آهنگری فولاد، درجات آلیاژی و انواع فولاد ضد زنگ: راهنمای فنی کامل

آهنگری فولاد: اصول فرآیند و چرایی اهمیت آن

آهنگری فولاد یک فرآیند تولیدی است که در آن یک قطعه کار فولادی تحت نیروی فشاری - با چکش، پرس یا رول - در دمای بالا یا برای درجات خاص در دمای اتاق ( آهنگری سرد) شکل می‌گیرد. نتیجه متالورژی تعیین کننده این است پالایش دانه و هم ترازی جهت : ساختار دانه آستنیتی فولاد گرم شده شکسته و در امتداد جهت نیرو کشیده می شود و ماده ای متراکم تر و همگن تر از آنچه ریخته گری می تواند بدست آورد تولید می کند.

سه روش اصلی آهنگری و کاربردهای آنها:

• آهنگری قالب باز ( آهنگری رایگان ): قطعه کار بین قالب های مسطح یا ساده بدون محفظه کامل فشرده می شود. برای اجزای بخش بزرگ - شفت ها، دیسک ها، سیلندرها - استفاده می شود که در آن تلورانس های ابعادی محدود به توسعه ویژگی های مکانیکی ثانویه است. محصولات معمولی: فلنج مخازن تحت فشار، میله های آهنگری با قطر بزرگ، روتورهای توربین.
• آهنگری قالب بسته ( قالب گیری قالب ) : قطعه کار به طور کامل در یک حفره قالب محصور شده است و مواد را مجبور می کند تا شکل قالب را دقیقاً پر کند. قطعاتی شبیه به شبکه را با تلورانس های محکم تر و پرداخت سطح عالی تولید می کند. محصولات معمولی: میله های اتصال، بدنه سوپاپ، جعبه دنده.
• آهنگری رول: قطعه کار از بین رول های کانتوری عبور می کند که باعث کاهش سطح مقطع و افزایش طول می شود. برای مقاطع مخروطی، محورها و فنرهای برگ که هدف ازدیاد طول یکنواخت است استفاده می شود.

جریان دانه تولید شده توسط آهنگری - که اغلب "ساختار الیافی" نامیده می شود - به جای اجرای خودسرانه مانند ریخته گری، از کانتور قسمت نهایی پیروی می کند. این جهت گیری قدرت خستگی را 20 تا 30 درصد و چقرمگی ضربه را 30 تا 50 درصد افزایش می دهد. در مقایسه با فولاد ریخته‌گری‌شده معادل، که توضیح می‌دهد که چرا اجزای آهنگری هر جا که بارگذاری چرخه‌ای، ضربه یا سرویس فشار درگیر باشد، مشخص می‌شوند.

دمای آهنگری فولاد: محدوده بر اساس درجه و فاز

دمای آهنگری تنها بحرانی ترین متغیر فرآیند است در آهنگری فولاد - کار در محدوده بهینه یا پایین تر باعث ایجاد عیوب ریزساختاری می شود که عملیات حرارتی نمی تواند به طور کامل اصلاح شود. دمای مورد نظر باید فولاد را در فاز آستنیتی (کاملاً تبلور مجدد، تنش جریان کم) حفظ کند و در عین حال از ذوب اولیه در حد بالایی و تغییر شکل ناقص در پایین اجتناب کند.

Working below the minimum finish temperature causes سخت شدن کرنش بدون تبلور مجدد — the forged part develops residual stress, distorted grain boundaries, and reduced ductility. برای گریدهای آلیاژی و ضد زنگ، این امر به ویژه مهم است زیرا محتوای آلیاژی بالاتر دمای تبلور مجدد را افزایش می‌دهد و پنجره کار ایمن باریک‌تری نسبت به فولادهای کم کربن ایجاد می‌کند.

Alloy Steel Forgings and F22: Composition, Properties, and Applications

آهنگرهای فولادی آلیاژی از فولادهای حاوی افزودن عمدی کروم، مولیبدن، نیکل، وانادیم یا منگنز برای دستیابی به خواص مکانیکی غیرقابل دستیابی در فولاد کربنی ساده تولید می‌شوند. این افزودنی‌ها سختی‌پذیری، استحکام در دمای بالا، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی را تغییر می‌دهند - به طوری که هر عنصر تأثیر خاصی در تعادل آلیاژ نهایی دارد.

