中文简体
ASTM A105 は、数え切れないほどのバルブやフランジの図面に記載されていますが、依然として問い合わせの中で最も頻繁に誤用されている炭素鋼グレードの 1 つです。これはパイプの仕様でも鋳造グレードでもありません。また、後に続く文字 N によって、完成した部品が使用中にどのように動作するかが変わります。長年にわたり、非常に多くの A105 バルブ ボディの機械加工と圧力テストを行ってきた結果、ほとんどの問題は、図面に記載されている内容とラインが実際に要求している内容との間の単純な不一致に起因することに気づきました。
このガイドでは、化学的制限から、鍛造が正しい選択であるか、鋳造がより合理的であるかという実際的な問題に至るまで、私たちがテーブルの向こうのエンジニアやバイヤーと議論する方法で仕様を詳しく説明します。
ASTM A105 が実際にカバーする内容
ASTM A105/A105M のタイトル 配管用炭素鋼鍛造品の標準仕様 。タイトルに含まれるすべての単語が重要です。対象となるのは鍛造部品であり、パイプや鋳物ではありません。一般的な製品形状には、フランジ、鍛造フィッティング、ティー、エルボ、カップリング、ユニオン、鍛造バルブ本体などがあり、これらはすべて、固体ビレットを金型に流し込むのではなく、加熱して圧力下で成形することによって製造されます。
その生産ルートが、A105 がそのように動作する理由です。鍛造は金属を加工し、結晶粒を微細化し、内部の気孔を閉じます。これにより、完成したコンポーネントに緻密で均一な構造が与えられ、きれいに加工され、シールがしっかりと保持されます。これは、形状の複雑さよりも肉厚と完全性が重要となる小型高圧バルブ ボディに A105 が人気がある理由でもあります。
圧力と温度の観点から見ると、A105 コンポーネントは、使用される管理規格と定格クラスに応じて、通常、約 -29 °C から最大 425 °C まで適用されます。どちらかの方向にその限界を超えて進むと、別のグレードが表示されるはずです。
ASTM A105の化学組成
仕様は化学構造を意図的にシンプルにしていますが、その制限は非常に厳しいため、本物の鍛造品とプレートカットの模造品は互換性がありません。
| 要素 | 要件 |
|---|---|
| カーボン(C) | 最大0.35 |
| マンガン(Mn) | 0.60 – 1.05 |
| リン(P) | 最大0.035 |
| 硫黄(S) | 最大0.040 |
| シリコン（Si） | 0.10～0.35 |
| 銅(Cu) | 最大0.40 |
| ニッケル(Ni) | 最大0.40 |
| クロム(Cr) | 最大0.30 |
| モリブデン(Mo) | 最大0.12 |
| バナジウム(V) | 最大0.08 |
| Cu Ni Cr Mo V | 最大1.00 |
細字部分にある 2 つの詳細については、警告する価値があります。残りの要素は個別にキャップされます そして つまり、溶接性と靭性をスクラップ汚染から保護します。これとは別に、最大 0.35% 未満の炭素の 0.01% 減少ごとに、最大 1.35% までマンガンの 0.06% の増加が許可されます。この許容値により、工場は炭素の上限を破ることなく強度と焼入れ性のバランスを取ることができます。
機械的特性と使用上の意味
| プロパティ | 要件 |
|---|---|
| 引張強さ | 485 MPa (70 ksi) 分 |
| 降伏強さ | 250 MPa (36 ksi) 分 |
| 50mmでの伸び | 22%以上 |
| 面積の削減 | 30%以上 |
| 硬度 | 最大187HBW |
硬度の上限は、私たちが現場で最も注意深く観察している数値です。それは機械工の生活を困難にするためにあるのではありません。これは、急速に冷却されて脆くなった鍛造品を防ぐ実用的なガードです。顧客がウェットまたは軽度の酸っぱいサービスに低硬度のキャップを指定した場合、それは単に厳しいテストを行うのではなく、熱処理ルートを制御する必要があることを示しています。
A105 または A105N: 熱処理に関する質問
プレーン A105 は、注文内容に応じて、鍛造そのままの状態または熱処理後の状態で供給されます。 N の接尾辞はその選択肢を削除します。A105N では鍛造品を正規化する必要があります。これは、鍛造品が臨界温度を超えて加熱され、静止空気中で冷却されることを意味します。
強度の数値は基本的に同じままであるため、違いは部品の強度ではなく、その動作がどの程度安定しているかによって異なります。正規化により結晶粒構造が微細化され、厚い部分全体の硬度が均一になり、特に低温での靭性が向上します。私たちの経験では、コンポーネントに衝撃荷重がかかる場合、セクションが重い場合、低温衝撃試験が指定されている場合、または部品が重要なラインに溶接される場合に、N 指定が有効となります。単純な温水バルブ本体の場合、標準 A105 が完全に適切であることが多く、プロセス ステップを節約できます。
A105 コンポーネントが使用される場所
この仕様は、中程度の温度で非攻撃性媒体を搬送する炭素鋼配管に適しており、驚くべき広範な産業分野をカバーしています。
- 石油とガスの収集、処理、マニホールドおよび坑口スキッド
- 蒸気および給水システムを含む発電
- 積極的な腐食負荷を必要としない炭素鋼ラインの化学および石油化学プラント
- 配水、ポンプ場、防火ネットワーク
- 鋳物よりも鍛造、溶接可能なコンポーネントが好まれる一般的な工業用配管
