A387 Gr 11 CL 1fait référence à une plaque d'acier en alliage de chrome-molybdène spécialement conçue pour être utilisée dans les chaudières soudées et les récipients sous pression fonctionnant à des températures élevées.
Spécifications des plaques d'acier allié ASTM A387 grade 11
| Désignation | Chrome nominal Contenu (%) |
Molybdène nominal Contenu (%) |
| A387 11e année | 1.25% | 0.50% |
Composition Chimique :
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.04 - 0.17 | 0.35 - 0.73 | 0.035 | 0.035 | 0.44 - 0.86 | 0.94 - 1.56 | 0.40 - 0.7 |
Propriétés de performances améliorées
Résistance supérieure au fluage à haute température-:
L'inclusion d'environ 1,25 % de chrome et 0,5 % de molybdène permet au matériau de maintenir son intégrité structurelle à des températures allant de 316 degrés à 593 degrés (600 degrés F à 1 100 degrés F). Le molybdène, en particulier, agit comme un agent d'alliage essentiel qui augmente la stabilité du réseau, empêchant le phénomène de « fluage »-où le métal se déforme lentement sous une contrainte constante à des températures élevées-garantissant la longévité des équipements sous pression.
Résistance à l’oxydation et aux attaques d’hydrogène:
Le chrome offre une défense robuste contre l'oxydation et le tartre dans les environnements-à chaleur élevée. Plus important encore, dans le secteur pétrochimique, cette qualité offre une résistance significative aux attaques d'hydrogène à haute température (HTHA). Il empêche l'hydrogène de réagir avec le carbone présent dans l'acier pour former des bulles de méthane, qui autrement entraîneraient des fissures internes et une défaillance catastrophique.
Balance mécanique (classe 1 vs classe 2):
En tant que matériau de classe 1, il est traité thermiquement-pour atteindre une résistance à la traction de 415 à 585 MPa (60 à 85 ksi). Alors que la classe 2 offre une résistance supérieure, la classe 1 offre une ductilité et une ténacité supérieures. Cela facilite le formage et le soudage, réduisant ainsi le risque de rupture fragile pendant le processus de fabrication ou lors de cycles thermiques rapides en fonctionnement.
fabrication et transformation
1. Fabrication et fusion de l’acier (acier tué)
Conformément aux normes ASTM, l'A387 Grade 11 doit être produit sous forme d'acier calmé.
Désoxydation : du silicium ou de l'aluminium sont ajoutés pour éliminer l'oxygène, empêchant ainsi le dégagement de gaz et assurant une composition chimique uniforme dans toute la dalle.
Contrôle des impuretés : les usines modernes utilisent souvent le dégazage sous vide pour réduire les niveaux de phosphore et de soufre, ce qui minimise les défauts internes et améliore la soudabilité.
2. Laminage et formage
Les brames d'acier sont transformées en plaques selon le procédé de laminage à chaud (HR).
Chauffage : Les dalles sont chauffées à environ 1 700 degrés F (925 degrés) pour rendre le métal malléable.
Réduction : La dalle chauffée passe à travers une série de rouleaux pour atteindre l'épaisseur finale spécifiée (allant de 4 mm à 400 mm) et la largeur.
3. Traitement thermique (obligatoire)
Le traitement thermique est la phase la plus critique pour définir les propriétés mécaniques du Grade 11 Classe 1.
Recuit : chauffer la plaque au-dessus de la plage de transformation et refroidir lentement dans un four pour produire une structure douce et uniforme.
Normalisation et trempe (N+T) : C'est la condition la plus courante. La plaque est chauffée à 900-950 degrés (1650-1740 degrés F) et refroidie à l'air-pour affiner la taille des grains, suivie d'un revenu.
Température de trempe : Pour le grade 11, la température de trempe minimale doit être de 1 150 degrés F (620 degrés). Cela soulage les contraintes internes et garantit la résistance à la traction spécifique requise pour la classe 1 (60 à 85 ksi).
4. Processus de fabrication et de soudage
En raison de sa teneur élevée en chrome-molybdène, cet acier est susceptible de durcir et de se fissurer lors du soudage.
Préchauffage : Avant le soudage, le matériau nécessite généralement un préchauffage à au moins 250 degrés F (121 degrés) pour ralentir la vitesse de refroidissement de la soudure et empêcher la formation de martensite cassante.
Traitement thermique post-de soudage (PWHT) : les structures soudées sont généralement soumises à un PWHT (souvent à des températures similaires à celles du revenu, autour de 620 degrés) pour réduire les contraintes résiduelles et améliorer la ténacité de la zone affectée thermiquement-(HAZ).
5. Tests supplémentaires
Pour vérifier la qualité des services critiques (comme les environnements de gaz acide ou d'hydrogène), les plaques peuvent subir :
PWHT simulé : test d'un échantillon qui a subi les mêmes cycles thermiques que le récipient final subira pendant la fabrication.
Tests par ultrasons (UT) : Assurer la solidité interne et l’absence de stratification.
Tests HIC/NACE : vérification de la résistance à la fissuration induite par l'hydrogène pour une utilisation en raffinerie.