ASTM A182 F22 (همچنین با نام UNS K21590، 2¼Cr-1Mo) یکی از مشخص‌ترین گریدهای آهنگری فولاد آلیاژی در مخازن تحت فشار و کاربردهای لوله‌کشی است. ترکیب اسمی آن - 2.0-2.5٪ کروم، 0.87-1.13٪ مولیبدن آهن متعادل — مقاومت استثنایی در برابر خزش و مقاومت در برابر اکسیداسیون را در دماهای بالا با حداکثر دمای سرویس تقریباً 600 درجه سانتیگراد (1112 درجه فارنهایت) برای سرویس فشار پایدار ارائه می دهد.

Key mechanical properties of F22 in the normalized-and-tempered condition:

• استحکام کششی: حداقل 415 مگاپاسکال
• قدرت تسلیم (0.2% جبران): حداقل 205 مگاپاسکال
• چقرمگی ضربه چارپی: حداقل 54 J در دمای اتاق
• سختی: 156-207 HBW بسته به عملیات حرارتی

فورجینگ‌های F22 ماده استاندارد برای فلنج‌ها، اتصالات و شیرها در پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های پتروشیمی و سیستم‌های تولید برق هستند - به‌ویژه در واحدهای خدمات هیدروژنی و اصلاح‌کننده کاتالیزوری که مقاومت در برابر شکنندگی هیدروژن و مقاومت دمایی بالا به طور همزمان مورد نیاز است. Post-weld heat treatment (PWHT) at 690–760°C is mandatory for all welded F22 assemblies to relieve residual stress and restore toughness.

Other common alloy steel forging grades by application:

• F11 (1¼Cr–½Mo): Lower-cost alternative to F22 for moderate-temperature service up to ~540°C.
• F91 (9Cr–1Mo–V): درجه پیشرفته مقاوم در برابر خزش برای تولید برق فوق بحرانی بالای 600 درجه سانتیگراد.
• 4140 / 42 CrMo4: آلیاژ Cr-Mo همه منظوره برای شفت ها، چرخ دنده ها و آهنگری های ساختاری که به استحکام کششی بالا با چقرمگی متوسط نیاز دارند.
• 4340 / 36CrNiMo4: High-nickel Cr-Mo grade for aerospace and defense forgings requiring deep hardenability and very high strength-to-weight ratio.

Carbon Steel Forged: Grades, Bar Products, and Specific Heat

آهنگری فولاد کربنی وسیع ترین محدوده کاربرد را در تولید صنعتی - از اجزای ساختاری و ابزارآلات گرفته تا قطعات تحت فشار و شفتینگ را پوشش می دهد. Carbon content is the primary lever controlling hardness, strength, and machinability , while forging refines the microstructure regardless of the carbon level.

طبقه بندی فولاد کربن بر اساس محتوای کربن:

• کربن کم (0.05-0.30% C): شکل پذیری بالا، به راحتی آهنگری و جوش داده می شود. Used for structural forgings, chain links, and parts requiring significant plastic deformation. نمرات نماینده: 1018، 1020، A105.
• کربن متوسط (0.30-0.60% C): قدرت و استحکام متعادل. قابل عملیات حرارتی تا سختی بالا برای شفت، میل لنگ، ریل و چرخ دنده های بزرگ استفاده می شود. نمرات نماینده: 1040، 1045، 1050.
• کربن بالا (0.60-1.00٪ C): سختی بالا و مقاومت در برابر سایش؛ شکل پذیری و جوش پذیری کمتر برای فنرها، لبه های برش و قطعات سایش استفاده می شود. نمرات نماینده: 1070، 1080، 1095.

