- 1.0 Классификации производственных процессов ASTM A513
- 2.0 Основные материалы ASTM A513
- 3.0 Диапазон предела текучести обычных материалов ASTM A513
- 4.0 Применение ASTM A513 в процессах холодной штамповки
- 5.0 ТАБЛИЦА 1: Химические требования к стандартным низкоуглеродистым сталям
- 6.0 ТАБЛИЦА 2: Химические требования к другим углеродистым и легированным сталям
- 7.0 ТАБЛИЦА 3: Допуски для анализа продукции для сталей, показанных в таблицах 1 и 2
ASTM A513 Стальные трубы: применение, материалы и обзор процесса производства
ASTM A513 — стандарт, установленный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM) для сварных и холоднодеформированных стальных труб, обычно используемых в металлообработке.
В первую очередь он применим к механическим трубам, изготовленным методом электросварки сопротивлением и холодного волочения.
Благодаря различным производственным процессам и типам материалов стандарт ASTM A513 обеспечивает широкий выбор стальных труб, отвечающих потребностям различных рынков машиностроения и металлоконструкций.
1.0 Классификации производственных процессов ASTM A513
| Тип | Процесс производства | Характеристики | Приложения |
| Тип 1 | Горячекатаные электросварные трубы (ERW) | Более низкая точность поверхности и размеров, умеренная прочность, подходит для общих структурных и механических целей. | Каркасы мебели, механические опоры, опоры промышленного оборудования |
| Тип 2 | Термообработанные электросварные трубы (ERW) | Повышенная прочность и ударная вязкость за счет термообработки, подходит для применения в условиях высокого давления | Автомобильные детали, высокопрочные механические рамы, структурные опоры |
| Тип 3 | Холоднотянутые сварные трубы | Улучшенная точность размеров и качество поверхности за счет холодной вытяжки, более высокого предела текучести и прочности на разрыв | Механические детали, прецизионное оборудование, высокоточные трубопроводные системы |
| Тип 4 | Трубы холоднотянутые сварные термообработанные | Сочетает в себе точность холодной вытяжки с прочностью, достигаемой за счет термической обработки, подходит для применения в условиях высоких напряжений и ударов. | Высоконагруженные механические детали, ударопрочные конструктивные элементы, валы, вращающиеся детали |
| Тип 5 | Холоднокатаные электросварные трубы (ERW) | Высокая точность и гладкая поверхность, подходит для прецизионной обработки | Детали точного машиностроения, автомобильные детали, оборудование точного машиностроения |
| Тип 6 | Холоднокатаные и холоднотянутые электросварные трубы | Высочайшая точность размеров и чистота поверхности, превосходная прочность и ударная вязкость | Высокоточные механические системы, аэрокосмическое оборудование, востребованные инженерные конструкции |
2.0 Основные материалы ASTM A513
| Тип материала | Основные оценки | Содержание углерода | Характеристики | Приложения |
| Низкоуглеродистая сталь | САЕ 1008, САЕ 1010 | 0.08%-0.10% | Хорошая пластичность, легко поддается формовке, сварке и холодной обработке, умеренная прочность, высокое качество обработки поверхности. | Каркасы мебели, механические опоры, опоры промышленного оборудования, автомобильные детали |
| САЕ 1020, САЕ 1026 | 0.20%-0.26% | Более высокий предел прочности и текучести, сохраняет хорошую пластичность и обрабатываемость, подходит для сварки и механической обработки. | Механические компоненты средней прочности, детали прецизионной обработки | |
| Легированная сталь | 4130 | 0.30% | Высокая прочность, хорошая износостойкость, отличная ударная вязкость и усталостная прочность, хорошая свариваемость и термообрабатываемость. | Высокопрочные структурные элементы, аэрокосмическое оборудование, альпинистское снаряжение, рамы гоночных автомобилей |
| 4140 | 0.40% | Чрезвычайно высокая прочность и износостойкость, подходит для применения в условиях ударных и усталостных нагрузок, хорошие свойства закалки и отпуска | Высокопрочные механические детали, компоненты промышленного оборудования, детали тяжелой техники | |
| Низколегированная высокопрочная сталь | – | – | Небольшие количества легирующих элементов (например, хрома, никеля, молибдена) добавляются для повышения прочности и коррозионной стойкости. | Конструкционные и несущие элементы, такие как мосты, каркасы зданий, шасси грузовых автомобилей |
