فولاد خفیف (MS) یکی از متنوع ترین و پرکاربردترین مواد در صنعت لوله و لوله را نشان می دهد. به عنوان یک آلیاژ اساسی کربن آهن ، MS Materal تعادل استثنایی از کار ، مقرون به صرفه بودن و ویژگی های عملکرد قابل اعتماد را ارائه می دهد که باعث می شود آن را برای کاربردهای بی شماری در سیستم های خط لوله ، مؤلفه های ساختاری و پروژه های مهندسی عمومی مناسب کند.
مواد فولادی ملایم چیست؟
فولاد خفیف یک آلیاژ آهنی کم کربن است که با محدوده محتوای کربن خاص آن متمایز است ، که به طور معمول بین 0.16 ٪ و 0.29 ٪ سقوط می کند. این درصد کربن با دقت کنترل شده ، مواد MS را با تعادل مشخصه قدرت و انعطاف پذیری خود فراهم می کند ، و آن را به یک انتخاب ایده آل برای برنامه هایی تبدیل می کند که در آن شکل پذیری به اندازه یکپارچگی ساختاری مهم است.
بر خلاف فولادهای کربن بالا ، فولاد خفیف خواص حرارتی عالی را با نقطه ذوب از 1450 درجه سانتیگراد تا 1520 درجه سانتیگراد حفظ می کند. این نقطه ذوب بالاتر فرآیندهای مختلف ساخت با دمای بالا را که در تولید لوله از جمله جوشکاری ، نورد و عملیات تشکیل دهنده گرم است ، تسهیل می کند.
ترکیب شیمیایی مواد MS
خواص فولاد خفیف توسط ترکیب شیمیایی دقیق آن تعیین می شود. فراتر از رابطه اولیه آهن-کربن ، مواد MS حاوی چندین عنصر آلیاژ کلیدی است که بر خصوصیات مکانیکی و شیمیایی آن تأثیر می گذارد:
کربن (ج): 0.16-0.29 ٪ - ضمن حفظ قابلیت تشکیل ، قدرت اساسی را فراهم می کند
منگنز (منگنز): 0.30-1.00 ٪ - سخت بودن را بهبود می بخشد و فولاد را اکسید می کند
سیلیکون (SI): 0.10-0.30 ٪ - به عنوان یک عامل تقویت کننده و تقویت کننده عمل می کند
فسفر (P): 0.04 ٪ - - به طور کلی ناخالصی محسوب می شود اما می تواند ماشینکاری را بهبود بخشد
گوگرد (ها): 0.05 ٪ - به طور معمول به حداقل می رسند اما می توانند در مقادیر خاص قابلیت ماشینکاری را افزایش دهند
نمرات و مشخصات لوله های فلزی MS مشترک
در تولید لوله و لوله ، چندین درجه از فولاد خفیف استاندارد معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند که هر یک از پروفایل های خاص خاص برای کاربردهای مختلف ارائه می دهند. بیشترین نمرات مشخص شده شامل موارد زیر است:
AISI 1008
معادل DIN 1.0204 ، این کلاس قابلیت تشکیل سرماخوردگی استثنایی را ارائه می دهد ، و آن را برای تولید قطعات مانند اتصالات لوله مهر ، ظروف فلزی و لوازم جانبی تشکیل شده برای سیستم های خط لوله ایده آل می کند. جوشکاری عالی آن باعث می شود که برای تولید لوله ERW (مقاومت الکتریکی جوش داده شده) مناسب باشد.
AISI 1010
مربوط به DIN 1.0301 ، این درجه مقاومت کم همراه با نفوذپذیری مغناطیسی بالا را فراهم می کند. در برنامه های مربوط به لوله ، اغلب برای اجزای الکترومغناطیسی در سیستم های نظارت بر خط لوله و هسته های حرکتی در ایستگاه های پمپاژ انتخاب می شود.
AISI 1015
تطبیق DIN 1.0401 ، این درجه تعادل مقاومت در برابر ماشینکاری را می پوشاند ، و آن را برای اجزای مکانیکی در زیرساخت های خط لوله ، از جمله خالی دنده ها و اتصالات مختلف در معرض استرس مکانیکی متوسط قرار می دهد.