میله فولادی فورج شده: مشخصات و موارد استفاده

میله فولادی آهنگری (همچنین "میله گرد آهنگری" یا "شمش آهنگری" نیز نامیده می شود) با آهنگری قالب باز شمش ریخته گری، سپس ماشینکاری یا نورد تا قطر هدف تولید می شود. را forging operation eliminates the porosity, segregation, and coarse dendritic structure of the original ingot — producing a bar with consistent mechanical properties through the full cross-section بر خلاف میله نورد گرم که در آن هسته ممکن است برخی از عیوب ریخته گری را در قطرهای بزرگتر حفظ کند.

میله فولادی آهنگری روی میله نورد گرم مشخص می شود که:

• قطر بیش از 150 میلی متر (6 اینچ) است که نورد گرم به تنهایی نمی تواند خواص هسته را تضمین کند.
• بازرسی اولتراسونیک (UT) به ASTM A388 یا معادل آن مورد نیاز است - میله آهنگری نتایج UT تمیزتری نسبت به نوار نورد در قطرهای معادل به دست می آورد.
• The application involves heavy cyclic loading, impact service, or rotating fatigue (shafts, rolls, tooling).

گرمای ویژه فولاد کربنی

The گرمای ویژه فولاد کربنی - انرژی لازم برای افزایش 1 کیلوگرم ماده به میزان 1 درجه سانتیگراد - تقریباً به طور متوسط ​​است 490–500 J/(kg·K) در دمای اتاق برای گریدهای کربن کم تا متوسط. این مقدار با دما افزایش می‌یابد و در دمای 500 درجه سانتی‌گراد به 560-580 J/(kg·K) می‌رسد و در نزدیکی دمای کوری (~770 درجه سانتی‌گراد) به اوج خود می‌رسد قبل از اینکه به شدت بالاتر از تبدیل فریت به آستنیت کاهش یابد.

مفاهیم عملی گرمای ویژه در آهنگری و عملیات حرارتی:

• اندازه کوره: انرژی ورودی برای گرم کردن شمش آهنگری تا مقیاس های دما به طور مستقیم با جرم × گرمای ویژه × افزایش دما. یک شمش فولادی 1000 کیلوگرمی که از 20 درجه سانتیگراد تا 1200 درجه سانتیگراد گرم می شود، قبل از محاسبه تلفات راندمان کوره، به حداقل 575 مگا ژول نیاز دارد.
• طراحی حمام کوئنچ: سرعت استخراج حرارت در حین خاموش کردن باید از آزاد شدن انرژی حرارتی ذخیره شده بیشتر باشد. گرمای ویژه در دما، کل انرژی را که محیط کوئنچ باید جذب کند، کنترل می کند.
• مدیریت گرادیان حرارتی: در آهنگری‌های با مقاطع بزرگ، گرمای ویژه تفاضلی در سراسر محدوده دما، نرخ‌های خنک‌کننده ناهمواری را بین سطح و هسته ایجاد می‌کند - محرک اصلی ترک‌خوردگی خاموش در درجه‌های کربن و آلیاژ بالا.

ماشین حساب وزن میله فولادی: چگونه جرم میله را تخمین بزنیم

وزن میله فولادی از هندسه و چگالی محاسبه می شود. برای میله گرد:

وزن (کیلوگرم) = (π / 4) × D² × L × ρ

جایی که D = قطر بر حسب متر، L = طول بر حسب متر و ρ = چگالی بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب. برای کربن و فولاد کم آلیاژ، ρ = 7850 کیلوگرم بر متر مکعب مقدار استاندارد مورد استفاده در بیشتر محاسبات مهندسی است. فولادهای ضد زنگ کمی بالاتر کار می کنند: 7900-7980 کیلوگرم بر متر مکعب بسته به درجه.

قانون سرانگشتی ساده که به طور گسترده در تدارکات استفاده می شود: یک میله گرد فولاد کربنی با قطر 25 میلی متر تقریباً 3.85 کیلوگرم بر متر وزن دارد . ترازو با مربع قطر - دو برابر شدن قطر، وزن هر متر را چهار برابر می کند. یک میله 50 میلی متری تقریباً 15.4 کیلوگرم بر متر وزن دارد. یک میله 100 میلی متری تقریباً 61.7 کیلوگرم بر متر.

