ASTM A350(A350/A350M)은 탄소 및 저합금에 대한 ASTM/ASME 규격입니다. 단조품 저온 플랜지, 피팅 및 밸브 단조에 가장 일반적으로 사용되는 배관 구성 요소에 대한 노치 인성 테스트가 필요한 경우 (업계에서 널리 사용되는 등급은 다음과 같습니다. LF2, 클래스 1). A350 부품은 저온 충격 인성 보장, 지정된 열처리/배송 조건 및 통제된 화학물질 한도에 대해 규정되어 있으며, 이러한 요구 사항과 테스트 매트릭스는 A350 표준에 정의되어 있습니다.
범위 및 사용 목적
ASTM A350/A350M은 다음을 위해 특별히 작성되었습니다. 단조 및 링 롤 단조 저온 서비스를 위해 노치 인성을 입증해야 하는 배관 구성 요소로 사용됩니다. 이 표준의 목적은 원자재(단조품)가 압력 배관 시스템의 설계 온도 및 기계적 부하에 적합한 용융 관행, 화학적 특성 및 기계적/충격 특성을 일관되게 유지하는 것입니다. 이 표준은 일반적으로 ASME 배관 및 플랜지 표준과 밸브 및 피팅 제조업체의 주문 사양에서 참조됩니다.
ASME와의 관계/지정 참고 사항
실제로는 다음과 같이 참조되는 자료를 볼 수 있습니다. ASTM A350 또는 ASME SA350 (ASME 지정은 압력 배관 코드 작업에 사용될 때 ASTM 사양을 반영합니다). 이 문서는 ASTM International에서 발행하고 유지 관리하며, ASME는 압력 장비에 사용되는 재료에 대해 일치하는 SA 지정을 게시합니다. 조달 및 코드 준수를 위해 많은 구매자가 두 가지를 모두 기재합니다(예: "ASTM A350 / ASME SA350, 등급 LF2, 클래스 1").
성적 및 수업
A350은 여러 성적 (LF1, LF2, LF3, LF5, LF6, LF9, LF787 등) 및 각 등급별로 다르게 생산될 수 있습니다. 클래스 테스트/열처리 요건(클래스 1, 클래스 2 등)에 따라 다릅니다. 업계에서 가장 일반적으로 지정된 등급은 다음과 같습니다:
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LF2(클래스 1) - 일반적인 저온 서비스 요건까지 우수한 인성이 요구되는 플랜지, 피팅 및 밸브에 사용되는 주류 저온 탄소강 단조 등급입니다. LF2는 납품 시 정규화 또는 정규화 + 템퍼링되는 경우가 많으며 탄소, Mn, Si 및 미량 합금에 대한 제한이 정해져 있습니다.
다양한 화학적 및 기계적 범주(예: 다른 합금, 진공 탈산화 요구 사항 또는 저합금 변형)를 충족하기 위해 다른 등급(LF1, LF3, LF5, LF6, LF9, LF787)이 존재합니다. 특정 테스트, 허용되는 열처리 및 충격 테스트 온도는 등급과 제품 두께에 따라 다를 수 있으므로 항상 순서대로 등급/클래스를 확인하고 필요한 등급에 대한 표준 조항을 검토하세요.
화학 성분 - 한도 및 탄소 등가물
다음은 간결하고 실용적인 화학 표입니다. ASTM A350 LF2(일반적인 한계) 표준 및 일반 밀 데이터에서 가져온 값입니다(설계/조달 참조로 사용, 항상 표준의 제어 버전과 최종 밀 열 분석을 확인해야 함). 별도의 언급이 없는 한 값은 최대값입니다.
| 요소 | 일반적인 제한(%) - LF2(예시) |
|---|---|
| C(탄소) | ≤ 0.30 |
| Si(실리콘) | 0.15 - 0.30(최대 0.30) |
| Mn(망간) | 0.60 - 1.35 |
| P(인) | ≤ 0.035 |
| S(유황) | ≤ 0.040 |
| Cu(구리) | ≤ 0.40 |
| Ni(니켈) | ≤ 0.40 |
| Cr(크롬) | ≤ 0.30 |
| Mo(몰리브덴) | ≤ 0.12 |
| V(바나듐) | ≤ 0.08 |
| Nb(니오븀) | ≤ 0.02(합의에 의한 것일 수 있음) |
| SUM(Cu+Ni+Cr+Mo+V) | ≤ 1.00(일반적인 제약 조건) |
탄소 등가물(CE) 는 제한적입니다(표준 지침에서 사용되는 일반적인 CE 공식):
CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 - 최대 CE 약 0.47 (두께에 따라 다름, 특정 조항 확인). 이러한 화학적 제약 및 CE 제한은 용접성 및 저온 인성을 보장하기 위해 존재하며 사양에 명시적으로 명시되어 있습니다.
참고: 많은 제조업체가 LF2 데이터 시트에 매우 유사한 화학 물질을 게시하므로 정확한 최대값 및 특수 사례 허용치(예: 합의에 의한 Nb 증가)는 구매 주문서에서 확인해야 합니다.
기계적 특성 및 인성 테스트
ASTM A350은 최소한의 기계적 특성(항복률 및 인장력) 및 노치 인성 등급, 등급 및 제품 두께에 따라 지정된 온도에서 (일반적으로 Charpy V-노치). LF2의 일반적인 기계적 범위(표시):
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항복 강도(Rp0.2): 열처리 및 등급에 따라 최소 ~240~255MPa(≈35ksi).
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인장 강도(UTS): 종종 범위 ≈ 480-655 MPa (≈70-95 ksi) 등급 및 열처리에 따라 다릅니다.
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충격 테스트(Charpy V-노치): 지정된 온도(예: -18°C 또는 -46°C, 많은 LF2 클래스 1 단조품은 구매자에 따라 -46°C 또는 -45°C에서 충격 테스트가 필요함)에서 지정된 최소 KV 값을 테스트합니다.
이 값은 등급, 등급 및 두께에 따라 다릅니다. 이 표준은 제품 두께, 등급/등급, 필요한 샤르피 시험 온도 및 에너지 값을 결합한 세부 표를 제공합니다. 사양을 작성하거나 MTC를 검토할 때는 항상 ASTM A350의 통제 판에 있는 조항 표를 참조하세요.
열처리 및 배송 조건
A350에서 허용하는 일반적인 배송 조건은 다음과 같습니다:
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정규화(N) - 입자 구조를 안정화하고 저온 인성을 제공하기 위해 LF2 단조품에 일반적으로 사용됩니다.
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정규화 및 템퍼링(NT) - 기계적 특성을 조정하는 데 사용되는 경우도 있습니다.
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담금질 및 템퍼링(Q+T) - 일부 저합금 등급의 경우(명시되지 않는 한 일반적인 LF2 탄소 변형이 아님).
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단조 또는 기타 조건이 합의에 의해 허용될 수 있지만, 구매자는 필요한 인성을 달성해야 합니다.
또한 이 표준은 용융 방법(화로, 기본 산소, 전기로, 진공 유도 용융)을 식별하고 특정 등급에 대해 실리콘 및 포함물 함량을 제어하기 위해 진공 탈산화를 요구합니다. 열처리 주기(온도 및 냉각 매체)는 표준 및 공장 실무 시트에서 다룹니다.
일반적인 애플리케이션 및 산업
ASTM A350 단조품은 다음과 같은 경우에 사용됩니다. 저온 충격 인성 는 필수입니다. 일반적인 애플리케이션은 다음과 같습니다:
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플랜지, 단조 피팅 및 밸브 본체용 천연 가스 및 원유 저온에서의 전송.
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극저온 또는 아외기 배관 시스템(적절한 테스트 온도로 지정된 경우).
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플랜지 연결부와 밸브 본체가 인성이 검증된 단조 형상을 필요로 하는 석유, 석유화학 및 공정 산업.
동등성 및 '동등한' 클레임에 대한 주의 사항
직접적인 글로벌 '드롭인'에 해당하는 단일 항목은 없지만 다음과 같은 항목이 있습니다. 거의 동등한 화학 및 필수 테스트에 따라 다릅니다. 표준을 비교하는 문서에서는 LF2를 애플리케이션별로 몇 가지 EN/DIN 등급에 매핑하지만 이러한 매핑은 근사치이며 필요한 충격 온도, 두께 및 용접 조건에 대해 검증해야 합니다. 엔지니어링 상호 참조 표에 나타나는 일반적인 비교:
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LF2 ≈ 일부 EN 압력용기 저온강 (예 P355NL1 / P355NL2 또는 저온 서비스용 P355 변형) - - 하지만 미세 구조, 샤르피 테스트 요구 사항 및 용접 제한 사항이 다르므로 반드시 검증해야 합니다.
중요 지침: (1) 화학/CE, (2) 주어진 두께에 대한 기계적 및 인성 시험 온도, (3) 제조 경로(단조 대 압연 대 주조)의 세 가지 축을 모두 확인하지 않고 '동급'을 지정해서는 안 됩니다. 확실하지 않은 경우 실제 A350 표준에 따라 구매하거나 전체 A350 조항 참조가 포함된 제조업체 인증서를 요구하세요.
검사, 테스트 및 공장 서류 작업
코드 및 조달의 명확성을 위해 구매자가 A350 단조품에 요구하는 일반적인 문서 및 테스트는 다음과 같습니다:
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밀 테스트 인증서(MTC)열 번호, 제품 분석 및 열 분석, 열처리 기록.
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샤피 V-노치 충격 테스트 결과표준에 따른 샘플 방향, 온도 및 에너지 값입니다.
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인장/경도 테스트표준 또는 구매자가 요구하는 경우.
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열 및 제품에 대한 화학 분석한도 및 탄소 환산량 계산을 확인합니다.
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비파괴 검사(NDE)구매자 또는 코드에서 요구하는 경우 방사선 촬영 또는 UT(A350 자체는 필수 방사선 촬영보다는 단조 화학 및 인성에 중점을 둡니다).
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추적성 및 위조 기록용융 연습(EAF/BOF/VIM) 및 성형 기록.
제작 및 용접 참고 사항
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용접성: LF2는 저탄소 저합금강으로 합리적인 용접성을 유지하기 위해 CE 제한이 적용됩니다. 예열/용접 후 열처리 및 PWHT는 용접 절차 및 CE/용접성 평가를 따라야 합니다.
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기계 가공성: 단조 탄소강에 일반적이며, 공구 선택과 피드는 등급과 열처리를 반영해야 합니다.
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열 주기: 제작 중 과도한 국부적 과열을 피하십시오 - 부적절한 국부적 열 노출로 인해 인성이 저하될 수 있습니다.
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코팅 및 부식 방지: A350은 내식성 합금이 아니므로 부식성 서비스를 위해 코팅(에폭시, 아연, 아연 도금) 또는 소재 업그레이드를 선택합니다.
구매자를 위한 선택 체크리스트
구매 주문서나 도면 노트를 만들 때 지정합니다:
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전체 자료 지정: "ASTM A350/A350M - 등급 LF2, 클래스 1, 정규화"(또는 필요한 등급/클래스/배송)을 입력합니다.
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샤르피 테스트 온도 및 최소 에너지(두께별).
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필수 녹이는 방법 (예: 필요한 경우 진공 일회성 탈산소 대 VIM).
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열처리 기록 요구 사항 및 MTC 데이터 필드.
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추가 NDE 또는 치수 공차, 플랜지 표면 마감 및 압력 등급.
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보증 및 추적성 요구 사항 (예: MTC로 추적 가능한 밀 열).
실용적인 테이블
표 A - 공통 성적 요약(요약)
| 등급 | 일반적인 사용 | 저온 동작 |
|---|---|---|
| LF2 | 플랜지, 밸브 본체 - 가장 일반적 | 영하의 온도에서 우수한 내충격성(등급/테스트 온도에 따라 다름) |
| LF1, LF3, LF5, LF6, LF9, LF787 | 특정 화학/저합금 요구 사항을 위한 변형 | 각 등급에 따라 다름 - A350의 조항 확인 |
표 B - 기계적 예시(참고용, A350 조항 및 PO에 따른 최종 값)
| 속성 | 표시 LF2(일반) |
|---|---|
| 수익률 (Rp0.2) | ≥ 240 MPa |
| 인장(UTS) | ≈ 480-655 MPa |
| 차피 테스트 온도 | -18°C, -29°C 또는 -46°C(조항별/구매 시) |
(이 수치는 표준의 제어 조항 및 제품 두께 표에서 확인해야 합니다.)
자주 묻는 질문
1) ASTM A350 LF2와 A105의 주요 차이점은 무엇인가요?
A105는 상온/고온 배관용 일반 탄소강 단조 등급이며, A350 LF2는 다음과 같은 용도로 제조 및 테스트되었습니다. 저온 인성 (저온 서비스) 및 저온에서 샤르피 충격 검증이 필요합니다. 극저온 또는 저온 서비스의 경우 항상 A350 LF2와 올바른 테스트 온도를 선호합니다.
2) LF2를 P355NL1과 같은 EN강으로 대체할 수 있나요?
기술 검토를 통해서만 가능합니다. 일부 EN 등급은 적용 범위가 비슷하지만 "동등성"을 인정받기 전에 화학, 지정된 샤르피 온도 및 두께에 따른 필수 테스트를 확인해야 합니다. 문서화된 동등성 평가 없이 상호 호환성을 가정하지 마세요.
3) 어떤 차피 온도를 요구해야 하나요?
예상 최저 서비스 온도에 엔지니어링 마진을 더한 Charpy V-노치 테스트 온도를 요구하세요. LF2 단조의 일반적인 구매 온도는 설계에 따라 -18°C ~ -46°C이며, PO에 필요한 온도를 명시합니다.
4) LF2는 용접이 가능한가요?
예 - LF2는 합리적인 용접성을 위해 CE 제한에 따라 설계되었지만 용접 코드에 따른 적절한 예열 및 절차 자격을 따라야 합니다. 더 높은 CE 또는 추가 합금의 경우 특별한 관리가 필요할 수 있습니다.
5) LF2는 어떻게 배송되나요(열처리)?
일반적으로 정규화 또는 정규화 및 강화담금질/템퍼링은 더 높은 강도가 필요한 경우 저합금 변형에 사용됩니다. 주문서에 원하는 조건을 명시하고 해당 배송 조건에서 충격 요구 사항이 충족되는지 확인합니다.
6) 모든 단조품에 대해 밀 샤피 테스트가 필요한가요?
이 표준은 로트 및 두께별 대표 샤르피 샘플링을 요구하며, 많은 구매자는 추적 가능한 인성 데이터를 보장하기 위해 각 열 및 제품 로트에 대한 샤르피 결과를 요구합니다. 계약서에 승인 기준을 명시하세요.
7) 공급업체는 어떤 문서를 제공해야 하나요?
최소한: 열 및 제품 분석이 포함된 MTC, Charpy 테스트 보고서(노치 방향, 샘플링 세부 정보 및 온도 포함), 열처리 기록. 구매자가 추가 NDE 또는 인증 언어를 요구할 수 있습니다.
8) LF2 단조품은 극저온 LNG 서비스에 적합합니까?
LF2는 지정된 Charpy 테스트 온도가 설계 온도를 충족하는 경우 준상온 서비스에 사용할 수 있으며, 극저온(예: -162°C의 LNG) 특수 극저온 강재의 경우 일반적으로 검증된 절차가 필요하므로 야금학자/코드 요건에 문의하세요.
9) "클래스 1"이란 무엇을 의미하나요?
클래스 1은 일반적으로 특정 등급에 대해 A350에서 필요한 제품/테스트 매트릭스 및 허용 기준을 식별하며, 클래스 1은 일반적인 LF2 단조품에 가장 일반적으로 사용되는 구조입니다. 등급/클래스별 정확한 정의는 표준 표를 참조하세요.
10) A350 요구 사항을 도면 어디에 기재해야 하나요?
소재 콜아웃 및 '소재 및 열처리' 항목에 정확한 명칭(ASTM A350/A350M - LF2 등급 - 클래스 1 - 배송 조건), Charpy 테스트 온도 및 필수 문서(MTC, Charpy 보고서, NDE)를 기재하세요. 특수 코팅, PWHT 또는 용접 요구 사항을 명시하세요.
실용적인 조달 문구
"재질: ASTM A350/A350M - LF2 등급 - 클래스 1. 배송 조건: 표준화. A350 조항 X-Y를 준수하는 화학 성분 및 제품/열 분석. A350에 따라 최소 에너지 [X J]로 -46°C에서 시험하는 Charpy V-노치 시편, Z항에 따른 샘플링. 밀 테스트 인증서: EN 10204/3.1b(또는 구매자가 요구하는 형식), 열 번호 추적성 및 열처리 기록 포함."
이렇게 간결한 조항은 주문 시 모호함을 피하고 사양을 벗어난 공급의 위험을 줄여줍니다.
제한 사항 및 마무리 실무 조언
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표준 업데이트: 표준은 주기적으로 개정되므로 항상 구매 주문서에 있는 표준의 에디션(연도)을 참조하세요(예: "ASTM A350/A350M - 20XX 에디션").
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'동등'에만 의존하지 마세요: 비-A350 표준을 수락하기 전에 테스트, CE 및 배송 처리를 확인합니다.
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디자인 여백: A350의 핵심 안전 혜택인 예상 서비스 온도 이하의 샤르피 테스트를 지정하고 문서화된 테스트 보고서를 요구합니다.
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