ترکیب شیمیایی و خصوصیات مکانیکی سه فلنج مواد فلزی کربن اصلی:
- ASTM A105 (high-temperature carbon steel) to match A53, A106, API 5L carbon steel pipes
- ASTM A350 LF1, LF2, LF3 (low-temperature carbon steel) to match ASTM A333 pipes
- ASTM A694 F42, F52, F60, F65 (high-yield carbon steel to match API 5L X42, X52, X60, and X65 steel pipes
ترکیب شیمیایی ASTM A105 ، A350 ، A694
ASTM A105 (High-temperature carbon steel flange material)
C | Mn | P | S | Si | Cu | Ni | Cr | Mo | V | |
A105 | – | 0.60 | – | – | 0.10 | – | – | – | ||
0.35 | 1.05 | 0.035 | 0.040 | 0.35 | 0.40 | 0.40 | 0.30 | 0.12 | 0.08 |
ASTM A350 (Low-Temperature carbon steel flange material)
ASTM A694 (فلنج های فلزی کربن با کارایی بالا)
C | Mn | P | S | Si | |
ASTM A694 F42 | 0.26-0.265 | 1.60-1.64 | 0.025-0.030 | 0.025-0.030 | 0.15-0.35 |
ASTM A694 F52 | 0.26-0.265 | 1.60-1.64 | 0.025-0.030 | 0.025-0.030 | 0.15-0.35 |
ASTM A694 F60 | 0.26-0.265 | 1.60-1.64 | 0.025-0.030 | 0.025-0.030 | 0.15-0.35 |
ASTM A694 F65 | 0.26-0.265 | 1.60-1.64 | 0.025-0.030 | 0.025-0.030 | 0.15-0.35 |
مشخصات فنی A105 ، A350 ، A694
ASTM A105 (مواد فلنج فلزی کربن با دمای بالا)
Property | ASTM A105 | ASTM A350-LF2 |
Tensile Strength Min, psi | 70,000 | 70,000-95,000 |
Tensile Strength Min, N/mm² | 485 | 485-655 |
Yield Strength Min, psi | 36,000 | 36,000 |
Yield Strength Min, N/mm² | 250 | 250 |
Elongation (%) | 22 | 22 |
Reduction of Area (%) | 30 | 30 |
Hardness, maximum | 187 | 15/12 ft-lbs |
CVN at -50℉ | 20/16 joules |
ASTM A694 (High-yield carbon steel flanges)
ASTM A694 Flange Material Grade | Min Yield Strength (0.2 % Offset), in ksi [MPa] | MinTensile Strength | Elongation in 2 in. or 50 mm, min % |
in ksi [MPa] | |||
A694 F42 | 42 [290] | 60 [415] | 20 |
A694 F46 | 46 [315] | 60 [415] | 20 |
A694 F48 | 48 [330] | 62 [425] | 20 |
A694 F50 | 50 [345] | 64 [440] | 20 |
A694 F52 | 52 [360] | 66 [455] | 20 |
A694 F56 | 56 [385] | 68 [470] | 20 |
A694 F60 | 60 [415] | 75 [515] | 20 |
A694 F65 | 65 [450] | 77 [530] | 20 |
A694 F70 | 70 [485] | 82 [565] | 18 |
آلیاژهای فولادی
مواد فلنج آلیاژی (کرومی مولی) نسبت به فلنج های فلزی کربن از کروم و مولیبدن بالاتر هستند. مواد فلنج فلزی آلیاژی با توجه به دمای بالا و فشارهای بالا و مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با نمرات فلنج معمولی فلز کربن مناسب هستند.
فلنج های آلیاژی ASTM A182 بسیار انعطاف پذیر ، قوی و محکم و جوشکاری آسان است و مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقیاس پذیری را ارائه می دهد. این درجه ها با لوله های فولادی آلیاژی ASTM A335 مطابقت دارد.
