ASTM A213 / A213M – シームレスフェライト系およびオーステナイト系合金-鋼ボイラー、過熱器、熱交換器管-の標準仕様

材料の種類
ASTM A213 は、合金鋼管の 2 つの主要なカテゴリをカバーしています。

これらの材料は、強度を維持し、1000 度 (540 度) を超える温度での酸化、スケール、クリープに抵抗するように設計されています。

製造工程

シームレスのみ: チューブは溶接継ぎ目なしで製造され、周期的な熱応力および機械的応力下でも構造の完全性が保証されます。

熱間仕上げまたは冷間引抜-:

熱間仕上げ-: より大きな直径とより厚い壁用

冷間引抜-: 寸法精度、表面仕上げ、強度を向上させるため

熱処理:

フェライト系グレード: 焼きならしおよび焼き戻しを行う必要があります (オーステナイト系グレードの場合は焼き鈍し)。

オーステナイト系グレード: 鋭敏化と炭化物の析出を防ぐために、溶体化焼鈍し、急速冷却 (焼き入れ) する必要があります。

一般的なグレードと分類

ASTM A213 では多数のグレードが定義されており、それぞれのグレードはタイプを示す接頭辞によって指定されます。

フェライト系合金鋼（T-シリーズ）

T5: 5% Cr - 0.5% Mo

T9: 9% Cr - 1% Mo

T11: 1.25% Cr - 0.5% Mo

T22: 2.25% Cr - 1% Mo

T91: 9% Cr - 1% Mo - V - Nb (高-強度、耐クリープ性-)

オーステナイト系ステンレス鋼（TP-シリーズ）

TP304/TP304H: 18% Cr - 8% Ni (クリープ強度のための H=高炭素)

TP316/TP316H: 16% Cr - 12% Ni - 2% Mo (耐食性強化)

TP321: 18% Cr - 10% Ni + Ti (鋭敏化に対して安定化)

TP347: 18% Cr - 10% Ni + Nb (安定化、優れた耐熱疲労性)

注: 「H」接尾語 (TP304H など) は、長期高温使用におけるクリープ強度を最適化した高炭素バージョンを示します。{{3}

化学組成
パフォーマンスを保証するために、グレードごとに厳しい制限が指定されています。 TP304Hの例：

C: 0.04–0.10%

Cr：18.0～20.0％

Ni：8.0～11.0％

Mn：2.0％以下

Si：0.75％以下

P、S：0.045％以下

T22 (2.25Cr-1Mo) の場合:

C: 0.05–0.15%

Cr：1.90～2.60％

Mo：0.90～1.10％

Mn：0.30～0.60％

機械的特性 (代表的な最小値)
グレードにより異なります。例:

寸法と公差

外径 (OD): 通常、1/4 インチ～5 インチ (6 mm～127 mm)

壁の厚さ: 薄肉から中肉、熱伝達と圧力封じ込めに最適化

許容差:

外径: ±0.005 インチ (±0.13 mm)

壁: ±10%

真直度: 最大 1/8 インチ/フィート (1 mm/m)

表面状態

表面は清潔で滑らかで、スケール、亀裂、継ぎ目、重なり、酸化があってはなりません。

溶体化処理されたオーステナイト管は-光沢があり、酸化物を含まない仕上げになっています。-

フェライトチューブには、酸洗または研磨しない限り、わずかなミルスケールが付いている場合があります。

テスト要件

水圧試験: NDE で交換しない限り、各チューブは水圧試験を受ける必要があります。

非破壊電気検査 (NDE): 渦電流検査または超音波検査が使用される場合があります。

平坦化テスト: フェライトグレードに必要です。

フレアテスト: 外径 3 インチ未満のオーステナイトグレードに必要です。

硬度テスト: フェライトグレードに必要です (例: T91 は硬度制限を満たす必要があります)。

引張試験: サンプルベースで必要です。

衝撃試験: 低温使用における一部のフェライト系グレードでは必須。{0}}

粒界腐食試験: 安定化グレード (TP321、TP347) が指定されている場合は必須。