A387 Grado 11 Clase 1es una placa de acero de aleación de cromo-molibdeno especificada según la norma ASTM A387, ampliamente utilizada en la fabricación de recipientes a presión y componentes de calderas que operan a temperaturas elevadas. Pertenece a la familia de aceros de baja-aleación que contienen una cantidad moderada de cromo y molibdeno, lo que confiere buena resistencia, resistencia a la fluencia y resistencia al ataque del hidrógeno en entornos de servicio de alta-temperatura. La Clase 1 indica una condición de tratamiento térmico normalizado y templado, lo que da como resultado una microestructura refinada que equilibra la tenacidad y la resistencia para un rendimiento confiable bajo tensión térmica y mecánica. Este grado se emplea comúnmente en refinerías de petróleo, plantas petroquímicas e instalaciones de generación de energía donde los equipos están expuestos a fluidos de alta-presión y alta-temperatura.
Equivalentes
| licenciatura | ES | ASTM/ASME | ESTRUENDO |
| 621 B | ––– | A387-11-1 | ––– |
Especificaciones para placas de acero de aleación ASTM A387 grado 11
| Designación | Cromo nominal Contenido (%) |
Molibdeno nominal Contenido (%) |
| A387 Grado 11 | 1.25% | 0.50% |
Requisitos de tracción para placas de acero de aleación ASTM A387 grado 11 Placas de clase 1
| Designación: | Requisito: | Grado 11 |
| A387 Grado 11 | Resistencia a la tracción, ksi [MPa] | 75 a 100 [515 a 690] |
| Límite elástico, mín., ksi [MPa]/(0,2% de compensación) | 43 [310] | |
| Alargamiento en 8 pulg. [200 mm], % mínimo | 18 | |
| Alargamiento en 2 pulg. [50 mm], mín., % | 22 | |
| Reducción de área, % mínimo | ––– |
Requisitos químicos para placas de acero de aleación ASTM A387 grado 11
| Elemento | Composición química (%) | |
| A387 Grado 11 | ||
| Carbón: | Análisis de calor: | 0.05 - 0.17 |
| Análisis del producto: | 0.04 - 0.17 | |
| Manganeso: | Análisis de calor: | 0.40 - 0.65 |
| Análisis del producto: | 0.35 - 0.73 | |
| Fósforo: | Análisis de calor: | 0.035 |
| Análisis del producto: | 0.035 | |
| Azufre (máx.): | Análisis de calor: | 0.035 |
| Análisis del producto: | 0.035 | |
| Silicio: | Análisis de calor: | 0.50 - 0.80 |
| Análisis del producto: | 0.44 - 0.86 | |
| Cromo: | Análisis de calor: | 1.00 - 1.50 |
| Análisis del producto: | 0.94 - 1.56 | |
| Molibdeno: | Análisis de calor: | 0.45 - 0.65 |
| Análisis del producto: | 0.45 - 0.70 |
proceso de fabricación
1. Manufactura Primaria
Fusión de acero: el material se produce como acero muerto (desoxidado) para evitar la porosidad y garantizar la integridad estructural.
Refinación: Se pueden utilizar procesos como la desgasificación al vacío para eliminar impurezas y gases.
Conformado: Las placas generalmente se fabrican utilizando el método de Laminado en Caliente (HR).
2. Tratamiento térmico
Esta es la fase más crítica para lograr propiedades mecánicas específicas:
Normalización: Calentamiento a 900–950 grados (1650–1740 grados F) seguido de enfriamiento por aire para refinar el tamaño del grano.
Templado: Recalentar a al menos 650 grados (1200 grados F) para reducir la fragilidad y aumentar la dureza.
Alternativa (Q+T): Algunas aplicaciones pueden utilizar procesamiento templado y revenido para mejorar la dureza.
3. Fabricación y soldadura
Precalentamiento: Necesario antes de soldar para evitar un choque térmico, generalmente entre 121 grados y 150 grados (250 a 300 grados F).
Post-Tratamiento térmico de soldadura (PWHT): a menudo se requiere para aplicaciones de recipientes a presión según estándares como ASME BPVC Sección VIII para aliviar las tensiones residuales.
4. Control de calidad
Las pruebas estándar incluyen:
Prueba de tensión: Verifica el rendimiento y la resistencia a la tracción.
Pruebas no-destructivas (NDT): incluye pruebas magnéticas (MT), pruebas ultrasónicas (UT) o pruebas radiográficas (RT) para la integridad de la soldadura.
PWHT simulado: se pueden realizar pruebas complementarias para garantizar que el material permanezca dentro de las especificaciones después del proceso de fabricación del cliente.
aplicaciones
Recipientes a presión y calderas
Se utiliza en la fabricación de recipientes a presión, calderas y componentes relacionados que operan bajo altas temperaturas y presiones, donde se requiere buena resistencia a la fluencia y retención de fuerza.
Equipos de refinería de petróleo.
Aplicado en unidades de refinería como reactores, intercambiadores de calor y sistemas de tuberías que manejan hidrocarburos calientes y fluidos de proceso.
Procesamiento petroquímico y químico.
Se utiliza en reactores, columnas e intercambiadores de calor dentro de plantas petroquímicas y químicas, particularmente en servicios que involucran temperaturas elevadas y entornos que contienen hidrógeno-.
Sistemas de generación de energía.
Se encuentra en componentes de plantas de energía, incluidas calderas, generadores de vapor y piezas de presión asociadas, donde la resistencia a la oxidación y la fluencia a altas-temperaturas es esencial.
Otros equipos de servicio de alta-temperatura
Se utiliza en diversas aplicaciones industriales que requieren placas de acero con buena resistencia a temperaturas elevadas-y resistencia al ataque del hidrógeno, como en ciertos calentadores de procesos y componentes de hornos.
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¿Cómo afecta la temperatura a las propiedades mecánicas del A 387 Gr 11 CL 1?
A temperaturas elevadas (hasta 593 grados/1100 grados F), conserva una excelente resistencia a la tracción, resistencia a la fluencia y resistencia a la fatiga en comparación con el acero al carbono. Más allá de esta temperatura, sus propiedades se degradan gradualmente.
¿Cuál es el rango de dureza Brinell (HB) del A 387 Gr 11 CL 1?
El rango típico de dureza Brinell es 130-180 HB, lo que refleja su dureza y maquinabilidad moderadas.
¿Cuál es el tratamiento térmico estándar para A 387 Gr 11 CL 1?
El tratamiento térmico estándar es el de normalización y revenido. La normalización se realiza a 899-954 grados (1650-1750 grados F), seguida de enfriamiento por aire; el templado es de 593 a 704 grados (1100 a 1300 grados F) para aliviar el estrés y mejorar la dureza.
¿Se puede soldar A 387 Gr 11 CL 1?
Sí, es soldable. Sin embargo, se requiere precalentamiento (normalmente 150-260 grados/300-500 grados F) y tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) para evitar el agrietamiento en frío y reducir las tensiones residuales, asegurando la integridad de la unión soldada.
¿Cuáles son las principales aplicaciones del A 387 Gr 11 CL 1?
Se utiliza ampliamente en la fabricación de recipientes a presión, calderas, intercambiadores de calor y equipos petroquímicos que funcionan a temperaturas elevadas, como reactores de refinería, generadores de vapor y craqueadores catalíticos.
¿Cuál es la temperatura máxima de servicio para A 387 Gr 11 CL 1?
Su temperatura máxima de servicio continuo es de aproximadamente 593 grados (1100 grados F). Más allá de esta temperatura, su resistencia a la fluencia y a la oxidación disminuye significativamente.
¿Cuál es la diferencia entre A 387 Gr 11 CL 1 y A 387 Gr 12 CL 1?
La principal diferencia es el contenido de molibdeno: Gr 11 CL 1 tiene 0,45-0,65% Mo, mientras que Gr 12 CL 1 tiene 0,87-1,13% Mo. Gr 12 CL 1 ofrece mejor resistencia a altas temperaturas y resistencia a la fluencia, pero es más caro.
¿Cuál es el requisito de certificación para las placas A 387 Gr 11 CL 1?
Las placas deben estar certificadas de acuerdo con ASME SA-387, incluidos informes de pruebas de materiales (MTR) con composición química, propiedades mecánicas y registros de tratamiento térmico. Es posible que se requiera una inspección de terceros (por ejemplo, ABS, DNV) para aplicaciones críticas.
¿Cuál es el rango de espesor típico de las placas A 387 Gr 11 CL 1?
El rango de espesor estándar es de 6 mm a 200 mm (0,24 pulgadas a 7,87 pulgadas). Es posible que haya placas más gruesas disponibles a pedido, pero requieren un tratamiento térmico especial para garantizar propiedades mecánicas uniformes.