فولاد ریخته گری در مقابل فولاد فورج: کدام و چه زمانی مشخص شود

تصمیم بازیگری در مقابل جعلی یکی از عملاً مهم‌ترین انتخاب‌ها در مشخصات مولفه است - و اغلب به «جعلی قوی‌تر است» بیش از حد ساده‌سازی می‌شود. پاسخ صحیح به پیچیدگی هندسه، اندازه بخش، حجم تولید و حالت خرابی خاصی که برنامه باید در برابر آن مقاومت کند بستگی دارد.

محدودیت هندسی تعیین کننده ترین عامل در عمل است. پروانه پمپ با پره‌های داخلی پیچیده، بدنه شیر با گذرگاه‌های جریان داخلی پیچیده، یا محفظه چرخ دنده‌ای بزرگ با دنده‌های یکپارچه - همه اینها هستند. جعل از نظر اقتصادی و فنی غیر عملی است ، و ریخته گری فرآیند صحیح است. برعکس، یک فلنج فشار، یک قلاب جرثقیل، یک میل لنگ خودرو، یا یک ساقه مته - با بار محوری، تنش چرخه‌ای، با پیچیدگی هندسی محدود - کاندیدهای آهنگری طبیعی هستند که در آن ساختار دانه‌ای جهت دار فواید کامل خود را ارائه می‌کند.

درجات فولاد ضد زنگ: 310، 410، 416 و انتخاب شفت

گریدهای فولاد ضد زنگ شامل چهار خانواده اصلی - آستنیتی، مارتنزیتی، فریتی و دوبلکس - هر کدام با استراتژی‌های آلیاژی و پروفایل‌های عملکرد متمایز هستند. انتخاب درجه صحیح مستلزم متعادل کردن مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت مکانیکی، قابلیت ماشینکاری و مقاومت حرارتی به طور همزمان است.

فولاد ضد زنگ 310: درجه آستنیتی با درجه حرارت بالا

گرید 310 یک فولاد ضد زنگ آستنیتی حاوی است 24-26٪ کروم و 19-22٪ نیکل - محتوای آلیاژی بسیار بالاتری نسبت به خانواده معمولی 304/316. این ترکیب مقاومت استثنایی در برابر اکسیداسیون و سولفید شدن در دماهای بالا با محدودیت خدمات مداوم ارائه می کند. 1050 درجه سانتی گراد (1922 درجه فارنهایت) و محدودیت سرویس متناوب 1150 درجه سانتیگراد.

310 در درجه اول یک درجه ساختاری نیست - استحکام کششی آن (حداقل 515 مگاپاسکال، آنیل شده) قابل مقایسه با 304 است و به طور قابل توجهی گران تر است. دامنه کاربرد آن صرفاً حرارتی است: اجزای کوره، لوله های تابشی، مبلمان کوره، سبدهای پردازش حرارتی، و تجهیزات عملیات حرارتی که در آن درجه های آستنیتی استاندارد دچار پوسته پوسته شدن سریع اکسیداسیون بالای 800 درجه سانتیگراد می شوند.

فولاد ضد زنگ 410 چیست؟

گرید 410 بیشترین استفاده را دارد فولاد ضد زنگ مارتنزیتی ، حاوی تقریباً 11.5-13.5٪ کروم با کربن کم (0.15٪ حداکثر) و بدون افزودن نیکل قابل توجهی است. برخلاف گریدهای آستنیتی، 410 است قابل سخت شدن با عملیات حرارتی - خاموش کردن از 980 تا 1040 درجه سانتیگراد و به دنبال آن تلطیف می تواند مقاومت کششی از 485 مگاپاسکال (بازپخت شده) تا 1240 مگاپاسکال (سخت شده و کم دما) ایجاد کند که دامنه وسیعتر از اکثر فولادهای مهندسی است.

محتوای کروم مقاومت خوردگی متوسطی را ایجاد می کند - برای محیط های خورنده خفیف، آب شیرین و قرار گرفتن در معرض اتمسفر کافی است. به طور قابل توجهی کمتر از 304 یا 316 است در محیط های حاوی کلرید، اسیدی یا دریایی. موازنه توانایی دستیابی به سختی است که درجه های آستنیتی نمی توانند: 410 در سختی کامل به 40-45 HRC می رسد، که آن را برای کارد و چنگال، تزئینات سوپاپ، شفت پمپ در محیط های خورنده خفیف و بست هایی که به مقاومت در برابر خوردگی و استحکام نیاز دارند، مناسب می کند.

سختی فولاد ضد زنگ 416

گرید 416 یک نوع ماشینکاری آزاد 410 است که با افزودن تولید می شود حداقل 0.15 درصد گوگرد (گاهی اوقات سلنیوم) برای بهبود ماشینکاری. گوگرد ادخال سولفید منگنز را تشکیل می دهد که به عنوان تراشه شکن عمل می کند و نرخ ماشینکاری را 40 تا 50 درصد در مقایسه با 410 افزایش می دهد - یک مزیت بهره وری قابل توجه برای قطعات تبدیل شده با حجم بالا.

مقادیر سختی برای فولاد ضد زنگ 416 بر اساس شرایط:

• آنیل شده: 155-185 HBW (تقریباً 82-91 HRB)
• سخت شده (روغن خاموش کردن از 980 درجه سانتیگراد): 400–450 HBW (تقریباً 42–47 HRC)
• سخت شده و در دمای 200 درجه سانتی گراد: 375–425 HBW (تقریباً 39–45 HRC)
• سخت شده و در دمای 600 درجه سانتی گراد: 230-280 HBW (تقریباً 22-28 HRC) - حداکثر مقاومت در برابر خوردگی در شرایط عملیات حرارتی

افزودن گوگرد در 416 کمی مقاومت در برابر خوردگی و چقرمگی را در مقایسه با 410 کاهش می‌دهد - یک معامله قابل قبول برای اکثر برنامه‌های شفت، گل میخ و کانکتور اما برای قطعاتی که به چقرمگی ضربه کامل 410 یا حداکثر مقاومت حفره‌ای نیاز دارند، رد صلاحیت می‌شود.

انتخاب مواد شفت فولادی ضد زنگ

انتخاب مواد شفت در فولاد ضد زنگ شامل متعادل کردن چهار الزام رقیب است: مقاومت در برابر خوردگی، استحکام خستگی، ماشین کاری و هزینه . رایج ترین گریدهای مورد استفاده برای شفت های ضد زنگ و معاوضه های مشخصه آنها:

• 416 (مارتنزیتی، ماشینکاری آزاد): بهترین ماشین کاری در گروه؛ مقاومت در برابر خوردگی متوسط؛ قابل سخت شدن برای کاربردهای سطح سایش برای شفت های ماشین کاری شده با حجم بالا در محیط های با خورندگی ملایم ترجیح داده می شود.
• 17-4 PH (سخت شدن بارش): استحکام کششی تا 1310 مگاپاسکال در شرایط H900. عمر خستگی عالی؛ مقاومت در برابر خوردگی متوسط ​​(مقایسه با 304). درجه ترجیحی برای پمپ های با کارایی بالا و شفت های توربین که در آن استحکام به وزن بسیار مهم است.
• 316 لیتر (آستنیتی): مقاومت در برابر خوردگی برتر از جمله خدمات کلرید؛ با عملیات حرارتی سخت نمی شود. قدرت خستگی کمتر از درجه مارتنزیتی یا PH است. برای شفت‌ها در فرآیندهای شیمیایی، دارویی و برنامه‌های کاربردی دریایی که در آن محیط خوردگی نیازهای مقاومت را نادیده می‌گیرد، استفاده می‌شود.
• Nitronic 50 (آستنیتی، تقویت شده با نیتروژن): بخش اختصاصی زیر را ببینید.

فولاد Maraging 300: استحکام فوق العاده بالا بدون کربن

فولادهای ماریجینگ خانواده ای از آلیاژهای فوق العاده با مقاومت هستند که استحکام خود را از آنها می گیرند سخت شدن رسوب ماتریس مارتنزیت آهن نیکل - نه از محتوای کربن. "ماراژینگ" ترکیبی از "مارتنزیت" و "پیری" است که فرآیند دو مرحله ای را توصیف می کند: بازپخت محلول برای تولید مارتنزیت نرم، سپس در دمای 480-500 درجه سانتیگراد برای رسوب ترکیبات بین فلزی (Ni3Mo، Ni3Ti، Fe2Mo) که حرکت نابجایی را مسدود می کند و به طور چشمگیری استحکام را افزایش می دهد.

Maraging 300 (همچنین با نام 18Ni 300) دارای ترکیب اسمی از 18% نیکل، 9% کبالت، 5% مولیبدن، 0.7% تیتانیوم با کربن کمتر از 0.03 درصد - سطح کربن بسیار کم که باعث می شود آلیاژ علیرغم استحکام فوق العاده آن، جوش پذیری بالایی داشته باشد.

خواص کلیدی فولاد ماراژینگ 300 در شرایط اوج سن:

• استحکام کششی: 1965–2070 مگاپاسکال
• قدرت تسلیم (0.2%): 1896–2000 مگاپاسکال
• چقرمگی شکست (K1c): 55-80 MPa√m - به طور قابل توجهی بالاتر از فولادهای معمولی با مقاومت فوق العاده بالا در استحکام معادل
• سختی: 54-58 HRC (سنین)
• ثبات ابعادی: اعوجاج بسیار کم در زمان پیری (≈0.05٪ انبساط خطی) - امکان ماشینکاری نهایی قبل از پیری با ابعاد نهایی قابل پیش بینی

کاربردهای اولیه: اجزای ساختاری هوافضا (بالک‌ها، ارابه فرود)، جعبه‌های موتور موشک، ابزارآلات فشار بالا، و ابزار دقیق قالب تزریقی که در آن پایداری ابعادی و استحکام بسیار بالا به طور همزمان مورد نیاز است. محتوای کبالت ماراژینگ 300 را به طور قابل توجهی گرانتر از فولادهای آلیاژی معمولی می کند - معمولاً 10 تا 20 برابر هزینه 4340 بر اساس هر کیلوگرم.

فولاد ضد زنگ Nitronic 50: آستنیتی با استحکام بالا برای خدمات شفت و بست

Nitronic 50 (نامگذاری ASTM XM-19، UNS S20910) یک فولاد ضد زنگ آستنیتی تقویت شده با نیتروژن است که به طور خاص برای رفع محدودیت کلیدی درجات آستنیتی استاندارد توسعه یافته است: استحکام ناکافی برای کاربردهای شفت و بست بدون از بین بردن مقاومت در برابر خوردگی.

ترکیب اسمی آن - 22% کروم، 13% نیکل، 5% منگنز، 2.5% مولیبدن، 0.30% نیتروژن - مقاومت در برابر خوردگی قابل مقایسه با 316 لیتر یا بیشتر از آن را ارائه می دهد، در حالی که به آن دست می یابد قدرت تسلیم تقریباً دو برابر 316 لیتر است در شرایط آنیل شده (380-450 MPa در مقابل 170-205 MPa برای 316L). کشش سرد می تواند قدرت تسلیم را بدون عملیات حرارتی تا 690-900 مگاپاسکال افزایش دهد.

ویژگی هایی که Nitronic 50 را به ماده شفت ضد زنگ ترجیحی در برنامه های کاربردی تبدیل می کند:

• عدد معادل مقاومت حفره ای (PREN): 38-42 - به طور قابل توجهی بالاتر از 316L (PREN ~ 24) و برای آب دریا و بسیاری از محیط های فرآیندی حاوی کلرید کافی است.
• مقاومت در برابر گال: Nitronic 50 مقاومت قابل توجهی در برابر سایش چسب و سوزاندن چسب نسبت به PH 316 یا 17-4 در تماس فلز با فلز نشان می دهد - یک مزیت مهم برای محورهای پمپ که در بوشینگ ها یا یاتاقان های ضد زنگ کار می کنند.
• چقرمگی برودتی: چقرمگی ضربه عالی را تا 196- درجه سانتیگراد (دمای نیتروژن مایع) حفظ می کند و آن را برای پمپ برودتی و شفت شیر مناسب می کند.
• غیر مغناطیسی: کاملا آستنیتی و غیر مغناطیسی در هر دو شرایط آنیل شده و سرد - مورد نیاز برای برخی کاربردهای دریایی، پزشکی و الکترونیکی است.

