Американский национальный стандарт

Обозначение: А 217/А 217М-02

стандартные Технические условия

на стальные отливки из мартенситных нержавеющих сталей и сплавов для деталей, работающих под давлением и в условиях повышенных температур

Этот стандарт утвержден Министерством Обороны США для применения в учреждениях Министерства.

1                    Область применения

1.1              Данные ТУ распространяются на отливки из мартенситной нержавеющей стали для клапанов, фланцев, фитингов и других деталей, работающих под давлением (Примечание 1) и предназначенных, в основном, для работы в условиях высоких температур и сильной коррозии (Примечание 2).

1.2              В ТУ включены одна марка мартенситной стали и 9 марок ферритных стальных сплавов. Выбор марки стали зависит от конструкции и условий работы, мехсвойств стали, жаропрочности и коррозионной стойкости стали (Примечание 3).

Примечание 1 – Стандартные ТУ А216/А216М распространяются на отливки из углеродистой стали для деталей, работающих под давлением. ТУ А217/А217М Упрочняемые закалкой и отпуском низколегированные стали, аналогичные сталям в ТУ А/А217М можно найти как в ТУ А352/А352М, так и в ТУ А487/А487М.

Примечание 2 – Марки стали, охватываемые данным ТУ, представляют материалы, которые пригодны для сборки с другими отливками или поковками методом сварки плавлением. Свариваемость у этих марок сталей различна и поэтому заказчик сам определяет необходимый способ сварки. Так как эти марки стали обладают различной жаропрочностью и различной коррозионной стойкостью, заказчик тоже должен определить какая марка стали ему требуется с учетом требований применяемых им норм и правил для конструирования.

Примечание 3 – Технический комитет, разрабатывая данные ТУ, включил в него 9 марок сталей и сплавов, которые представляют собой основные типы сталей ферритного класса, пригодные для клапанов, фланцев, фитингов и других деталей, работающих под давлением. Дополнительные сплавы стали, которые могут лучше работать в определенных жестких условиях эксплуатации, будут рассмотрены комитетом для включения в данные ТУ, когда такая необходимость станет очевидной

1.3    Значения, заданные или в единицах дюйм-фунт или в системе СИ, должны рассматриваться, как два отдельных Стандарта (ТУ) (А 217 и А 217М (метрический)). В тексте ТУ, единицы СИ указаны в скобках. Величины, указанные в каждой системе не являются в точности равными по величине; следовательно, каждая система должна применяться отдельно от другой. Смешение величин из двух разных систем может привести к несоответствию с данными ТУ. Единицы системы дюйм-фунт применимы для материала (сталей), заказанных по ТУ А217, а единицы системы СИ – для сталей, заказанных по ТУ А217М.

2        Нормативные ссылки

2.1              В настоящем Стандарте использованы ссылки на следующие стандарты. ASTM:

А 216/А 216М-93 (Переутвержден в 1993г.) - стандартные Технические условия на стальные отливки из углеродистой стали, пригодные для сварки плавлением и работающие в условиях высоких температур

А352/352М-93 (Переутвержден в 1998г.) - Технические условия на стальные отливки из сталей ферритного и мартенситного класса, для деталей работающих под давлением и для эксплуатации при низких температурах

А487/А487М Технические условия на стальные отливки, работающие под высоким давлением.

А488/А488М – Порядок использования стальных отливок, сварка, аттестация технологических процессов и персонала.

А703/А703М – ТУ на стальные отливки. Общие требования для деталей, работающих под давлением.

А802/А802М - Руководство по приемке стальных отливок, качества их поверхностей. Визуальный контроль.

Е 165 – Методика капиллярного контроля.

Е709 – Руководство по магнитопорошковому контролю.

3               Общие условия поставки

3.1         Отливки, поставляемые по данным ТУ должны соответствовать требованиям ТУ А703/А703М, включая любые дополнительные требования, которые указываются в заказе. Несоответствие общим требованиям ТУ А703/А703М считается и несоответствием требованиям настоящих ТУ. В случае противоречия между требованиями настоящих ТУ и ТУ А703/А703М преобладает действие данных ТУ.

4               Информация для заказа изделий

4.1         Заявка или заказ должны включать следующее:

4.1.1   чертеж отливки или номер образца отливки (допуски должны быть указаны на чертеже отливки);

4.1.2   марку стали;

4.1.3   варианты замены (выбора) в ТУ и желаемые дополнительные требования, включая стандарты по приемке изделий.

