ASTM A519: Bešavne mehaničke cijevi od ugljika i legiranog čelika
1. Pregled i osnovni koncept
ASTM A519je standardna specifikacija zabešavne mehaničke cijevi od ugljičnog i legiranog čelika. Za razliku od standarda tlačnih cijevi (A106, A335), cijevi A519 su dizajnirane prvenstveno zamehaničke i strukturne primjenegdje su tačnost dimenzija, obrada površine i specifična mehanička svojstva kritični.
Ključna razlika:A519 definiramehaničke cijevi, ne tlačne cijevi. Koristi se tamo gdje sama cijev služi kao strukturna komponenta ili pokretni dio.
2. Standardne ocjene i klasifikacija
A519 pokriva širok spektar klasa, organizovanih po hemijskom sastavu:
| Vrsta ocjene | Oznaka čelika | Ekvivalent UNS | Uobičajene aplikacije |
|---|---|---|---|
| Carbon Steels | 1020, 1025, 1030, 1040, 1045, 1050, 1060, itd. | G10200, G10250, itd. | Opšta obrada, cilindri, valjci |
| legirani čelici | 4130, 4140, 4150, 4340, 8620, 8625, 9310 | G41300, G41400, itd. | Dijelovi velike{0}}vrste, avioni, automobili |
| Stainless Steels | 304, 316, 321, 347 | S30400, S31600, itd. | Mehanički dijelovi otporni- na koroziju |
| Razredi "električne peći". | E3310, E4340, E52100 | Ležajevi{0}}visokih opterećenja, zupčanici |
3. Zahtjevi hemijskog sastava (odabrani ključni razredi)
| Ocjena | C (%) | Mn (%) | P Max (%) | S Max (%) | 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 |
Napomena: Kompletne tabele sa svim ocenama date su u standardu.
4. Proces proizvodnje
| Korak procesa | Opis | Svrha |
|---|---|---|
| Proizvodnja čelika | Električna peć, osnovni kisik ili odobreni proces | Ostvarite određenu hemiju |
| Izrada cijevi | Obavezni besprijekorni proces(bez zavarenih cijevi) | Bez uzdužnog šava, ujednačena svojstva |
| Forming Methods | Vruće završeno, hladno vučeno ili hladno valjano | Postignite konačne dimenzije i površinu |
| Toplinska obrada | Prema zahtjevima narudžbenice (žareno, normalizirano, temperirano, itd.) | Dobiti potrebna mehanička svojstva |
5. Mehanička svojstva (uobičajeno - termički obrađeno stanje)
Svojstva se značajno razlikuju ovisno o toplinskoj obradi. Ispod su tipični rasponi.
| Ocjena | Stanje | Vlačna čvrstoća (MPa) | Granica tečenja (MPa) | Izduženje (%) | tvrdoća (HB) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | Cold Drawn | 380-550 | 310 min | 10-20 | 121-170 |
| 1045 | Normalizovano | 625-750 | 370 min | 12-18 | 170-210 |
| 4130 | Normalizirano i temperirano | 670-900 | 435 min | 15-22 | 190-250 |
| 4140 | Kaljeno i kaljeno ulje | 850-1050 | 700 min | 12-18 | 260-320 |
| 4340 | Kaljeno i kaljeno ulje | 1000-1200 | 900 min | 10-15 | 300-380 |
| 8620 | Kvalitet očvršćavanja kućišta | 500-700 | 350 min | 18-25 | 150-200 |
6. Dimenzionalne karakteristike i tolerancije
A519 je poznat pouske tolerancije dimenzijapogodan za mašinsku obradu.