AISI 1018
معادل DIN 1.0419 ، این درجه همه کاره برای درمان های کاروبوریزه بهینه شده است. در ساخت لوله ، اغلب برای شفت های انتقال و قطعات مقاوم در برابر سایش در مجامع دریچه خط لوله و سیستم های اتصال که در آن به سختی سطح مورد نیاز است ، انتخاب می شود.
AISI 1020
مطابق با DIN 1.0044 ، این کلاس دارای ویژگی های قدرت و انعطاف پذیری متعادل است. این معمولاً برای کاربردهای ساختاری ، کشتی های فشار و سیستم های لوله خط تحت شرایط فشار متوسط که در آن معادل API 5L درجه B قابل قبول است ، مشخص می شود.
خصوصیات اصلی مواد MS برای برنامه های کاربردی لوله
مهندسان هنگام مشخص کردن فولاد خفیف برای محصولات لوله و لوله ، چندین ویژگی مهم را در نظر می گیرند که عملکرد در برنامه های کاربردی را تعیین می کنند:
مقاومت کششی: به طور معمول 330-500 MPa (48،000-72،500 PSI)
قدرت عملکرد: به طور کلی 250-380 MPa (36،000-55،000 psi)
کشیدگی: 20-30 ٪ (نشانگر انعطاف پذیری خوب)
سختی: 110-150 HB (سختی برینل)
قابلیت جوشکاری: به دلیل کم بودن کربن بسیار عالی است
Machinability: بسته به ترکیب دقیق خوب و عالی است
مزایای تولید لوله فولادی خفیف
تطبیق پذیری تولید فولاد خفیف باعث می شود که آن را برای تولید لوله مناسب باشد. در حین ساخت ، مواد MS هنگام گرم شدن ، تسهیل کردن عملیات تشکیل بیشماری از جمله نورد ، جعل ، برش و حفاری قابل انعطاف می شوند. این کارآیی مستقیماً به راندمان هزینه در فرآیندهای تولید لوله ترجمه می شود.
قابلیت جوشکاری عالی این ماده ، آن را برای روشهای تولید لوله ERW ایده آل می کند ، جایی که جوشکاری با فرکانس بالا درزهای قابل اعتماد را با خواص مکانیکی نزدیک به مواد پایه ایجاد می کند. برای کاربردهای با قطر بزرگتر ، فولاد خفیف به عنوان پایه و اساس تولید لوله LSAW (طولی غوطه وری جوش داده شده) عمل می کند.
استانداردها و برنامه های صنعت
لوله های فولادی خفیف معمولاً برای رعایت استانداردهای مختلف بین المللی از جمله:
API 5L: برای برنامه های لوله خط (به طور معمول مشخصات درجه A و درجه B)
ASTM A53: برای کاربردهای استاندارد لوله در آب ، گاز و انتقال هوا
ASTM A106: برای برنامه های خدمات با درجه حرارت بالا
ISO 3183: برای صنایع نفتی و گاز طبیعی
این مشخصات استاندارد اطمینان حاصل می کنند که محصولات لوله ای خفیف فولادی ویژگی های کیفیت و عملکرد مداوم را در زنجیره های تأمین جهانی و محیط های عملیاتی متنوع حفظ می کنند.
پایان
مواد فولادی خفیف به دلیل خاصیت مکانیکی متعادل ، مقرون به صرفه بودن و پردازش تطبیق پذیری ، همچنان به عنوان سنگ بنای تولید لوله و لوله ادامه می یابد. هنگامی که به درستی مشخص و ساختگی باشد ، MS Material عملکرد قابل اعتماد را برای بسیاری از برنامه های کاربردی خط لوله ، از انتقال اساسی آب به فرآیندهای صنعتی خواستار تر ارائه می دهد.
درک ترکیب ، خواص و تمایز درجه فولاد خفیف ، مهندسان و متخصصان تهیه را قادر می سازد هنگام انتخاب مواد برای برنامه های خاص لوله و لوله ، تصمیمات آگاهانه ای بگیرند و از عملکرد بهینه و عمر خدمات در این زمینه اطمینان حاصل کنند.