4.1.4   Желаемые дополнительные  требования, включая стандарты по приемке изделий.

5               Термообработка

5.1         Все отливки должны термообрабатываться в соответствии с их химическим составом и конструкцией.

5.2         Отливки должны поставляться в нормализированном или отпущенном состоянии; марки сталей WC1, WC4, WC5, WC6 и СА15 должны отпускаться при минимальной температуре 1100°F [595°C] мин.; марки сталей WC9, C5, C12 и WC11 должны отпускаться при минимальной температуре 1250°F [675°C] мин.; марка стали С12А должна отпускаться при минимальной температуре 1350°F [730°C] мин.

5.3         Термообработка должна выполняться только после того, как отливки охладились ниже диапазона температур фазовых превращений в стали.

6               химический состав

6.1         Сталь должна соответствовать требованиям к ее химическому составу, указанным в Табл. 1 (Примечание 4).

Примечание 4 – Было проведено исследование значения легирующих элементов в марке стали С12А. Ванадий (V) и кобальт (Cb) способствуют увеличению твердости, формируя осаждение мелкозернистых карбонитридов М (С, N)Х в ферритной кристаллической решетке. Ванадий также способствует выделению VNв процессе отпуска или при ползучести (пластической деформации). Эти два элемента наиболее эффективны в комбинациях. Следовательно, добавка элементов, образующих прочные нитриды и имеющих более сильное сродство с азотом, чем Cb и V, как, например, раскисляющих реагентов, мешает работе химических упрочняющих механизмов в условиях высоких температур.

7               требования к мехсвойствам

7.1.1   Прочность на растяжение стали для отливок должна соответствовать требованиям, указанным в Табл.2.

8               Качество

8.1         Качество поверхности отливки контролировать визуально и поверхность должна быть без песка, окалины, трещин и горячих разрывов. Допустимые дефекты сплошности   поверхности должна удовлетворять требованиям  стандартов по визуальному контролю, указанным в заказе. Допускается применять для определения  поверхностных дефектов, несплошности и качества отделки стандарт А802/А802М «Визуальный контроль» или другие стандарты. Недопустимые видимые поверхностные дефекты должны быть удалены, а их удаление проверено внешним осмотром. Для применения методов удаления дефектов с использованием высокой температуры, отливки должны были быть предварительно нагреты до минимальных температур, указанных в
Табл. 3.

8.2         Если нужен дополнительный контроль, то можно указать в заказе дополнительных требований S4, S5 и S10.

8.3         Отливки нельзя чеканить, ставить в них заглушки (пробки) или подвергать пропитке, чтобы обеспечить их плотность.

9               Ремонт отливок заваркой

9.1         При исправлении дефектов (ремонтах) применять аттестованные техпроцессы и аттестацию сварщиков, в соответствии со  стандартом А488/А488М «Порядок работы».

9.2         Ремонт заваркой должен контролироваться по тем же стандартам качества, согласно которым контролируются отливки. Если отливки изготавливаются с учетом Дополнительного требования S4, то их ремонт заваркой должен проверяться с помощью магнитно-порошкового метода, согласно тех же стандартов по которым контролируются отливки. Если отливки изготавливаются с учетом Дополнительного требования S5 заварка дефектов на отливках, которые потекли, или в которых глубина любого углубления, подготовленного для заварки, превышает 20% толщины стенки или 1’’ [25мм] (любое меньшее значение), или на которых площадь углубления, подготовленного для заварки, больше, чем 10кв.д [65см²], должна контролироваться радиографическим методом, согласно тех же стандартов по которым контролируются отливки..

9.3         Отливки  с ремонтными заварками, которые превышают 20% толщины стенки, или 1’’ [25мм], (любая меньшая из этих величин), или которые больше, чем 10кв.д [65см²] по площади, или с заварками, сделанными для обеспечения герметичности, должны быть термообработаны после заварки дефектов или в них должны быть сняты напряжения. Обязательное снятие напряжений или обязательная термообработка должны быть выполнены согласно аттестованному техпроцессу. Качество устранения дефектов заваркой (ремонт)

10           ключевые слова

ЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ; ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА; МАРТЕНСИТНЫЕ НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ, РАБОТАЮЩИЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ; СТАЛЬНЫЕ ОТЛИВКИ.

Таблица 1  Химический состав