| Dimenzija | Tolerancija hladno vučenih cijevi | Tolerancija vruće gotove cijevi |
|---|---|---|
| Vanjski prečnik | ±0,10 mm do ±0,38 mm (zavisi od OD) | ±0,75% od OD ili ±0,4 mm |
| Wall Thickness | ±10% nominalnog zida | +0/-12,5% do +0/-10% |
| Koncentričnost (ekscentričnost zida) | Ujednačenija distribucija zidova | Manje strog od hladno vučenog |
| Pravost | 0,5 mm po metru max | 1,5 mm po metru max |
| Završna obrada | Glatko,{0}bez kamenca (može biti kiselo) | Može biti prisutan mlinski kamenac |
7. Zahtjevi za testiranje
| Test Type | Frekvencija | Svrha | Standardna referenca |
|---|---|---|---|
| Chemical Analysis | Svaka toplina | Provjeri sastav | ASTM A751 |
| Test zatezanja | Svaka toplina, svaka serija toplinske obrade | Provjerite mehanička svojstva | ASTM A370 |
| Test tvrdoće | Kako je navedeno | Provjerite ujednačenost termičke obrade | ASTM E10/E18 |
| Test spljoštenja | Dva komada po lotu | Provjerite duktilnost | ASTM A370 |
| Nedestruktivni test | Opciono (UT, ET, MT) | Otkrivanje diskontinuiteta | Kako je navedeno u PO |
| Vizuelni pregled | 100% | Kvalitet površine | - |
8. Ključne primjene po industriji
| Industrija | Tipične primjene | Uobičajene ocjene |
|---|---|---|
| Automotive | Hidraulični cilindri, tijela amortizera, pogonske osovine, osovinske cijevi, stupovi upravljača | 1020, 1035, 4130, 4140 |
| Vazduhoplovstvo | Komponente stajnog trapa, cilindri aktuatora, nosači motora, elementi konstrukcije | 4130, 4340, 300M, 8620 |
| Machinery & Equipment | Valjci, osovine, vretena, čahure, precizni mehanički dijelovi | 1045, 4140, 4340, 8620 |
| Nafta & Gas | Tijela ventila, osovine pumpe, trnovi, alati za spuštanje | 4140, 4340, 8630 |
| Hidraulički/pneumatski | Cilindrične cijevi, akumulatorske cijevi, pneumatski klipovi | 1020, 1045, 4130 (brušeni ID) |
9. Poređenje sa drugim specifikacijama bešavnih cijevi
| Specifikacija | Primarna upotreba | Ključna razlika od A519 |
|---|---|---|
| ASTM A519 | Mehaničke/strukturne cijevi | Uske tolerancije, različiti uslovi, bez ocene pritiska |
| ASTM A106 | Servis pod pritiskom na visokim temperaturama | Razlikuju se granice pritiska{0}}, hemijskog sastava |
| ASTM A335 | Visoko{0}}pritisni cjevovodi | Specifični razredi legure za otpornost na puzanje |
| ASTM A213 | Cijevi za kotao/izmjenjivač topline | Otporne na pritisak{0}}, visoke{1}} svojstva |
| ASTM A500 | Strukturne cijevi (zavarene i bešavne) | Strukturni oblici, manje stroge tolerancije |
10. Informacije o kupovini i narudžbi
Osnovne informacije koje treba navesti:
Specifikacija: ASTM A519
Ocjena: 1020, 4130, 4140, itd.
Stanje:
CD(Cold Drawn) - Bolja završna obrada, čvršće tolerancije
HR(vruće valjano) - Kao-valjano stanje
A(Žareno) - Meko stanje za mašinsku obradu
N(Normalizovano) - Uniformna struktura
QT(Kaljeni i kaljeni) - Visoka čvrstoća
Veličina: OD x debljina zida (u inčima ili mm)
Dužina: Nasumično ili izrezano na dužinu
End Finish: Običan, zakošen, bez ivica
Završna obrada: kiseli, nauljeni, fosfatizovani
Posebni zahtjeviDodatna oprema: NDT, specijalno ispitivanje, sertifikacija
Primjer oznake narudžbe:
ASTM A519 4140 QT, 3.000" OD x 0.250" zid, isečen na 10ft dužine, OD poliran, krajevi zakošeni, tvrdoća 28-32 HRC
11. Razmatranja toplinske obrade
| Ocjena | Preporučena toplinska obrada | Tipična rezultujuća svojstva |
|---|---|---|
| 1020/1025 | Karburizacija i očvršćavanje kućišta | Tvrdo kućište (55-62 HRC), čvrsto jezgro |
| 1045 | Normaliziranje ili gašenje i temperiranje | Dobra čvrstoća i otpornost na habanje |
| 4130/4140 | Gašenje i temperiranje (ulje) | Visoka čvrstoća, dobra žilavost |
| 4340 | Gašenje i temperiranje (ulje) | Veoma visoka čvrstoća, duboka otvrdnjavanje |
| 8620 | Carburizing | Odličan čelik za kaljenje kućišta |
12. Važne napomene i ograničenja
NIJE standard za tlačne cijevi- A519 cijevi nisu namijenjene za zadržavanje pritiska osim ako nisu posebno procijenjene
Nema potrebe za hidrostatičkim ispitivanjemprema zadanim postavkama (za razliku od standarda tlačnih cijevi)
Preciznost dimenzijaje ključna prodajna tačka, posebno za hladno vučene
Površinski defektisu kritičniji nego u potisnoj cijevi (utječu na strojnu obradu)
Certifikacijaobično uključuje izvještaje o hemijskim i mehaničkim ispitivanjima
Zavarljivostvarira u zavisnosti od razreda - legirani čelik zahtijeva toplinsku obradu prije/poslije-zavarivanja
13. Globalni ekvivalenti
| ASTM A519 razred | EN/DIN ekvivalent | ISO ekvivalent | JIS Equivalent |
|---|---|---|---|
| 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 |
ASTM A519 mehanička cijev je poželjan izbor kada su preciznost dimenzija, specifične mehaničke osobine i kvalitet površine najvažniji za komponente koje će se mašinski obrađivati, formirati ili koristiti u strukturalnim aplikacijama bez unutrašnjeg pritiska.