3.0 Диапазон предела текучести обычных материалов ASTM A513
| Тип материала | Основные оценки | Диапазон предела текучести (МПа) | Характеристики |
| Низкоуглеродистая сталь | САЕ 1008, 1010 | 205 – 275 | Хорошая пластичность, умеренная прочность, подходит для общих конструкционных и механических целей. |
| САЕ 1020, 1026 | 275 – 380 | Более высокий предел текучести, подходит для конструкционных компонентов и механических деталей, требующих большей прочности. | |
| Легированная сталь | 4130 | 435 – 600 | Высокая прочность, подходит для применения в условиях высоких напряжений и усталости, хорошая свариваемость и термообработка. |
| 4140 | 620 – 850 | Чрезвычайно высокий предел текучести и износостойкость, подходит для деталей, подвергающихся высоким нагрузкам и ударным нагрузкам. | |
| Низколегированная высокопрочная сталь | – | 345 – 690 | Легирующие элементы повышают прочность и коррозионную стойкость, что идеально подходит для таких конструктивных элементов, как каркасы зданий и мосты. |
4.0 Применение ASTM A513 в процессах холодной штамповки
ASTM A513 исключительно хорошо подходит для процессов холодной штамповки и широко применяется в различных отраслях промышленности.
4.1 Преимущества ASTM A513 при холодной штамповке:
- Отличная обрабатываемость
- Сбалансированная прочность и пластичность
- Легко сваривать
4.2 Гибка труб:
Материал ASTM A513 обладает хорошей пластичностью и прочностью, что позволяет легко сгибать трубы без образования трещин или потери прочности.
Приложения: Используется при изготовлении изогнутых труб, таких как автомобильные выхлопные системы, мебельные конструкции и каркасы зданий.
4.3 Штамповка и пробивка:
Низкоуглеродистая сталь обладает прекрасными штамповочными свойствами, что позволяет легко выполнять сложную штамповку и пробивать работы на промышленных пробивных прессах с сохранением хорошего качества поверхности после формовки.
Приложения: Используется для изготовления различных штампованных деталей, таких как механические компоненты и металлические корпуса.
4.4 Кромкование и отбортовка:
Низкоуглеродистые стали марки ASTM A513 демонстрируют хорошую пластичность в процессах кромкования и отбортовки, что позволяет формовать их без образования трещин.
Приложения: Используется при производстве трубных соединителей, фланцев и других деталей с кромками или фланцами.
4.5 Глубокая вытяжка:
Низкоуглеродистая сталь обеспечивает хорошую устойчивость к глубокой вытяжке путем холодной штамповки, что обеспечивает гладкие поверхности и равномерную деформацию.
Приложения: Подходит для производства деталей, требующих глубокой вытяжки, таких как металлические чашки, металлические контейнеры и металлические банки.
4.6 Изгиб:
Благодаря своей гибкости материалы ASTM A513 хорошо подходят для гибки и подходят для изготовления деталей со сложной геометрией.
Приложения: Используется для гибки различных металлических труб и листов, таких как опорные элементы в строительных конструкциях и машинном оборудовании.
5.0 ТАБЛИЦА 1: Химические требования к стандартным низкоуглеродистым сталям
В этой таблице приведены требования к химическому составу для различных марок низкоуглеродистой стали, указанных в ASTM A513. Она включает распространенные типы низкоуглеродистой стали, такие как SAE 1008, SAE 1010 и SAE 1020.
В таблице указан диапазон содержания углерода, марганца, фосфора и серы для каждой марки. Эти стандарты состава обеспечивают постоянное качество и производительность стали в процессе производства, удовлетворяя потребности различных областей применения.
| Обозначение класса | Углерод (%) | Марганец (%) | Фосфор, макс (%) | Сера, макс. (%) |
| МТБ 1010 | 0,02–0,15 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| МТ 1015 | 0,10–0,20 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| МТ Х 1015 | 0,10–0,20 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 |
| МТ 1020 | 0,15–0,25 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| МТ Х 1020 | 0,15–0,25 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 |
Примечания:
- Химия представляет собой тепловой анализ. Анализ продукта, за исключением каймованной или колпачковой стали, должен соответствовать обычной практике, как показано в Таблице 3.