A105は炭素鋼なので、炭素鋼と同様に腐食します。沿岸、海洋、または化学環境では、楽観的な仕様ではなく、コーティング、ライニング、またはステンレスグレードへの交換が必要です。
バルブボディ用の鍛造 A105 と鋳造炭素鋼
これはバルブの選択において最も頻繁に登場する比較です。 A105 鍛造ボディは通常、小型サイズと高圧の場合に適しています。加工された構造により、均一な肉厚、優れた靭性、信頼性の高いシール面が得られ、ボディをコンパクトにできます。鍛造品は完成形状よりも材料のブロックに近いため、トレードオフとしてサイズの上限と加工コストが高くなります。
直径が大きくなるにつれて、A216 WCB などの鋳造炭素鋼が引き継がれます。鋳造は複雑な内部形状を処理し、材料の無駄を減らし、大きなサイズではユニットあたりのコストを大幅に削減します。ラインが水道本管の DN300 隔離ポイントである場合、鋳鋼製ゲート バルブが経済的に賢明な選択です。
鋳鋼製フランジゲートバルブ Z41H-16C DN300 水道本管などの大規模な隔離ポイントの場合、この鋳鋼ゲート バルブは PN16 ～ 64 サービスと手動、ギア付き、電気、または空気圧による作動を提供します。 製品を見る→ 私たちがお客様に提供する実際的なルールは簡単です。習慣ではなく、サイズ、圧力クラス、故障の結果に合わせて本体の構造を合わせるのです。古いプロジェクトからコピーされた仕様は、過剰な支出または過小な保護の原因となることがよくあります。
鋳鋼製フランジバタフライバルブ D343H-16C 弾性シールまたは金属シール、90 度動作、および工業用媒体の調整および隔離用の空気圧または電気作動を備えた 3 方向偏心鋳鋼バタフライ バルブ。 製品を見る→ 媒体が腐食性になる場合、どちらの炭素鋼の選択肢も永久に存続せず、代わりに A182 F304 や F316 などの鍛造ステンレス グレードが開始点となります。
ステンレス製フランジゲートバルブ Z41W-16P ステンレス構造が好まれるフランジ付き給水サービスの場合、この 304 ゲート バルブは DN15 ～ 600 をカバーし、選択可能な材料を使用した柔軟なウェッジ設計を提供します。 製品を見る→ A105 が隣接するグレードにどのように位置するか
| グレード | 製品形態 | 代表的なサービス |
|---|---|---|
| A105 / A105N | 鍛造品 | 一般炭素鋼配管、-29℃～425℃ |
| A106 | シームレスパイプ | コンポーネントではなくパイプ |
| A216 WCB | 鋳物 | 鋳造バルブ本体と大型継手 |
| A350 LF2 | 鍛造品 | 約-46℃までの低温デューティ |
| A182 F304 / F316 | 鍛造品 | 腐食性または高純度のサービス |
A105 と A106 の混同は、おそらく図面上で最もよく見られるエラーであり、通常、継手が間違ったドキュメントに対してすでに発注されている場合に、後になって表面化します。鍛造ステンレス製品ファミリーを詳しく見るために、当社のエンジニアは別の記事を書きました。 A182 材料グレードとバルブの選択 .
購入前に品質を確認する
証明書は、木枠内の金属に結び付けることができる場合にのみ役に立ちます。 EN 10204 3.1 ミル テスト レポートを要求し、レポートの熱番号が箱のラベルだけでなくコンポーネント自体のマークと一致していることを確認します。溶接が含まれる炭素当量を確認し、仕様と独自のプロジェクト要件の両方に照らして硬度の結果を確認し、鍛造品に対して超音波や磁粉試験などの非破壊検査が実施されたかどうかを尋ねます。
寸法チェックも重要です。フランジ面、穴あけテンプレート、面間長さ、ねじの形状はすべて、間違っていると高額な再作業の原因となります。当社独自の品質プロセスは、化学物質の受け入れから静水圧試験に至るまで実行されており、サポート文書は当社のウェブサイトで確認できます。 認証セクション .
よくある購入の間違い
- A105 をパイプグレードとして扱い、それに対してパイプを注文する
- 衝撃試験または低温サービスが指定されている場合の接尾辞 N の見落とし
- 部品に追跡可能な熱番号のないテストレポートのコピーを受け入れる
- 本物の鍛造品が必要な場合に、プレートカットまたは鋳造された類似品を購入する
- 低温サービスラインへの低温の影響を特定し、誰も必要としないテストの費用を支払う
よくある質問
ASTM A105 は A106 と同じですか?
No. A106 は継目無炭素鋼管をカバーし、A105 はフランジ、継手、バルブ本体などの鍛造配管部品をカバーします。
A105は溶接できますか？
はい。適切な予熱、低水素消耗品、および認定された手順を使用すれば、容易に溶接できます。炭素当量と溶接後の熱処理要件を制御することで、熱影響部の音を維持します。
A105は低温使用に適していますか?
通常の下限は約 -29 °C です。それ以下では、A350 LF2 または衝撃試験済みの A105N 鍛造がより防御可能な選択肢です。
A105Nのほうが値段が高いのでしょうか？
正規化により炉のサイクルとテスト時間が追加されるため、通常は少しです。靱性関連の故障のコストに比べれば、その割増額は小さいです。
ASTM A105 は信頼でき、よく理解されているグレードであり、それがまさにそれが非常に気軽に指定される理由です。仕様のタイトルを注意深く読み、N が本当に必要かどうかを判断し、車体の構造を義務に適合させ、書類と部品を照合してください。これら 4 つのことを実行すれば、素材は何十年にもわたってその役割を静かに果たします。これはまさに、優れた炭素鋼コンポーネントが行うべきことです。
