ASTM A105 は、フランジや鍛造小径パイプ継手などの鍛造パイプ部品の製造に最も一般的に使用される炭素鋼材料グレードです。このグレードの炭素鋼材料は、圧力システムにおける常温および高温での使用に使用されます。
ASTM A105 に従って製造されたコンポーネントの一部を以下に示します。
フランジ
バルブ本体
エルボ、ティー、カップリングなどの鍛造継手。
自己強化ノズル、ノズルネックなどの圧力容器の鍛造部品。
購入者のデザインによると
ただし、この規格の使用には制限があります。 A105 素材で作られた鍛造品の重量は 4540 kg を超えてはなりません。 4540 kg より重い鍛造品の場合、ASTM A266 規格を使用して製造されます。
ASTM A105 材料特性
鍛造には完全にキルドされた炭素鋼材のみが使用されます。この材料は、さまざまな鍛造要件を満たすために棒状またはインゴット状にすることができます。下の画像を参照してください。
次に、このバーをフランジ鍛造品の製造に必要な長さに切断します。フランジの鍛造プロセスを理解するには、次のビデオをご覧ください。密閉型フランジの製造工程をご覧いただけます。
下の画像では、石油・ガス、石油化学、発電所などの業界で使用されるフランジ、継手、ニップルネック、自己強化ブランチなどのさまざまな ASTM A105 製品を確認できます。
以下を除く、ASTM A105 に従って製造されたすべての製品には熱処理が必須です。
クラス150およびクラス300フランジ
配管部品 NPS 4以下、圧力クラス300以下
熱処理方法としては以下のような方法が考えられます。
アニーリング - アニーリングでは、材料は変態範囲より高い温度まで均一に再加熱され、この温度で十分な時間保持された後、変態範囲より低い温度までゆっくりと冷却されます。
正規化 - 正規化では、材料は変態範囲を超える温度まで均一に再加熱され、その後空気中で室温まで冷却されます。
焼きならしと焼き戻し
焼き入れと焼き戻し - この方法では、材料は最初に完全にオーステナイト化され、その後、適切な液体媒体中で直ちに冷却されます。焼き戻しされた治具は最低温度 590 °F まで再加熱され、その後空冷されます。
ASTM A105 材料の化学組成
化学組成については以下の表を参照してください。
| 材料 | パーセンテージ % |
|---|---|
| 炭素 | 0.35max |
| マンガン | 0.60～1.05 |
| リン | 最大0.035 |
| 硫黄 | 最大0.040 |
| シリコン | 0.10～0.35 |
| 銅 | 最大0.40 |
| ニッケル | 最大0.40 |
| クロム | 最大0.30 |
| モリブデン | 0.12max |
| バナジウム | 0.08max |
| コロンビア | 0.02max |
| 銅、ニッケル、クロム、モリブデン、バナジウムの合計は 1.00% を超えてはなりません。 | |
| クロムとモリブデンの合計は 0.32% を超えません。 | |
| 指定された炭素の最大値 (0.35%) を下回る 0.01% の減少ごとに、指定された最大値 (1.05%) を超えるマンガンの 0.06% の増加が最大 1.35% まで許可されます。 | |
ASTM A105 材料の機械的特性
材料の強度と延性を確認するために、最終製品とともに熱処理されたサンプルから切り出された試験片に対して引張試験と硬さ試験が実行されます。次のビデオでは、試験片に対して引張試験がどのように実行されるかをご覧いただけます。
機械的試験結果の許容値を以下の表に示します。
| 最小引張強さ | 降伏抵抗最小。 | 最小伸び | 面積縮小、最小 | 硬度 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| MPa | クシ | MPa | クシ | % | % | H.B. |
| 485 | 70 | 250 | 36 | 22 | 30 | 137-187 |
サンプル数 試験要件
鍛造部品の鋳造番号ごとに引張試験を実施します。
バッチ全体が単一バッチで熱処理される場合、熱番号ごとに 1 つの試験サンプル。それ以外の場合、熱処理部品の各バッチには、熱番号ごとに 1 つのテスト サンプルが含まれることになります。
