Što su cijevi ASTM A519 Grade 4520
ASTM A519 stupanj 4520 je čelik od legure nikla-kroma-molibdena za naugljičenje proizveden kao bešavna mehanička cijev i registriran pod UNS brojem G45200. Spada u istu obitelj kao i drugi tipovi za pougljičavanje nikal-krom-molibden, ali ima viši raspon kroma od 0,70–0,90%, što povećava sposobnost kaljenja i daje čvršći, ujednačeniji odziv kućišta na debljim dijelovima.
Čelik je dizajniran oko niske{0}}ugljične, čvrste jezgre u kombinaciji s tvrdom,-površinom otpornom na habanje proizvedenom pougljičenjem. Ta je struktura ono što je potrebno zupčanicima zupčanika, klinastim rukavcima i drugim kontaktno-komponentama: zamor savijanja prenosi jezgra, dok otpornost na udubljenja i habanje dolazi od karburiziranog kućišta.
Kemijski sastav
| Element | ASTM A519 stupanj 4520 |
| Ugljik | 0.18–0.23% |
| Mangan | 0.45–0.65% |
| Silicij | 0.15–0.35% |
| nikal | 1.65–2.00% |
| Krom | 0.70–0.90% |
| Molibden | 0.20–0.30% |
| Fosfor | 0,035% maks |
| Sumpor | 0,040% maks |
U usporedbi s ocjenom kao što je 4320, dodatni krom čini da 4520 sporije gubi tvrdoću kako se presjek zadeblja, tako da se pougljeničene komponente u većim veličinama još uvijek mogu prigušiti do čvrstog kućišta i jezgre. Nikal podržava žilavost jezgre i duktilnost kućišta, dok molibden poboljšava kaljivost i ograničava krtost pri kaljenju.
Toplinska obrada i svojstva kućišta
Naugljenični dijelovi određeni su dubinom kućišta, površinskom tvrdoćom i tvrdoćom jezgre, a ne jednom vlačnom vrijednošću. Tipična praksa je naugljičenje u području od 900-930 stupnjeva, kaljenje i zatim temperiranje na niskoj temperaturi kako bi se smanjilo naprezanje bez omekšavanja kućišta. Tvrdoća površine je uobičajeno dogovorena u rasponu od 58-62 HRC, a dubina kućišta se odabire prema kontaktnom opterećenju i debljini stijenke.
Budući da je cijev tanke stijenke u usporedbi s čvrstim izrezom zupčanika, potrebno je upravljati distorzijom pri kaljenju. Vakuumsko ili nisko{1}}tlačno pougljičavanje s-plinskim gašenjem daje ravnomjerniju brzinu hlađenja od uljnog gašenja i smanjuje ovalnost i promjenu duljine, što zauzvrat smanjuje količinu materijala koji se mora ostaviti za mljevenje. Gdje se koristi kaljenje u ulju, komponenta je dizajnirana i strojno obrađena s dopuštenom deformacijom i završena nakon toplinske obrade.
Za isporučenu cijev, ASTM A519 tablično prikazuje minimalnu vlačnu čvrstoću, granicu tečenja i istezanje za svaki stupanj i uvjete isporuke, tako da vrijednosti certifikata ovise o tome je li cijev vruće dovršena, hladno vučena ili toplinski obrađena.
Tipične primjene
Planetarni, prstenasti i zupčanički prijenosnici u industrijskim i vjetroturbinskim mjenjačima
Komponente vuče i reduktora u teškoj transportnoj opremi
Izbočeni rukavci, spojne glavčine i pogonski prstenovi s ojačanim bokovima
Kontaktne i ekscentrične komponente u rotirajućim i klipnim strojevima
Teško opterećene čahure i rukavci koji zahtijevaju tvrdu podlogu na čvrstoj jezgri
Točke obrade i inspekcije
Strojna obrada se provodi u žarenom stanju, prije naugljičavanja, upotrebom oštrih alata i odgovarajućeg dodavanja za kontrolu izgrađenog-ruba na mekoj -strukturi ugljika. Zaliha se ostavlja na svim površinama koje moraju ostati točne nakon kaljenja. Zavarivanje nije dio uobičajenog procesa za ove komponente, budući da sadržaj legure čini zonu pod utjecajem topline tvrdom i sklonom pucanju.
Inspekcija gotove komponente obuhvaća dubinu kućišta presjekom i pomicanjem tvrdoće, površinsku tvrdoću, tvrdoću jezgre, mikrostrukturu i provjere dimenzija. Tamo gdje je cjelovitost površine važna, koristi se ispitivanje magnetskim česticama za otkrivanje pukotina od brušenja, a geometrija boka zupčanika provjerava se prema crtežu.
FAQ
P: Što je UNS G45200?
To je jedinstveni identifikator sustava numeriranja za kemiju 4520 nikla-kroma-molibdena koji ASTM A519 navodi među svojim standardnim stupnjevima. UNS broj identificira sastav, dok ASTM A519 postavlja zahtjeve za cijevi.
P: Kako se 4520 razlikuje od 4320 cijevi?
Oba su naugljičena nikal-krom-molibden. Kvaliteta 4520 sadrži više kroma, otprilike 0,70–0,90% naspram 0,40–0,60% u 4320, što poboljšava otvrdljivost i daje pouzdanija svojstva kućišta i jezgre na težim dijelovima.
P: Koja je dubina kućišta obično navedena za 4520 komponente?
Dubina kućišta bira se iz kontaktnog opterećenja i debljine stijenke ili zuba, a zatim se na crtežu upisuje kao efektivna dubina kućišta s tolerancijom. Provjerava se nakon toplinske obrade presjecanjem uzorka ili žrtvovane komponente.
P: Mogu li se cijevi 4520 zavarivati?
Nije zavarena konstrukcija. Komponente su obično strojno obrađene i naugljičene, a svako spajanje se izvodi mehaničkim sredstvima. Sadržaj legure čini zonu pod utjecajem topline tvrdom i osjetljivom na pukotine ako se zavari nakon stvrdnjavanja.
P: Kako se kontrolira izobličenje tijekom naugljičavanja?
Ostavljanjem zaliha za strojnu obradu na preciznim površinama, upotrebom ravnomjernog kaljenja kao što je kaljenje plinom pod visokim-tlakom gdje izobličenje mora biti minimalno, i završnom obradom komponente nakon toplinske obrade brušenjem ili tvrdim struganjem.
P: Kako treba naručiti cijevi stupnja 4520?
Navedite ocjenu i UNS broj, stanje isporuke cijevi, dimenzije strojno obrađene komponente, potrebnu dubinu kućišta i tvrdoću, toleranciju koju treba držati nakon toplinske obrade i zahtjeve za ispitivanje.
