Materiaalachtergrond van ASTM A519 klasse 86B45
Kwaliteit 86B45 is een naadloze mechanische buis van een legering uit de ASTM A519-familie, gebaseerd op de samenstelling chroom-molybdeen 8645 met een opzettelijke toevoeging van boor. De kwaliteit wordt gebruikt waar een zwaar gedeelte door de wand moet worden gehard, omdat boor een efficiënt hardingsmiddel is: een zeer kleine toevoeging, doorgaans een paar delen per miljoen oplosbaar boor, vervangt een aanzienlijk deel van het legeringsgehalte dat anders nodig zou zijn. Het resultaat is een afgeschrikte en getemperde buis met hoge sterkte, goede slijtvastheid en vermoeiingsprestaties die geschikt zijn voor onderdelen die onder herhaalde zware belasting werken.
Het hogere koolstofniveau onderscheidt 86B45 van de lagere-koolstofklassen in dezelfde reeks. Het kost kracht en hardheid, maar kost lasbaarheid en koudvervormbaarheid. Daarom wordt de kwaliteit normaal gesproken geselecteerd voor machinaal bewerkte, niet-gelaste componenten.
Chemische en mechanische vereisten
| Element | Typische vereiste voor klasse 86B45 |
|---|---|
| Koolstof | 0.43 – 0.48 % |
| Mangaan | 0.75 – 1.00 % |
| Fosfor | Maximaal 0,040% |
| Zwavel | Maximaal 0,040% |
| Silicium | 0.15 – 0.35 % |
| Chroom | 0.40 – 0.60 % |
| Molybdeen | 0.15 – 0.25 % |
| Borium | 0,0005 – 0,003 % (zoals overeengekomen bij bestelling) |
In de uitgedoofde en getemperde toestand bereikt de kwaliteit gewoonlijk een minimale treksterkte in het gebied van 850 MPa met een minimale vloeigrens nabij 680 MPa, en een rek van ongeveer 12% of meer. De hardheid na afschrikken en ontlaten bij 550 graden ligt doorgaans in de HRC-band van 28 tot 32. De ductiliteit is lager dan bij de middenklassen-koolstofchroom-molybdeen, dus ontwerpers moeten het materiaal beschouwen als een materiaal met hoge-sterkte en beperkte-ductiliteit en het breukgedrag verifiëren waar het onderdeel van cruciaal belang is. Lokale oppervlaktehardheid ruim boven de kernwaarde kan worden verkregen door inductieharden, wat de gebruikelijke route is voor slijtvlakken op assen, rollen en pennen.
Toepassingen
Hardware voor het boren van olie en gas: boorkragen, hijssubs en onderdelen voor breekapparatuur.
Mijnbouwmachines: lagerzittingen, looprollen, tandwielnaven en brekerassen.
Zware voertuigonderdelen: aandrijfassen, assen en ophangpennen.
Tandwielen en spiekoppelingen die een hard, slijtvast-oppervlak over een sterke kern vereisen.
Machineonderdelen die onderhevig zijn aan hoge contactspanning, zoals excentrische assen en nokvolgers.
Warmtebehandeling, harden en machinaal bewerken
Austenitiseren op ongeveer 850 graden en afschrikken in olie om zich te ontwikkelen door-verharding, en vervolgens tempereren in het bereik van 540 tot 600 graden, afhankelijk van de vereiste sterkte- en taaiheidsbalans. Borium-dragende staalsoorten hebben voldoende aluminium of titanium nodig om het boor tegen stikstof te beschermen, en worden om deze reden normaal gesproken geleverd als volledig gedood fijnkorrelig staal-; op het certificaat moet het aluminium- of titaniumgehalte samen met boor worden vermeld. Vermijd tempereren of langzame afkoeling tot 370 tot 480 graden, het brosheidsbereik voor deze staalklasse, en pas snelle afkoeling toe na het temperen wanneer de sectie dit toelaat.
Inductie- of vlamharding kan op lokale gebieden worden toegepast om de oppervlaktehardheid te verhogen voor slijtvastheid, terwijl de kern taai blijft; verhardingsdiepte, frequentie en afschriksnelheid moeten worden vastgesteld door middel van procedurekwalificatie op het eigenlijke onderdeel. Gebruik voor het bewerken gereedschap van gecoat hardmetaal of kubisch boornitride met snijsnelheden aan de conservatieve kant van het bereik voor de hardheid die wordt bewerkt, omdat de geharde en getemperde structuur van deze kwaliteit schurend is op de gereedschapsranden.
Als lassen onvermijdelijk is, verwarm dan voor tot 300 tot 350 graden, gebruik een laag-waterstofverbruiksartikel van dezelfde sterkteklasse en voer waterstofverwijdering uit of voer een- warmtebehandeling na het lassen uit onmiddellijk na het lassen. Structureel lassen in de- afgeschrikte toestand mag niet worden geprobeerd.
Inspectie en veelvoorkomende valkuilen
Controleer of het certificaat zowel boor als de basischemie vermeldt, omdat boor-die warmte draagt en niet goed wordt beschermd, de hardbaarheid verliest waarvoor de kwaliteit is geselecteerd. Controleer de verdeling van de hardheid over de muur in plaats van op één punt, bevestig dat elke inductie-geharde zone voldoet aan zowel de diepte- als de hardheidsvereisten, en inspecteer op oppervlaktedefecten vóór de definitieve bewerking. Een veel voorkomende fout bij aanbestedingen is om aan te nemen dat elke 86xx buis hetzelfde zal presteren als 86B45: de koolstof- en boorniveaus verschillen per serie, en bij vervanging zonder technische beoordeling bestaat het risico dat een onderdeel te weinig- sterk of onvoldoende hard is.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat zijn ASTM A519-kwaliteit 86B45-buizen?
Een met boor-behandelde chroom-molybdeen naadloze mechanische buis met ongeveer 0,45% koolstof, gehard en getemperd geleverd voor machinaal bewerkte onderdelen met hoge- sterkte.
Vraag: Waarom wordt boor toegevoegd?
Borium verbetert de hardbaarheid bij zeer lage toevoegingsniveaus, zodat een zware wand kan worden uitgehard met minder legeringsgehalte dan een gelijkwaardige niet-boorkwaliteit vereist.
Vraag: Is 86B45 geschikt voor gelaste constructies?
Niet als algemeen constructiemateriaal. Het kan worden gelast met een warmtebehandeling voorverwarmen en na- het lassen, maar het koolstofgehalte en de hardbaarheid maken het een slechte keuze voor fabricagelassen; gebruik een lagere-koolstofkwaliteit voor gelaste constructies.
Vraag: Hoe verhoudt dit zich tot de lagere-koolstofklassen in dezelfde serie?
De klassen 86B30 en 86B40 hebben een lager koolstofgehalte en dienovereenkomstig betere lasbaarheid en koudvervormbaarheid, met een lagere haalbare sterkte. Kies alleen 86B45 als de hogere sterkte en slijtvastheid nodig zijn.
Vraag: Welke hardheid kan worden verwacht na het blussen en temperen?
Rond HRC 28 tot 32 na tempereren nabij 550 graden. Een hogere hardheid volgt op een lagere ontlaattemperatuur, met een overeenkomstige vermindering van de taaiheid.
Vraag: Wat moet er op de inkooporder vermeld worden?
Kwaliteits- en koolstofniveau, de geharde en getemperde toestand, hardheid of trekband, maattoleranties en eventuele vereisten voor rapportage van boor en aluminium, ultrasoon onderzoek of oppervlakte-inspectie.
