ký hiệu thép | UNS tương đương | Ứng dụng phổ biến |
|---|---|---|---|
| Thép cacbon | 1020, 1025, 1030, 1040, 1045, 1050, 1060, v.v. | G10200, G10250, v.v. | Gia công tổng hợp, xi lanh, con lăn |
| Thép hợp kim | 4130, 4140, 4150, 4340, 8620, 8625, 9310 | G41300, G41400, v.v. | Các bộ phận có độ bền cao,{0}}máy bay, ô tô |
| Thép không gỉ | 304, 316, 321, 347 | S30400, S31600, v.v. | Các bộ phận cơ khí chống ăn mòn- |
| Lớp "Lò điện" | E3310, E4340, E52100 | Vòng bi, bánh răng-có tải trọng cao |
3. Yêu cầu về thành phần hóa học (Các lớp chính được chọn)
| Cấp | C (%) | Mn (%) | P Tối đa (%) | S Tối đa (%) | Si (%) | Cr (%) | Mo (%) | Ni (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | 0.18-0.23 | 0.30-0.60 | 0.040 | 0.050 | 0.10-0.35 | - | - | - |
| 1045 | 0.43-0.50 | 0.60-0.90 | 0.040 | 0.050 | 0.10-0.35 | - | - | - |
| 4130 | 0.28-0.33 | 0.40-0.60 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | - |
| 4140 | 0.38-0.43 | 0.75-1.00 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | - |
| 4340 | 0.38-0.43 | 0.60-0.80 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.70-0.90 | 0.20-0.30 | 1.65-2.00 |
| 8620 | 0.18-0.23 | 0.70-0.90 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.40-0.60 | 0.15-0.25 | 0.40-0.70 |
Lưu ý: Các bảng hoàn chỉnh với tất cả các lớp được cung cấp trong tiêu chuẩn.
4. Quy trình sản xuất
| Bước xử lý | Sự miêu tả | Mục đích |
|---|---|---|
| luyện thép | Lò điện, oxy cơ bản hoặc quy trình được phê duyệt | Đạt được hóa học quy định |
| Làm ống | Quá trình liền mạch bắt buộc(không có ống hàn) | Không có đường may dọc, tính chất đồng đều |
| Phương pháp hình thành | Hoàn thiện nóng, kéo nguội hoặc cán nguội | Đạt được kích thước và bề mặt cuối cùng |
| Xử lý nhiệt | Theo yêu cầu của đơn đặt hàng (ủ, thường hóa, tôi luyện, v.v.) | Đạt được các tính chất cơ học cần thiết |
5. Tính chất cơ học (Điều kiện xử lý nhiệt - điển hình)
Các đặc tính thay đổi đáng kể dựa trên xử lý nhiệt. Dưới đây là phạm vi điển hình.
| Cấp | Tình trạng | Độ bền kéo (MPa) | Sức mạnh năng suất (MPa) | Độ giãn dài (%) | Độ cứng (HB) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | Vẽ lạnh | 380-550 | 310 phút | 10-20 | 121-170 |
| 1045 | Chuẩn hóa | 625-750 | 370 phút | 12-18 | 170-210 |
| 4130 | Chuẩn hóa & Cường hóa | 670-900 | 435 phút | 15-22 | 190-250 |
| 4140 | Dầu tôi và tôi luyện | 850-1050 | 700 phút | 12-18 | 260-320 |
| 4340 | Dầu tôi và tôi luyện | 1000-1200 | 900 phút | 10-15 | 300-380 |
| 8620 | Chất lượng làm cứng vỏ | 500-700 | 350 phút | 18-25 | 150-200 |
6. Đặc tính kích thước và dung sai
A519 được biết đến vớidung sai kích thước chặt chẽthích hợp cho việc gia công.
| Kích thước | Dung sai ống kéo nguội | Dung sai ống thành phẩm nóng |
|---|---|---|
| Đường kính ngoài | ±0,10mm đến ±0,38mm (phụ thuộc vào OD) | ±0,75% OD hoặc ±0,4mm |
| Độ dày của tường | ±10% tường danh nghĩa | +0/-12,5% đến +0/-10% |
| Độ đồng tâm (Độ lệch tâm của tường) | Phân bố tường đồng đều hơn | Ít nghiêm ngặt hơn so với rút nguội |
| Độ thẳng | Tối đa 0,5mm mỗi mét | Tối đa 1,5mm mỗi mét |
| Hoàn thiện bề mặt | Mịn,{0}}không có vảy (có thể bị ngâm) | Quy mô nhà máy có thể có mặt |
7. Yêu cầu kiểm tra
| Loại bài kiểm tra | Tính thường xuyên | Mục đích | Tiêu chuẩn tham khảo |
|---|---|---|---|
| Phân tích hóa học | Mỗi nhiệt | Xác minh thành phần | ASTM A751 |
| Kiểm tra độ bền kéo | Mỗi nhiệt lượng, mỗi lô xử lý nhiệt | Xác minh tính chất cơ học | ASTM A370 |
| Kiểm tra độ cứng | Như đã chỉ định | Xác minh tính đồng nhất xử lý nhiệt | ASTM E10/E18 |
| Kiểm tra độ phẳng | Hai miếng mỗi lô | Kiểm tra độ dẻo | ASTM A370 |
| Kiểm tra không phá hủy | Tùy chọn (UT, ET, MT) | Phát hiện sự gián đoạn | Như được chỉ định trên PO |
| Kiểm tra trực quan | 100% | Chất lượng bề mặt | - |
8. Các ứng dụng chính theo ngành
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng điển hình | Các lớp phổ biến |
|---|---|---|
| ô tô | Xi lanh thủy lực, thân giảm xóc, trục dẫn động, ống trục, trụ lái | 1020, 1035, 4130, 4140 |
| Hàng không vũ trụ | Các bộ phận của thiết bị hạ cánh, xi lanh truyền động, giá đỡ động cơ, các bộ phận kết cấu | 4130, 4340, 300M, 8620 |
| Máy móc & Thiết bị | Con lăn, trục, cọc, ống lót, bộ phận cơ khí chính xác | 1045, 4140, 4340, 8620 |
| Dầu khí | Thân van, trục bơm, trục gá, dụng cụ hạ cấp | 4140, 4340, 8630 |
| Thủy lực/Khí nén | Thùng xi lanh, ống ắc quy, piston khí nén | 1020, 1045, 4130 (ID mài giũa) |
9. So sánh với các thông số kỹ thuật ống liền mạch khác
| Đặc điểm kỹ thuật | Sử dụng chính | Sự khác biệt chính so với A519 |
|---|---|---|
| ASTM A519 | Ống cơ khí/kết cấu | Dung sai chặt chẽ, điều kiện khác nhau, không có mức áp suất |
| ASTM A106 | Dịch vụ áp suất ở nhiệt độ cao | Áp suất-định mức, giới hạn thành phần hóa học khác nhau |
| ASTM A335 | Đường ống áp suất nhiệt độ cao- | Các loại hợp kim cụ thể cho khả năng chống rão |
| ASTM A213 | Nồi hơi/Ống trao đổi nhiệt | Đặc tính nhiệt độ-kín khít,-áp suất cao |
| ASTM A500 | Ống kết cấu (Hàn & liền mạch) | Hình dạng kết cấu, dung sai ít nghiêm ngặt hơn |
10. Thông tin mua hàng & đặt hàng
Thông tin cần thiết để chỉ định:
Đặc điểm kỹ thuật: ASTM A519
Cấp: 1020, 4130, 4140, v.v.
Tình trạng:
đĩa CD(Cold Drawn) - Độ hoàn thiện tốt hơn, dung sai chặt chẽ hơn
nhân sự(Cán nóng) - Như-điều kiện cán
A(Ủ) - Điều kiện mềm để gia công
N(Chuẩn hóa) - Cấu trúc thống nhất
QT(Dập tắt & cường lực) - Cường độ cao
Kích cỡ: OD x Độ dày của tường (tính bằng inch hoặc mm)
Chiều dài: Ngẫu nhiên hoặc cắt theo chiều dài
Kết thúc Kết thúc: Đồng bằng, vát cạnh, không bavia
Hoàn thiện bề mặt: Ngâm, tẩm dầu, phosphat hóa
Yêu cầu đặc biệt: NDT, thử nghiệm đặc biệt, chứng nhận
Ví dụ về chỉ định đơn hàng:
ASTM A519 4140 QT, Tường 3.000" OD x 0,250", Cắt theo chiều dài 10ft, đánh bóng OD, Vát các đầu, Độ cứng 28-32 HRC
11. Cân nhắc xử lý nhiệt
| Cấp | Xử lý nhiệt được đề xuất | Thuộc tính kết quả điển hình |
|---|---|---|
| 1020/1025 | Chế hòa khí & làm cứng vỏ | Vỏ cứng (55-62 HRC), lõi cứng |
| 1045 | Bình thường hóa hoặc Làm dịu & Nhiệt độ | Độ bền tốt và chống mài mòn |
| 4130/4140 | Làm dịu & ủ (dầu) | Độ bền cao, độ dẻo dai tốt |
| 4340 | Làm dịu & ủ (dầu) | Độ bền rất cao, độ cứng sâu |
| 8620 | cacbon hóa | Thép cứng trường hợp tuyệt vời |
12. Lưu ý quan trọng và hạn chế
KHÔNG phải là tiêu chuẩn về đường ống áp lực- Ống A519 không nhằm mục đích ngăn chặn áp suất trừ khi được đánh giá cụ thể
Không có yêu cầu kiểm tra thủy tĩnhtheo mặc định (không giống như tiêu chuẩn đường ống áp lực)
Độ chính xác kích thướclà một điểm bán hàng quan trọng, đặc biệt là đối với rút nguội
Khuyết tật bề mặtquan trọng hơn trong đường ống áp lực (ảnh hưởng đến gia công)
Chứng nhậnthường bao gồm các báo cáo thử nghiệm hóa học và cơ học
Tính hànthay đổi tùy theo loại thép hợp kim - yêu cầu xử lý nhiệt trước/sau{1}}hàn
13. Tương đương toàn cầu
| Lớp ASTM A519 | Tương đương EN/DIN | ISO tương đương | Tương đương JIS |
|---|---|---|---|
| 1020 | 1.0402, C22 | C22E | S20C |
| 1045 | 1.0503, C45 | C45E | S45C |
| 4130 | 1.7218, 25CrMo4 | 25CrMo4 | SCM420 |
| 4140 | 1.7225, 42CrMo4 | 42CrMo4 | SCM440 |
| 4340 | 1.6582, 34CrNiMo6 | 34CrNiMo6 | SNCM439 |
Ống cơ khí ASTM A519 là lựa chọn ưu tiên khi độ chính xác về kích thước, tính chất cơ học cụ thể và chất lượng bề mặt là tối quan trọng đối với các bộ phận sẽ được gia công, tạo hình hoặc sử dụng trong các ứng dụng kết cấu không có áp suất bên trong.