ترکیب شیمیایی ASTM A182 F5 ، F9 ، F11 ، F22
ELEMENT & PROPERTIES | LOW ALLOY STEEL | MEDIUM ALLOY STEEL | ||
---|---|---|---|---|
F11 CL2 | F22 CL3 | F5 | F9 | |
CARBON | 0.10-0.20 | 0.05-0.15 | 0.15 MAX | 0.15 MAX |
MANGANESE | 0.30-0.80 | 0.30-0.60 | 0.30-0.60 | 0.30-0.60 |
PHOSPHORUS MAX | 0.040 | 0.040 | 0.03 | 0.030 |
SULFUR MAX | 0.040 | 0.040 | 0.03 | 0.030 |
SILICON | 0.50-1.00 | 0.50 MAX | 0.50 MAX | 0.50-1.00 |
NICKEL MAX | – | – | 0.50 | – |
CHROMIUM | 1.00-1.50 | 2.00-2.50 | 4.00-6.00 | 8.0-10.0 |
MOLYBDENUM | 0.44-0.65 | 0.87-1.13 | 0.44-0.65 | 0.90-1.10 |
OPPER MA | – | – | – | – |
COLUMBIUM MAX | – | – | – | – |
VANADIUM MAX | – | – | – | – |
ویژگی های مکانیکی A182
ELEMENT & PROPERTIES | LOW ALLOY STEEL | MEDIUM ALLOY STEEL | ||
---|---|---|---|---|
F11 CL2 | F22 CL3 | F5 | F9 | |
TENSILE STRENGTH PSI (MPA) | 70,000 (485) | 75,000 (515) | 70,000 (485) | 85,000 (585) |
YIELD STRENGTH PSI MIN | 40,000 (275) | 45,000 (310) | 40,000 (275) | 55,000 (380) |
ELONGATION 2” % MIN | 20 | 20 | 20 | 20 |
REDUCTION AREA % MIN | 30 | 30 | 35 | 40 |
HARDNESS (HB) MAX* | 143 ~ 207 | 156 ~ 207 | 143 ~ 217 | 179 ~ 217 |
خدمات پیشنهادی برای نمرات فلنج فلزی آلیاژ ASTM A182:
ASTM A182 ALLOY STEEL FLANGE | TRADE DESIGNATION | RECOMMENDED SERVICE |
A182 F1 | C-1/2 Mo Low Alloy Steel | Non-corrosive applications Including water, oil, and gases at temperatures between -29 ~ 593ºC* (Not prolonged use > 470ºC). |
A182 F2 | 0.75% Ni; Mo; 0.75% Cr Low Alloy Steel | Non-corrosive applications including water, oil, and gases at temperatures F2:-29ºC ~ 538ºC, WC5: -29ºC ~ 575ºC |
A182 F11 | 1 1/4% Chrome; 1/2% Moly Low Alloy Steel | Non-corrosive applications including water, oil, and gases at temperatures between -30ºC (-20ºF) and +593ºC (+1100ºF). |
A182 F22 | 2 1/4% Chrome Low Alloy Steel | Non-corrosive applications including water, oil, and gases at temperatures between -30ºC (-20ºF) and +593ºC (+1100ºF). |
A182 F5/F5a | 5% Chrome; 1/2% Moly, Medium Alloy Steel | Mild corrosive or erosive applications as well as non-corrosive applications at temperatures between -30ºC (-20ºF) and +650ºC (+1200ºF). |
A182 F9 | 9% Chrome; 1% Moly, Medium Alloy Steel | Mild corrosive or erosive applications as well as non-corrosive applications at temperatures between -30ºC (-20ºF) and +650ºC (+1200ºF). |
A182 F91 | 9% Chrome; 1% Moly; V-N, Medium Alloy Steel | Mild corrosive or erosive applications as well as non-corrosive applications at temperatures between -30ºC (-20ºF) and +650ºC (+1200ºF). |
فلنج های استیل
عناصر اصلی که مواد فلزی ضدزنگ را برای فلنج ها متمایز می کنند ، در مقایسه با سایر نمرات ، نیکل (Ni) ، کروم (Cr) و محتوای مولیبدن (Mo) هستند. قیمت این فلزات هر روز در بورس فلزات لندن (نیکل ، مولی) و در بازار فرولیوم (فروسروم) نوسان می کند.
- LME price for Nickel (USD per tonne)
- LME price for Molybdenum (USD per tonne)
- LME price for Copper (USD per tonne)
- Ferrochrome market price (USD per kg.)
