Главная страница / [ Аналоги сталей ASTM ]

Аналоги сталей, производимых по стандартам ASTM

В связи с развитием и модернизацией технологических процессов на нефтеперерабатывающих заводах все большее применение находят трубопроводы и оборудование, детали и элементы которых изготовлены из сталей, производимых по стандартам ASTM, поскольку в стандартах ASTM приведены требования не только к химическому составу и механическим свойствам материала, но и к металлопродукции (трубы, фланцы, фитинги, листовой прокат, крепежные изделия, отливки и др.) — требуемые размеры, контроль качества, отбраковка, испытания, маркировка и т.д.

С увеличением срока эксплуатации трубопроводов и оборудования при проведении ремонтов технологических установок возникает необходимость замены деталей и элементов конструкций, изготовленных из сталей по стандартам ASTM, на аналогичные стали, изготовленные по межгосударственным стандартам (ГОСТ). В качестве первоочередного возникает вопрос об использовании стали, если не полностью аналогичной стали, производимой по стандарту ASTM, по химическому составу, то идентичной ей по свойствам и способной эксплуатироваться в заданных условиях эксплуатации (вид среды, температура и давление).

Это относится к проведению ремонтных работ при отказе отдельных деталей и элементов конструкций и необходимости их замены аналогичными деталями и элементами, но изготовленными из сталей, производимых по межгосударственным стандартам. При разработке технологии сварки элементов конструкций также необходимо установить аналог материала, т.к. от марки стали зависит выбор соответствующих типа и марки электродов, режимов сварки и послесварочной термической обработки. Кроме того, для специалистов более привычно знать марку стали в маркировке по межгосударственному стандарту (ГОСТ), чем в маркировке по стандарту ASTM.

Простое сопоставление сталей только по химическому составу и механическим свойствам может привести к ошибкам, поэтому при выборе аналога для изготовления или ремонта деталей и элементов трубопроводов и оборудования необходимо учитывать вид исполнения материала (литой, кованый, катаный) и требования на технологические и эксплуатационные свойства (свариваемость, вальцуемость, коррозионная стойкость, жаропрочность).

В случае отсутствия полного аналога марки стали, производимой по стандарту ASTM, для подбора близкой по свойствам марки стали необходимо, чтобы химический состав по основным элементам (C, Si, Mn) и по легирующим элементам, особенно по таким, которые существенно влияют на структуру и свойства металла (Мо, Ti, V, W), а также механические свойства заменяемого и заменяющего материалов имели близкие значения. Определив по химическому составу класс заменяемой стали, следует подбирать по межгосударственным стандартам сталь наиболее соответствующую требованиям на заменяемую сталь.

Данный раздел предназначен для установления соответствия между марками сталей, производимыми по стандартам ASTM, и марками сталей, производимыми по межгосударственным стандартам (ГОСТ). Основой установления соответствия между марками сталей является анализ и сопоставление информации по химическому составу и области применения сталей, содержащейся в стандартах ASTM и ГОСТах.

Данные приведены в табличной форме. В графе «Марка стали» указана марка стали по стандарту ASTM. В графе «Химический состав» указано содержание легирующих элементов стали по стандарту ASTM. В графе «Аналог стали» приведена марка (или несколько марок) стали, производимой по межгосударственному стандарту, являющаяся аналогом стали, производимой по стандарту ASTM.

В графе «Возможная замена» приведена марка (или несколько марок) стали, производимой по межгосударственному стандарту, которая не является полным аналогом стали ASTM, но имеет близкий химический состав, механические свойства и область применения к заменяемой стали. Однако в качестве возможной замены допускается применение сталей, не предусмотренных в справочнике, но имеющих аналогичную область применения, а химический состав и механические свойства лучше, чем у стали, производимой по стандарту ASTM.

01. Маркировка сталей в системе ASTM.
02. Трубы общего назначения.
03. Трубы для котлов и пароперегревателей.
04. Фланцы, фитинги, клапаны и другие элементы.
05. Толстолистовой, тонколистовой и полосовой прокат для сосудов, работающих под давлением.

06. Крепежные материалы.
07. Отливки стальные.
08. Поковки.

01.

Маркировка сталей в системе ASTM.

Маркировка сталей в системе ASTM включает в себя:
– букву A, означающую, что речь идет о черном металле (сталь, чугун, ферросплав) без конкретного указания на материал (чугун, углеродистая сталь, легированная сталь, коррозионностойкая сталь);
– порядковый номер стандарта ASTM, не имеющий отношения к свойствам материала;
– обозначение марки материала.

В стандартах ASTM принята американская система обозначений физических величин. Если в стандарте приводится метрическая система обозначений, то после его номера ставится буква М. Стандарты ASTM определяют не только химический состав и механические свойства стали, но и требования к металлопродукции. Для обозначения марок сталей и их химического состава может быть использована как собственная система обозначений ASTM, так и другие системы обозначений, например AISI — для прутков, проволоки, поковок и др. или ACI — для отливок из коррозионностойких сталей.

В сталелитейной промышленности США термины Grade (марка), Type (тип) и Class (класс) в обозначении стали имеют определенное значение. Термин Grade используется для характеристики химического состава стали. Термин Type используется для определения степени раскисления стали. Термин Class используется для указания прочих характеристик стали, например, класса прочности или обработки поверхности. В стандартах ASTM эти термины адаптированы для идентификации конкретного материала в соответствующем стандарте и используются без строгого соблюдения норм. Однако в общем случае они имеют то же значение.

