ASTM A519 je standardna specifikacija za bešavne mehaničke cijevi od ugljika i legiranog čelika. Za razliku od standarda za tlačne cijevi kao što su ASTM A106 ili ASTM A335, cijevi A519 dizajnirane su za mehaničke i konstrukcijske primjene gdje su točnost dimenzija, završna obrada površine i specifična mehanička svojstva važnija od unutarnjeg tlaka. Ovaj vodič objašnjava sustav ocjenjivanja, kemiju, proizvodne rute, tolerancije, testiranje i informacije o naručivanju koje su kupcima potrebne pri nabavi A519 cijevi.
Klasifikacija razreda
A519 pokriva širok raspon stupnjeva organiziranih prema kemijskom sastavu. Vrste ugljika koriste se za opću strojnu obradu i cilindre, vrste legura za visoke-čvrstoće i zamor-kritične dijelove, a vrste električnih peći za ležajeve i zupčanike.
| Vrsta ocjene | Oznake čelika | Tipične primjene |
|---|---|---|
| Ugljični čelici | 1020, 1025, 1030, 1040, 1045, 1050, 1060 | Opća strojna obrada, cilindri, valjci, osovine |
| Legirani čelici | 4130, 4140, 4150, 4340, 8620, 8625, 9310 | Dijelovi-visoke čvrstoće, zrakoplovne i automobilske komponente |
| Vrste električnih peći | E3310, E4340, E52100 | Visok{0}}ležajevi, zupčanici, karburizirani dijelovi |
Kemijski sastav ključnih stupnjeva
Kemija određuje kaljivost, zavarljivost i konačni mehanički odgovor. Tipična ograničenja za ocjene koje se najčešće naručuju prikazana su u nastavku.
| Razred | C, % | Mn, % | P max, % | S max, % | Si, % | Cr, % | Mo, % | Ni, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | 0.18-0.23 | 0.30-0.60 | 0.040 | 0.050 | 0.10-0.35 | - | - | - |
| 1045 | 0.43-0.50 | 0.60-0.90 | 0.040 | 0.050 | 0.10-0.35 | - | - | - |
| 4130 | 0.28-0.33 | 0.40-0.60 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | - |
| 4140 | 0.38-0.43 | 0.75-1.00 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | - |
| 4340 | 0.38-0.43 | 0.60-0.80 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.70-0.90 | 0.20-0.30 | 1.65-2.00 |
| 8620 | 0.18-0.23 | 0.70-0.90 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 0.40-0.60 | 0.15-0.25 | 0.40-0.70 |
Proces proizvodnje
A519 cijevi moraju biti proizvedene bešavnom rutom; zavarene cijevi nisu dopuštene. Gredica se vruće buši i valja, zatim dovršava vrućom doradom, hladnim izvlačenjem ili hladnim valjanjem, ovisno o potrebnoj toleranciji i površini. Toplinska obrada se primjenjuje prema zahtjevima narudžbenice, obično žarenjem, normalizacijom ili kaljenjem i popuštanjem. Budući da nema uzdužnog zavarenog šava, svojstva su ujednačena po obodu, što je važno za dijelove koji se strojno obrađuju do tankih stijenki.
Tipična mehanička svojstva
Svojstva se razlikuju ovisno o toplinskoj obradi, tako da su vrijednosti u nastavku tipične smjernice, a ne zajamčeni minimumi. Potvrdite točan zahtjev prema stanju navedenom u vašoj narudžbi.
| Razred | Stanje | Vlačna čvrstoća, MPa | Granica razvlačenja, MPa | Istezanje, % | Tvrdoća, HB |
|---|---|---|---|---|---|
| 1020 | Hladno vučeno | 380-550 | 310 min | 10-20 | 121-170 |
| 1045 | Normalizirano | 625-750 | 370 min | 12-18 | 170-210 |
| 4130 | Normalizirano i temperirano | 670-900 | 435 min | 15-22 | 190-250 |
| 4140 | Kaljeno u ulju | 850-1050 | 700 min | 12-18 | 260-320 |
| 4340 | Kaljeno u ulju | 1000-1200 | 900 min | 10-15 | 300-380 |
| 8620 | Kvaliteta-kaljenja | 500-700 | 350 min | 18-25 | 150-200 |
Tolerancije dimenzija
Hladno{0}}vučene cijevi navedene su tamo gdje se zaliha strojne obrade mora svesti na minimum. Uobičajena tolerancija hladno{2}}valjenog vanjskog promjera je plus ili minus 0,10 do 0,38 mm, ovisno o veličini, s tolerancijom debljine stijenke od oko plus ili minus 10 posto nominalne, a ravnost od najviše 0,5 mm po metru. Vru-završene cijevi isporučuju se s tolerancijom vanjskog promjera od oko plus ili minus 0,75 posto vanjskog promjera, a na površini može biti prisutan kamenac. Koncentričnost je ujednačenija kod hladno{11}}vučenih proizvoda, što je važno za honanje cilindra i precizno tokarenje.