ASTM A182 Stainless Steel Flanges Materials Composition, % | |||||||||||
ASTM A182 GRADE | C | Mn | P | S | Si | Ni | Cr | Mo | Nb | Ti | Others |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F304(1) | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 8.0-11.0 | 18.0-20.0 | ||||
F304H | 0.04-0.10 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 8.0-11.0 | 18.0-20.0 | ||||
F304L(1) | 0.030 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 8.0-13.0 | 18.0-20.0 | ||||
F304N(2) | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 8.0-10.5 | 18.0-20.0 | ||||
F304LN(2) | 0.030 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 8.0-10.5 | 18.0-20.0 | ||||
F309H | 0.04-0.10 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 12.0-15.0 | 22.0-24.0 | ||||
F310 | 0.25 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 19.0-22.0 | 24.0-26.0 | ||||
F310H | 0.04-0.10 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 19.0-22.0 | 24.0-26.0 | ||||
F310MoLN | 0.030 | 2.0 | 0.030 | 0.015 | 0.40 | 21.0-23.0 | 24.0-26.0 | 2.0-3.0 | N 0.10-0.16 | ||
F316 | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | |||
F316H | 0.04-0.10 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | |||
F316L(1) | 0.030 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 10.0-15.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | |||
F316N(2) | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 11.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | |||
F316LN(2) | 0.030 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 11.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | |||
F316Ti | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 | (3) | N 0.10 max | |
F317 | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 11.0-15.0 | 18.0-20.0 | 3.0-4.0 | |||
F317L | 0.030 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 11.0-15.0 | 18.0-20.0 | 3.0-4.0 | |||
F321 | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 9.0-12.0 | 17.0-19.0 | (4) | |||
F321H | 0.04-0.10 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 9.0-12.0 | 17.0-19.0 | (5) | |||
F347 | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 9.0-13.0 | 17.0-20.0 | (6) | |||
F347H | 0.04-0.10 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 9.0-13.0 | 17.0-20.0 | (7) | |||
F348 | 0.08 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 9.0-13.0 | 17.0-20.0 | (6) | Co 0.20 Ta 0.10 |
||
F348H | 0.04-0.10 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 9.0-13.0 | 17.0-20.0 | (7) | Co 0.20 Ta 0.10 |
نکته :
- نمرات F304 ، F304L ، F316 و F316L حداکثر نیتروژن 0.10٪ دارند.
-
نمرات F304N ، F316N ، F304LN و F316LN نیتروژن 0.10 تا 0.16٪ دارند.
-
درجه F316Ti باید از تیتانیوم پنج برابر بالاتر از کربن به علاوه نیتروژن و بیشتر از 0.70٪ نباشد.
-
درجه F321 باید از تیتانیوم پنج برابر بالاتر از کربن و بیشتر از 0.70٪ نباشد.
-
درجه F321H باید چهار برابر بالای کربن از تیتانیوم داشته باشد و بیشتر از 0.70٪ نباشد.
-
گریدهای F347 و F348 باید دارای محتوای Niobium ده برابر بالاتر از کربن و بیش از 1.10٪ نباشند.
-
نمرات F347H و F348H دارای محتوای Niobium بالاتر از هشت برابر کربن و بیش از 1.10٪ نیستند.
ویژگی های مکانیکی A182 F304 / F316 / F321
ASTM A182 Grade | Minimum Tensile Strength in MPa |
Minimum Yield point in Mpa |
Minimum Elongation in % |
Minimum Reduction of in min, % |
ASTM A182 F304 | 515 | 205 | 30 | 50 |
ASTM A182 F304L | 485 | 170 | 30 | 50 |
ASTM A182 F316 | 515 | 205 | 30 | 50 |
ASTM A182 F316L | 485 | 170 | 30 | 50 |
ASTM A182 F321 | 515 | 205 | 30 | 50 |
خدمات پیشنهادی برای مواد فلنج از جنس استنلس استیل:
MATERIAL | MATERIAL GROUP | RECOMMENDED SERVICE |
---|---|---|
A182-F304 | 18% Cr, 8% Ni Stainless Steel | Corrosive services and atmospheres from -450°F to 1000°F (-268°C to 537°C) |
A182-F316 | 18% Cr, 8% Ni, 2% Mo Stainless Steel | High resistance to corrosion from -450°F to 1000°F (-268°C to 537°C). |
ASTM در مقابل EN مواد فلنج استیل
Flanges Material Grades: Comparison European and American Standards | ||
---|---|---|
Material number | EN | ASTM |
Stainless Steel Flange Materials | ||
1.4541 X 6 CrNiTi 18 10 | X6CrNiTi18-10 | A 182 Grade F321 |
1.4571 X 6 CrNiMoTi 17 12 2 | X6CrNiMoTi17-12-2 | A 182 Grade F316Ti |
1.4301 X 5 CrNi 18 10 | X5CrNi18-10 | A 182 Grade F304 |
1.4306 X 2 CrNi 19 11 | – | A 182 Grade F304L |
1.4307 – | X2CrNi18-9 | A 182 Grade F304L |
1.4401 X 5 CrNiMo 17 12 2 | X5CrNiMo17-12-2 | A 182 Grade F316 |
1.4404 X 2 CrNiMo 17 13 2 | X2CrNiMo17-12-2 | A 182 Grade F316L |
1.4462 X 2 CrNiMoN 22 5 3 | X2CrNiMoN22-5-3 | A 182 Grade F51 (Duplex) |
1.4529 X 1 NiCrMoCuN 25 20 6 | X1NiCrMoCuN25-20-7 | UNS N 08926 |
1.4539 X 1 NiCrMoCuN 25 20 5 | X1NiCrMoCu25-20-5 | A 182 Grade F904L |
1.4547 – | X1CrNiMoCuN20-18-7 | UNS S 3125 |
Duplex FLANGES
فولاد دوبلکس (ASTM A182 2205) یک فولاد ضد زنگ سخت کار شده با مقاومت بسیار در برابر خوردگی است که ساختار آن از ترکیبی از فازهای آستنیت و فریت تشکیل شده است.