- Стали с кипой или покрытием, используемые для этих марок, характеризуются неоднородностью химического состава, что делает анализ продукта нецелесообразным, если только не будет четко указано на неправильное применение.
- «MT» обозначает механическую трубку.
6.0 ТАБЛИЦА 2: Химические требования к другим углеродистым и легированным сталям
В этой таблице приведены требования к химическому составу для других типов углеродистых и легированных сталей в соответствии с ASTM A513. Она охватывает ряд марок от низкоуглеродистых сталей до различных легированных сталей, таких как 1006, 1015, 4130 и 4140.
В таблице указано максимальное и минимальное содержание таких элементов, как углерод, марганец, фосфор, сера, кремний, никель, хром и молибден. Эти характеристики имеют решающее значение для механических свойств материала, его долговечности и обрабатываемости.
| Обозначение класса | Углерод (%) | Марганец (%) | Фосфор, макс (%) | Сера, макс. (%) | Кремний (%) | Никель (%) | Хром (%) | Молибден (%) |
| 1006 | 0,08 макс. | 0,45 макс. | 0.030 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1008 | 0,10 макс. | 0,50 макс. | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1009 | 0,15 макс. | 0,60 макс. | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1010 | 0,08–0,13 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1012 | 0,10–0,15 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1015 | 0,13–0,18 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1016 | 0,13–0,18 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1017 | 0,15–0,20 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1018 | 0,15–0,20 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1019 | 0,15–0,20 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1020 | 0,18–0,23 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1021 | 0,18–0,23 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1022 | 0,18–0,23 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1023 | 0,20–0,25 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1024 | 0,18–0,25 | 1.30–1.65 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1025 | 0,22–0,28 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1026 | 0,22–0,28 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1027 | 0,22–0,29 | 1,20–1,55 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1030 | 0,28–0,34 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1033 | 0,30–0,36 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1035 | 0,32–0,38 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1040 | 0,37–0,44 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1050 | 0,48–0,55 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1060 | 0,55–0,65 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1340 | 0,38–0,43 | 1,60–1,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | … | … |
| 1524 | 0,19–0,25 | 1,35–1,65 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 4118 | 0,18–0,23 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,40–0,60 | 0,08–0,15 |
| 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 |
| 5130 | 0,28–0,33 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,80–1,10 | … |
| 8620 | 0,18–0,23 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | 0,40–0,70 | 0,40–0,60 | 0,15–0,25 |
| 8630 | 0,28–0,33 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | 0,40–0,70 | 0,40–0,60 | 0,15–0,25 |
7.0 ТАБЛИЦА 3: Допуски для анализа продукции для сталей, показанных в таблицах 1 и 2
В этой таблице определены диапазоны допусков для содержания элементов в стальных изделиях ASTM A513. Она обеспечивает допустимые отклонения для таких элементов, как углерод, марганец, фосфор, сера, кремний, никель, хром и молибден.
| Элемент | Предел или максимум указанного диапазона, % | Изменение, выше максимального предела или ниже минимального предела |
| Углерод | ||
| До 0,15 включительно | 0.02 | 0.03 |
| Свыше 0,15 до 0,40 включительно | 0.03 | 0.04 |
| Свыше 0,40 до 0,55 включительно | 0.03 | 0.05 |
| Марганец | ||
| До 0,60, вкл. | 0.03 | 0.03 |
| Свыше 0,60 до 1,15 включительно | 0.04 | 0.04 |
| Свыше 1,15 до 1,65 включительно | 0.05 | 0.05 |
| Фосфор | … | 0.01 |
| Сера | … | 0.01 |
| Кремний | ||
| До 0,30 включительно | 0.02 | 0.03 |
| Более 0,30 до 0,60 | 0.05 | 0.05 |
| никель | До 1.00 включительно | 0.03 |
| Хром | До 0,90, вкл. | 0.03 |
| Более 0,90 до 2,10 | 0.05 | 0.05 |
| Молибден | ||
| До 0,20 включительно | 0.01 | 0.01 |
| Более 0,20 до 0,40 | 0.02 | 0.02 |
- Отдельные определения могут отличаться от указанных пределов или диапазонов плавки в пределах, указанных в данной таблице, за исключением того, что любой элемент в плавке не может изменяться как выше, так и ниже указанного диапазона.
- Если в этой таблице стоит многоточие (…), то никаких требований нет.
Ссылки:
