فولاد ASTM A105 متداول ترین گرید فولاد کربنیست . که برای ساخت اجزای لوله کشی مانند فلنج و فیتینگ لوله های قطر کوچک به کار برده می شود. این نوع فولاد کربنی برای کار در سیستم های با دمای محیط و دمای بالا مناسب است.
فولاد
فولاد یا پولاد (Steel) آلیاژی از آهن است که بین ۰٫۰۰۲ تا ۲٫۱ درصد وزن آن کربن است. خواص فولاد به کمک تغییر در درصد کربن، عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی قابل کنترل است. استفاده از فولاد به دلیل استحکام کشش نهایی زیاد و قیمت نسبتاً پایین آن در ساخت صنایع مختلفی از قبیل ساختمان سازی، سازه‌های زیرساختی، ابزارها، کشتی‌ها، قطارها، خودروها، ماشین آلات، تجهیزات و سلاح‌های نظامی کاربرد گسترده دارد.امروزه برای تولید فولاد از روش‌های نوینی مانند، فولادسازی به روش اکسیژن قلیایی (BOS)، استفاده می‌شود که علاوه بر کاهش قیمت‌ها، منجر به افزایش خلوص فولاد تولیدی نیز گردیده‌است.
فولاد یکی از بیشترین مواد تولیدی توسط انسان است . سالانه تقریباً بیش از ۱٫۶ میلیارد تن فولاد در سراسر جهان تولید می‌شود.استحکام فولاد با «میزان کربن محلول» به شدت افزایش می‌یابد اما از طرفی این افزایش استحکام باعث کاهش قابلیت جوشکاری و افزایش احتمال شکست ترد می‌شود. استحکام فولادهای فریتی (فِرومغناطیس) رابطه معکوسی با شکل‌پذیری دارد. تلفیق استحکام و شکل‌پذیری با پایدارسازی فاز آستنیت (پارامغناطیس) در فولادهای مدرن چند فازی قابل بهبود است.
فولاد ASTM A105
فولاد ASTM A105 متداول ترین گرید فولاد کربنی ست که برای ساخت اجزای لوله کشی مانند فلنج و فیتینگ لوله های قطر کوچک به کار برده می شود. این نوع فولاد کربنی برای کار در سیستم های با دمای محیط و دمای بالا مناسب است.
برخی از تجهیزاتی که با فولاد A105 ساخته می شود عبارت است از:
- فلنج ها
- بدنه ی ولوها
- فیتینگ ها مانند زانویی، کوپلینگ و …
- اجزای لوله های تحت فشار مانند نازل ها، گلویی نازل و …
- براساس طراحی خریدار
البته محدودیتهایی نیز برای این استاندارد وجود دارد. وزن فورجینگ ساخته شده با ماده A105 نباید از ۴۵۴۰ کیلوگرم بیشتر شود. برای وزن های بیشتر از ۴۵۴۰ کیلوگرم باید از ASTM A266 استفاده کرد.
مشخصات ASTM A105
برای عملیات فورجینگ تنها از فولاد کربنی آرام یا کشته شده استفاده می شود. این نوع فولاد می تواند به شکل شمش یا میله باشد.میله ها سپس به طول مورد نیاز برش داده می شوند. در ویدئوی زیر می توانید انجام عملیات فورجینگ برای ساخت فلنج با فولاد A105 را مشاهده کنید.
در تصویر زیر برخی از محصولاتی که به وسیله ی فولاد A105 ساخته شده است را می توانید ملاحظه کنید. محصولاتی مانند زانویی، فیتینگ، گلویی نازل و … که در صنایع مختلف مانند صنعت نفت و گاز، پتروشیمی، سایت های قدرت و غیره به کار برده می شود.
عملیات حرارتی برای بیشتر محصولات تولیدی با ASTM A105 به جز موارد زیر به کار برده می شود:
- فلنج های کلاس ۱۵۰ و کلاس ۳۰۰
- اجزای لوله کشی NPS4 و کمتر با فشار کلاس ۳۰۰ یا کمتر
عملیات های حرارتی فولاد ASTM A105
آنیلینگ
در آنیلینگ ماده باید به صورت یکنواخت گرم شود . به دمایی بالاتر از دامنه ی استحاله (Transformation Range) سپس برای مدت مشخصی در این دما باقی بماند و بعد به آهستگی سرد شده تا به دمای کمتر از دامنه ی استحاله برسد.
نرمال سازی
ماده به صورت یکتواخت تا بیشتر از دامنه ی استحاله گرم شود . سپس در دمای اتاق و در هوا سرد می شود.
نرمال سازی و تمپرینگ و کوئنچینگ و تمپرینگ
در این روش ماده ابتدا کاملا آستنیته شده و پس از آن فورا در یک میدوم مایع سرد می شود. فیتینگ ها دوباره تا حداقل دمای 590 درجه سانتیگراد گرم شده و در هوا سرد می شوند.
ترکیبات شیمیایی ASTM A105
درصد عناصر موجود در فولاد A105 در جدول زیر آورده شده است.
| عنصر | درصد % |
| کربن | حداکثر 0.35 |
| منگنز | 0.6-1.05 |
| فسفر | حداکثر 0.035 |
| گوگرد | حداکثر 0.04 |
| سیلیسیم | 0.1-0.35 |
| مس | حداکثر 0.4 |
| نیکل | حداکثر 0.4 |
| کروم | حداکثر 0.3 |
| مولیبدیوم | حداکثر 0.12 |
| وانادیوم | حداکثر 0.08 |
| نیوبیوم (کلمبیوم) | حداکثر 0.02 |
مجموع مقدار مس، نیکل، کروم، مولیبدیوم و وانادیوم نباید از 1 درصد بیشتر شود. مجموع مقدار کروم و مولیبدیوم نباید از 0.32 درصد بیشتر شود.
خواص مکانیکی
برای سنجش میزان استحکام و چکش خواری ماده، تست تنش و سختی بر روی نمونه هایی که در طول عملیات حرارتی از محصول نهایی جدا شده اند اجرا می شود.
مقدار قابل قبول نتایج تست های مکانیکی فولاد ASTM A105 به صورت زیر می باشد.
| سختی | حداقل کاهش سطح | حداقل کاهش طول | حداقل مقاومت تسلیم | حداقل استحکام کشش | ||
| HB | % | % | Ksi | MPa | Ksi | MPa |
| 137-187 | 30 | 22 | 36 | 250 | 70 | 485 |
گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