با توجه به این ترکیب شیمیایی و فیزیکی خاص ، فولاد ضد زنگ دوبلکس UNS S31803 از خصوصیات مشخصه هر دو نوع مواد از جنس استنلس استیل (فریتیک و آستنیتی) است. به طور کلی ، فولاد ضد زنگ دوبلکس به سختی نسبت به فولادهای ضد زنگ فریتیک ، از استحکام بالاتری نسبت به فولادهای آستنیتی (سری 300 و 400) برخوردار است و در مقایسه با SS304 و SS316 (مقاومت در برابر خوردگی بالا ، همچنین در محیط های کلرید و سولفید از مقاومت بالایی در برابر خوردگی) برخوردار است. ) فولادهای ضد زنگ آستنیتی غیر مغناطیسی هستند ، فولاد ضدزنگ دوتایی خواص مغناطیسی را نشان می دهد. فلنج های دوبلکس و فوق العاده دوبلکس با لوله های بدون درز ASTM A790 (یا لوله های دوتایی جوش داده شده A928) مطابقت دارند.
CHEMICAL COMPOSITION ASTM A182 DUPLEX AND SUPER DUPLEX
% |
Duplex 2205 |
Super Duplex |
C |
0-0.03 |
0.03 max |
Mn |
2.0 |
1.5 |
Si |
1.0 |
0.8 |
P |
0-0.03 |
0.035 |
S |
0-0.02 |
0.02 |
Cr |
21-23 |
24-26 |
Mo |
2.5-3.5 |
3.0-5.0 |
Ni |
4.5-6.5 |
5.5-8.0 |
N |
0.08-0.2 |
0.2-0.35 |
Cu |
– |
0.5-3.0 |
پرکاربردترین درجه برای فلنج دوپلکس 2205 است که به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی و مقاومت مکانیکی است. عنوان “2205” مربوط به ترکیب شیمیایی این ماده است که دارای 22٪ کروم و 5٪ نیکل است. فلنج Super Duplex قدرت نسبتاً بالاتری دارد و مقاومت در برابر خوردگی بالاتری نسبت به فولاد استاندارد دوبلکس (و البته درجه های آستنیتی) دارد. تفاوت اصلی بین دوبلکس و فوق العاده درجه دوبلکس ، افزودن مس به آلیاژ است (علاوه بر افزایش مقادیر کروم ، مولی و نیکل). افزودن مس به فولاد ضد زنگ Super Duplex مقاومت بهتری در برابر کلریدهای داغ و اسیدهای کاهنده قوی مانند اسید سولفوریک نسبت به درجه استاندارد Duplex دارد. در حالی که UNS S31803 ، UNS 32205 (duplex) و UNS S32750 ، UNS S32760 دارای استاندارد های استاندارد هستند ، بیشتر تولید کنندگان ابرآلیاژها اسامی اختصاصی را به این فولادها نسبت می دهند (به عنوان مثال UR52N + یک فولاد Usinor / Arcelor Super Duplex ، Ferralium ، Zeron، Sandvik SAF 2205 22C و غیره).