کاربردهای معمولی عبارتند از شفت پمپ های دریایی، بست های دریایی، ساقه های دریچه های زیر دریا و شفت های فرآوری مواد غذایی جایی که هم مقاومت در برابر خوردگی آب دریا و هم مقاومت بالاتر از 316 لیتر مورد نیاز است. Nitronic 50 توسط NACE MR0175 برای سرویس H2S مشخص شده است و به طور گسترده در ابزارهای چاه نفت و گاز استفاده می شود.

بلوک استیل ضد زنگ و اتصالات لوله جوش سوکت

A بلوک استیل ضد زنگ - که به آن بلوک منیفولد، بلوک سوپاپ یا بلوک هیدرولیک نیز گفته می‌شود - یک بدنه ضدزنگ جامد ماشین‌کاری شده با گذرگاه‌های جریان داخلی سوراخ‌شده، پورت‌های ضربه‌خورده و ویژگی‌های نصب است که چندین شیر، اتصالات یا ابزار را در یک واحد فشرده یکپارچه می‌کند. بلوک ها جایگزین مجموعه اتصالات جداگانه و بخش های لوله می شوند. حذف نقاط نشت احتمالی و کاهش ردپای سیستم به طور قابل توجهی در سیستم های هیدرولیک، ابزار دقیق و تزریق مواد شیمیایی.

مواد بلوک معمولی ضد زنگ 316L (سرویس فرآیند عمومی، محیط های خوردگی متوسط) و دوبلکس 2205 (سرویس فراساحلی با کلرید بالا و فشار بالا) هستند. بلوک‌ها معمولاً از میله‌های آهنگری یا نورد گرم به جای صفحه ریخته‌گری ماشینکاری می‌شوند و از مواد متراکم و بدون نقص در سراسر دیوارهای حاوی فشار اطمینان حاصل می‌کنند.

اتصالات لوله جوش سوکت فولادی ضد زنگ

اتصالات جوش سوکت (SW) لوله را به یک سوکت فرورفته می‌پذیرند و توسط یک جوش فیله در اطراف دهانه سوکت به هم متصل می‌شوند. آنها بر اساس ASME B16.11 ساخته شده اند و در دسترس هستند درجه بندی فشار کلاس 3000، 6000 و 9000 بسته به اندازه لوله و دما، فشارهای سرویس را تا 10000 psi پوشش می دهد.

اتصالات جوش سوکت ضد زنگ معمولاً در موارد زیر تولید می شوند:

• 304/304L: خدمات خورنده عمومی، خطوط آب، بخار. 304/304L دارای گواهی دوگانه برای اکثر سیستم های لوله کشی استاندارد است.
• 316/316L: محیط های کلرید، فرآیندهای شیمیایی، خدمات دارویی و دریایی. افزودن مولیبدن (2 تا 3 درصد) به طور قابل توجهی مقاومت حفره ای را نسبت به 304 بهبود می بخشد.
• Duplex 2205 / Super Duplex 2507: خدمات فراساحلی با فشار بالا و کلرید بالا؛ سیستم های تزریق آب دریا

یک نیاز کلیدی نصب اغلب نادیده گرفته می شود: ASME B31.3 الزامات a فاصله 1/16 اینچی (1.6 میلی متر) بین انتهای لوله و شانه سوکت قبل از جوشکاری، برای تطبیق انبساط حرارتی در طول چرخه جوش و جلوگیری از تمرکز تنش پسماند در فصل مشترک لوله و سوکت. اتصالاتی که بدون این شکاف مونتاژ می‌شوند، در سرویس‌های چرخه‌ای نرخ ترک‌خوردگی خستگی بیشتری در ریشه سوکت دارند - جزئیاتی که خرابی‌های میدانی را در بسیاری از سیستم‌های لوله‌کشی ضد زنگ که به درستی مشخص شده‌اند توضیح می‌دهد.