Applications industrielles stratégiques
Raffinage du pétrole, du gaz et de la pétrochimie:
En raison de sa résistance aux environnements de gaz corrosifs et à l'hydrogène à haute-pression, il s'agit du choix standard pour les hydrocraqueurs, les réacteurs de désulfuration et les échangeurs de chaleur où les hydrocarbures volatils sont traités à chaleur intense.
Production d'énergie:
Dans les centrales thermiques, il est utilisé pour les collecteurs de chaudières, les conduites de vapeur et les composants de surchauffeurs. Sa capacité à résister aux effets corrosifs de la vapeur à haute-pression la rend essentielle au transport sûr de l'énergie thermique.
Fabrication d'appareils sous pression:
Ce matériau est largement utilisé pour construire des récipients à parois épaisses-qui doivent être conformes aux normes strictes ASME Section VIII ou ASTM, offrant ainsi une marge de sécurité fiable pour le stockage et le traitement des produits chimiques.
Les spécifications complètes et les détails sont disponibles sur demande. Les informations ci-dessus sont fournies à titre indicatif uniquement. Pour des exigences de conception spécifiques, veuillez contacter notre équipe technico-commerciale.
Quelle est l'exigence d'allongement du A 387 Gr 11 CL 1 ?
L'allongement minimum sur une longueur de jauge de 50 mm (2 pouces) est de 22 %, garantissant une bonne ductilité pour le formage et la fabrication.
Quelle est la résistance minimale à la traction du A 387 Gr 11 CL 1 ?
La résistance à la traction minimale est de 415 MPa (60 000 psi) selon la norme ASME SA-387.
Quelle est la limite d'élasticité minimale du A 387 Gr 11 CL 1 ?
La limite d'élasticité minimale est de 205 MPa (30 000 psi) pour les plaques d'une épaisseur allant jusqu'à 50 mm (2 pouces) ; il peut légèrement diminuer pour les plaques plus épaisses.
Quelle est l'exigence d'allongement du A 387 Gr 11 CL 1 ?
L'allongement minimum sur une longueur de jauge de 50 mm (2 pouces) est de 22 %, garantissant une bonne ductilité pour le formage et la fabrication.
Comment la température affecte-t-elle les propriétés mécaniques de l'A 387 Gr 11 CL 1 ?
À des températures élevées (jusqu'à 593 degrés/1 100 degrés F), il conserve une excellente résistance à la traction, au fluage et à la fatigue par rapport à l'acier au carbone. Au-delà de cette température, ses propriétés se dégradent progressivement.
Quelle est la plage de dureté Brinell (HB) de A 387 Gr 11 CL 1 ?
La plage de dureté Brinell typique est de 130 à 180 HB, ce qui reflète sa dureté et son usinabilité modérées.
Quel est le traitement thermique standard pour l'A 387 Gr 11 CL 1 ?
Le traitement thermique standard est la normalisation et le revenu. La normalisation est effectuée à 899-954 degrés (1650-1750 degrés F), suivie d'un refroidissement par air ; la trempe est à 593-704 degrés (1100-1300 degrés F) pour soulager le stress et améliorer la ténacité.
L'A 387 Gr 11 CL 1 peut-il être soudé ?
Oui, c'est soudable. Cependant, un préchauffage (généralement 150-260 degrés / 300-500 degrés F) et un traitement thermique après soudage (PWHT) sont nécessaires pour éviter les fissures à froid et réduire les contraintes résiduelles, garantissant ainsi l'intégrité des joints de soudure.
Quels procédés de soudage conviennent pour A 387 Gr 11 CL 1 ?
Les procédés de soudage courants appropriés comprennent le soudage à l'arc sous protection métallique (SMAW), le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW/TIG), le soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW/MIG) et le soudage à l'arc submergé (SAW).
Le formage à froid est-il possible pour l'A 387 Gr 11 CL 1 ?
Oui, il peut être formé à froid, mais il a une résistance supérieure à celle de l'acier au carbone, des forces de formage plus élevées sont donc nécessaires. Il est recommandé d'effectuer le formage à température ambiante et d'éviter toute déformation excessive pour éviter les fissures.
Quel est l'objectif du traitement thermique post-soudage (PWHT) pour A 387 Gr 11 CL 1 ?
Le PWHT réduit les contraintes de soudage résiduelles, améliore la ténacité et la ductilité du joint de soudure, élimine les fissures induites par l'hydrogène- et améliore la résistance du matériau à la fissuration par corrosion sous contrainte à des températures élevées.
Quels procédés de soudage conviennent pour A 387 Gr 11 CL 1 ?
Les procédés de soudage courants appropriés comprennent le soudage à l'arc sous protection métallique (SMAW), le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW/TIG), le soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW/MIG) et le soudage à l'arc submergé (SAW).
Quelles sont les principales applications de l'A 387 Gr 11 CL 1 ?
Il est largement utilisé dans la fabrication de récipients sous pression, de chaudières, d'échangeurs de chaleur et d'équipements pétrochimiques fonctionnant à des températures élevées, tels que les réacteurs de raffinerie, les générateurs de vapeur et les craqueurs catalytiques.