ویژگی های مکانیکی A182 DUPLEX و SUPER DUPLEX
Mechanical Properties |
Duplex 2205 |
Super Duplex |
Tensile Strength (in MPa) |
620 |
770 |
Proof Stress 0.2% (in MPa) |
450 |
550 |
A5 Elongation (in %) |
25 |
25 |
Physical Attribute |
Duplex 2205 |
Super Duplex |
Density (g.cm3) |
7.805 |
7.810 |
Modulus of Elasticity (GPa) |
200 |
205 |
Electrical Resistivity (Ω.m) |
0.085×10-6 |
0.085×10-6 |
Thermal Conductivity (W/m.K) |
19 at 100°C |
17 at 100°C |
Thermal Expansion (m/m.K) |
13.7×10-6 to 100°C |
13.5×10-6 to 200°C |
افزودن قابل توجه کروم در نمرات فولادی Duplex ، که از آلیاژ در برابر خوردگی محافظت می کند ، منبعی از آغوش فلزی در دمای بیش از 300 درجه سانتیگراد است. با این حال ، در دماهای پایینتر فولادهای دوبلکس نسبت به فولادهای زنگ نزن فریتیک و مارتنزیتی از خواص انعطاف پذیری بهتری نشان می دهند (آنها به راحتی در دمای کمتر از -50 درجه سانتیگراد قابل استفاده هستند)
فلان آلیاژ نیکل
مشخصات ASTM در مورد آلیاژهای آلیاژی نیکل
ASTM B160 | Nickel 200 Flange |
ASTM B166 | Inconel 600 Flange |
ASTM B564 | Inconel 625 Flange |
ASTM B425 | Incoloy 800 Flange |
ASTM B564 | Incoloy 825 Flange |
ASTM B564 | Monel K400 Flange |
ASTM B564 | Hastelloy C276 Flange |
ترکیب شیمیایی فلان نیکل آلیاژ
Superalloy Grade | UNS Equivalent | Alloy Composition | |||||||||
C | Mn | S | Si | Cr | Ni | Mo | Cu | Ti | Fe | ||
Nickel 200 | N02200 | 0.08 | 0.18 | 0.005 | 0.18 | … | 99.5(a) | … | 0.13 | … | 0.2 |
Nickel 201 | N02201 | 0.01 | 0.18 | 0.005 | 0.18 | … | 99.6(a) | … | 0.13 | … | 0.2 |
Monel 400 | N04400 | 0.15 | 1 | 0.012 | 0.25 | … | 66.5(a) | … | 31.5 | … | 1.25 |
Monel K-500 | N05500 | 0.13 | 0.75 | 0.005 | 0.25 | … | 66.5(a) | … | 29.5 | 0.6 | 1 |
Hastelloy B | N10665 | 0.05 max | 1 | … | 1 | 1 | 61 | 28 | … | … | 5 |
Hastelloy D | – | 0.12 | 0.9 | … | 9.25 | 1 | 82 | … | 3 | … | 2 |
Inconel 600 | N06600 | 0.08 | 0.5 | 0.008 | 0.25 | 15.5 | 76.0(a) | … | 0.25 | … | 8 |
Inconel 800 | N08800 | 0.05 | 0.75 | 0.008 | 0.5 | 21 | 32.5 | … | 0.38 | 0.38 | 46 |
Hastelloy C-276 | N10276 | 0.01 | 0.5 | 0.02 | 0.03 | 15.5 | 57 | 16 | … | … | 5.5 |
Inconel 625 | N06025 | 0.05 | 0.25 | 0.008 | 0.25 | 21.5 | 61.0(a) | 9 | … | 0.2 | 2.5 |
Incoloy 825 | N08825 | 0.03 | 0.5 | 0.015 | 0.25 | 21.5 | 42 | 3 | 2.25 | 0.9 | 30 |
Hastelloy G | N06030 | 0.03 | 1.5 | 0.02 | 0.5 | 22.25 | 44 | 6.5 | 2 | … | 19.5 |
20Cb-3 | N08020 | 0.04 | 1 | 0.02 | 0.5 | 20 | 34 | 2.5 | 3.5 | … | … |
ویژگی های مکانیکی فلنج های نیکل-آلیاژ
Superalloy grade | UNS Equivalent | Yield Strength (in ksi) |
Tensile Strength (in ksi) | Elongation % | Rockwell | Brinell |
Nickel 200 | N02200 | 15 | 55 | 35 | – | 90-120 |
Nickel 201 | N02201 | 12 | 50 | 35 | – | 90-120 |
Monel 400 | N04400 | 25 | 70 | 35 | – | 110-149 |
Monel K-500 | N05500 | 100 | 140 | 17 | – | 265-346 |
Hastelloy B-2 | N10665 | 51 | 110 | 40 | C22 | – |
Hastelloy D-205 | – | 49 | 114 | 57 | C30-39 | – |
Inconel 600 | N06600 | 30 | 80 | 35 | – | 120-170 |
Inconel 800 | N08800 | 30 | 75 | 30 | – | 120-184 |
Hastelloy C-276 | N10276 | 60 | 115 | 50 | 184 | |
Inconel 625 | N06025 | 39 | 98 | 30 | – | 180 |
Incoloy 825 | N08825 | 35 | 85 | 30 | – | 120-180 |
Hastelloy G-30 | N06030 | 51 | 100 | 56 | – | – |
20Cb-3 | N08020 | 35 | 80 | 30 | B84-90 | 160 |