В стандартах ASTM для труб общего назначения (pipe), труб для теплообменников и конденсаторов (tube), поковок (forgings) используется дополнительное буквенное обозначение. Так, в обозначении сталей, применяемых для изготовления труб общего назначения (pipe), перед цифровым обозначением указывается буква P (сокращение от слова pipe). В обозначении сталей, применяемых для изготовления труб для теплообменников и конденсаторов (tube), перед цифровым обозначением указывается буква T (сокращение от слова tube). Обозначение TP (сокращение от слов tube и pipe) обозначает, что сталь может быть использована для изготовления как труб для теплообменников и конденсаторов (tube), так и труб общего назначения (pipe). В обозначении сталей, применяемых для изготовления поковок (forgings), перед цифровым обозначением указывается буква F (сокращение от слова forgings). Примеры указанных обозначений сталей: ASTM SA-335/SA-335M-08 Grade P22; ASTM SA-213/SA-213M-08 Grade T22; ASTM SA-312/SA-312M-07 Grade TP304; ASTM SA-336/SA-336M-08 Grade F22.

Примеры маркировки сталей, производимых по стандартам ASTM

SA-516/SA-516M–07 Grade 70. Буква S обозначает сокращение от Specification (спецификация, технические условия). Буква A обозначает, что речь идет о черном металле (сталь); 516 – порядковый номер стандарта ASTM (516M – это тот же стандарт, но в метрической системе обозначений [система единиц измерения СИ]); 07 – год издания стандарта (2007); Grade 70 – марка стали. В данном случае используется собственная система обозначений сталей ASTM, здесь 70 определяет минимальный предел прочности стали при испытаниях на растяжение (в ksi [kilo-pound[-force] per square inch – килофунтсил на квадратный дюйм], что составляет около 485 МПа).

ASTM SA-106-07 Grade A, Grade B, Grade C. Буква S обозначает сокращение от Specification (спецификация, технические условия). Буква A обозначает, что речь идет о черном металле (сталь); 106 – порядковый номер стандарта ASTM; 07 – год издания стандарта (2007); Grade A, Grade B и Grade C – марки стали. В данном случае используется собственная система обозначений сталей ASTM. В общем случае с увеличением буквы алфавита (буквы A, B, C) сталь имеет более высокую прочность (более высокие значения предела прочности и предела текучести), если рассматривается углеродистая сталь, то с увеличением буквы алфавита увеличивается и содержание углерода в стали. В данном случае сталь марки Grade A имеет: ≤0.25 % C, предел прочности ≥48 ksi; сталь марки Grade B имеет: ≤0.30 % C, предел прочности ≥60 ksi; сталь марки Grade C имеет: ≤0.35 % C, предел прочности ≥70 ksi.

ASTM SA-276–07 Type 304L. Буква S обозначает сокращение от Specification (спецификация, технические условия). Буква A обозначает, что речь идет о черном металле (сталь); 276 – порядковый номер стандарта ASTM; 07 – год издания стандарта (2007); Type 304L – марка стали. В данном стандарте используется обозначение марки стали в системе AISI – 304L.

ASTM SA-351/SA-351M–07 Grade CF8M. Буква S обозначает сокращение от Specification (спецификация, технические условия). Буква A обозначает, что речь идет о черном металле (сталь); 351 – порядковый номер стандарта ASTM (351M – это тот же стандарт, но в метрической системе обозначений [система единиц измерения СИ]); 07 – год издания стандарта (2007); Grade CF8M – марка стали. Здесь используется система обозначений ACI: первая буква C означает, что сталь относится к группе коррозионностойких, 8 – определяет среднее содержание углерода в стали (0,08 %), M – означает, что в сталь добавлен молибден.

ASTM SA-213/SA-213M–08 Grade T22; SA-335/SA-335M–08 Grade P22; SA-336/SA-336M–08 Ggade F22. Буква S обозначает сокращение от Specification (спецификация, технические условия). Буква A обозначает, что речь идет о черном металле (сталь); 213; 335 и 336 – порядковые номера стандартов ASTM (213M; 335M и 336M – это те же стандарты, но в метрической системе обозначений [система единиц измерения СИ]); 08 – год издания стандарта (2008); Grade T22; Grade P22; Grade F22 – марки сталей. В данных обозначениях используется собственная маркировка сталей ASTM. Первые буквы означают, что сталь предназначена для производства труб (T или P) или поковок (F).

ASTM SA-376/SA-376M–08 Grade TP316. Буква S обозначает сокращение от Specification (спецификация, технические условия). Буква A обозначает, что речь идет о черном металле (сталь); 376 – порядковый номер стандарта ASTM (376M – это тот же стандарт, но в метрической системе обозначений [система единиц измерения СИ]); 08 – год издания стандарта (2008); Grade TP316 – марка стали. Здесь используется комбинированная система обозначений. Буквы TP определяют, что сталь предназначена для производства труб, 316 – это обозначение марки стали в системе AISI.

Стандарты ASTM содержат также раздел «Нормативно-технические документы», в котором перечислены другие стандарты ASTM, являющиеся частью рассматриваемого стандарта или включенные в дополнительные требования к рассматриваемому стандарту. Дополнительные требования приводятся в конце стандарта ASTM и не являются обязательными без указания в заказе на металлопродукцию.

К началу страницы

02.