Ispitivanje i certifikacija
Kemijska analiza provodi se na svakom zagrijavanju prema ASTM A751; testovi rastezanja i spljoštenosti slijede ASTM A370; ispitivanje tvrdoće slijedi ASTM E10 ili E18. Ne-destruktivno ispitivanje ultrazvučnim, vrtložnim strujama ili metodama magnetskih čestica dostupno je ako je navedeno u narudžbenici. Potvrda o ispitivanju materijala koja izvješćuje o toplinskom broju, kemijskim i mehaničkim rezultatima isporučuje se uz svaku seriju, što daje potpunu sljedivost za sustave kvalitete.
Primjene u industriji
Proizvođači automobila koriste A519 cijevi za hidrauličke cilindre, tijela amortizera, pogonske osovine i stupove upravljača u 1020, 1035, 4130 i 4140. Aerospace programira stroj 4130 i 4340 u cilindre pokretača, nosače motora i strukturne članove. Proizvođači strojeva koriste 1045, 4140, 4340 i 8620 za valjke, vretena i čahure. Usluge nafte i plina koriste 4140, 4340 i 8630 za tijela ventila, osovine pumpi, trnove i alate za bušotine. Hidraulički i pneumatski sustavi obično koriste brušene 1020, 1045 i 4130 za bačve cilindara i akumulatorske cijevi.
Usporedba s drugim bešavnim specifikacijama
| Specifikacija | Primarna upotreba | Ključna razlika u odnosu na A519 |
|---|---|---|
| ASTM A519 | Mehaničke i konstrukcijske cijevi | Uske tolerancije, višestruki uvjeti, bez stupnja pritiska |
| ASTM A106 | Rad pod pritiskom na visokoj temperaturi | Tlak ocijenjen s različitim kemijskim granicama |
| ASTM A335 | Visok{0}}tlačni cjevovod | Klase legura specificirane za otpornost na puzanje |
| ASTM A213 | Cijevi kotla i izmjenjivača topline | Svojstva -otporne na pritisak, visoke{1}}temperature |
| ASTM A500 | Strukturalne cijevi, zavarene i bešavne | Strukturni dijelovi, manje stroge tolerancije |
Globalni ekvivalenti
Uobičajeni međunarodni ekvivalenti za stupnjeve A519 uključuju oznake EN 10083 i EN 10084: 1020 u usporedbi s 1,0402 C22, 1045 s 1,0503 C45, 4130 s 1.7218 25CrMo4, 4140 s 1.7225 42CrMo4, 4340 s 1.6582 34CrNiMo6 i 8620 s 1.6523 20NiCrMo2. JIS ekvivalenti uključuju S20C, S45C, SCM430, SCM440, SNCM439 i SCM420.
Informacije o naručivanju
Navedite sljedeće kada tražite ponudu: specifikaciju ASTM A519, stupanj, šifru uvjeta, vanjski promjer prema debljini stijenke, duljinu, završnu obradu, završnu obradu površine i posebno ispitivanje ili certifikaciju. Kompletan primjer je: ASTM A519 4140 QT, 76,2 mm vanjskog promjera sa 6,35 mm stijenke, izrezano na 3 m duljine, skošeni krajevi, 28-32 HRC.
FAQ
Je li ASTM A519 cijev ocijenjena za tlak?
Br. A519 je standard za mehaničke cijevi i nema nazivni tlak. Komponente koje sadrže tlak trebaju biti projektirane i provjerene zasebno, obično prema standardu tlačne cijevi.
Koja je razlika između hladno{0}}vučenih i vruće{1}}završenih A519 cijevi?
Hladno{0}}vučena cijev ima manji vanjski promjer i tolerancije stjenke, glatku površinu i bolju koncentričnost. Vru{2}}završene cijevi su ekonomičnije za veće veličine i deblje stijenke gdje je dopuštena obrada.
Koji je stupanj A519 najbolji za karburizirane zupčanike?
8620 i 9310 su standardni izbor. 8620 nude dobru ravnotežu tvrdoće kućišta i žilavosti jezgre, dok 9310 pruža veću čvrstoću jezgre i uobičajen je u zupčanicima u zrakoplovstvu.
Je li za cijevi A519 potrebno hidrostatičko ispitivanje?
Ne prema zadanim postavkama. Budući da cijev nije ocijenjena za rad pod pritiskom, hidrostatsko ispitivanje nije standardni zahtjev. Ne-destruktivno ispitivanje kao što je ultrazvučno ili ispitivanje vrtložnim strujama može se dodati ako je navedeno.
Mogu li se cijevi od legure A519 isporučiti u kaljenom i poboljšanom stanju?
Da. Klase kao što su 4140 i 4340 redovito se isporučuju u QT stanju, s rasponima tvrdoće kao što su 28-32 HRC ili 30-36 HRC potvrđenim u narudžbi kako bi odgovarali zahtjevima strojne obrade i usluga.
