ما هي المقارنة بين SA-106B و 20G الصلب？

مقدمة

SA-106B و 20G الصلب كلاهما مواد مستخدمة على نطاق واسع في تصنيع أنابيب المرجل وتطبيقات درجات الحرارة العالية. على الرغم من أنها تشترك في أوجه التشابه في تطبيقاتهم ، إلا أن هناك اختلافات ملحوظة في خصائصها الميكانيكية التي يمكن أن تؤثر على مدى ملاءمتها لمتطلبات الهندسة المحددة.

1. نظرة عامة على SA-106B و 20G الصلب

SA-106B هي مادة فولاذية كربونية محددة من قبل الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) تحت قياسي ASME SA-106/SA-106M. وهي مصممة لخدمة درجات الحرارة العالية وتستخدم عادة في بناء الغلايات والمبادلات الحرارية وخطوط الأنابيب. وبالمثل ، فإن 20 جرامًا من الصلب هي مادة قياسية صينية (GB/T 5310) تستخدم لأنابيب الغلاية ، والمعروفة بخصائصها الميكانيكية الجيدة في كل من درجات الحرارة المحيطة والمرتفعة.

2. التكوين الكيميائي

يتشابه التركيب الكيميائي لكلا المادتين نسبيًا ، حيث يحتوي SA-106B على ما يصل إلى 0.3 ٪ من الكربون ، و 0.1 ٪ -1.06 ٪ من المنغنيز ، وكميات ضئيلة من العناصر الأخرى مثل الكروم والنيكل والنحاس. يحتوي 20G Steel على محتوى كربون يبلغ حوالي 0.17 ٪ -0.24 ٪ ومحتوى المنغنيز بنسبة 0.35 ٪ -0.65 ٪ ، مع عناصر تتبع مماثلة. تساهم هذه التراكيب في أدائها الميكانيكي العام.

3. الخصائص الميكانيكية

(1) قوة الشد والقوة العائد : يتمتع SA-106B و 20G الصلب بقوة شد ومقارنة ، مع وجود SA-106B متطلبات قوة شد أعلى قليلاً من -415 ميجا باسكال مقارنة مع 20 جرام من الفولاذ ≥410 ميجا باسكال. هذا يشير إلى أن SA-106B يمكن أن يقاوم مستويات الضغط أعلى قليلاً قبل التشوه.

(2) استطالة : 20 جرام من الصلب يظهر نسبة استطالة أقل (≥20 ٪) مقارنة مع SA-106B (≥30 ٪) ، مما يشير إلى أن SA-106B لديه ليونة أفضل ويمكن أن تمتد أكثر قبل كسر. هذه الخاصية أمر بالغ الأهمية في التطبيقات التي قد تتعرض فيها المادة لتشوه كبير.

4. مقاومة التأثير والصلابة

تم تصميم كلتا المادتين لتحمل تطبيقات درجات الحرارة العالية ، ولكن يمكن أن تختلف صلوتهما. تشتهر SA-106B بصلابة جيدة في درجة حرارة الغرفة ودرجات حرارة مرتفعة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات الضغوط الحرارية المختلفة. يوضح 20 جرام من الصلب أيضًا صلابة جيدة ، ولكن يمكن أن يكون أدائها أكثر اعتمادًا على عملية معالجة الحرارة المحددة المستخدمة أثناء التصنيع.

5. قابلية اللحام

يتمتع كل من SA-106B و 20G الصلب بقدرة جيدة على اللحام ، ولكن SA-106B غالبًا ما يعتبر مقاومة أفضل قليلاً للتكسير الناجم عن اللحام بسبب تركيبه الكيميائي المتحكم فيه. 20 جرام من الصلب ، على الرغم من قابلية اللحام أيضًا ، قد يتطلب تسخينه وتسخينه بعد المعالجة الحرارية لضمان الأداء الأمثل.

6. مقاومة التآكل

من حيث مقاومة التآكل ، يؤدي SA-106B عمومًا أفضل من 20 جرامًا من الفولاذ ، خاصة في البيئات ذات المحتوى العالي للرطوبة. ويرجع ذلك جزئيًا إلى المستويات التي يتم التحكم فيها لعناصر صناعة السبائك في SA-106B والتي تعزز مقاومتها للأكسدة والتآكل.

خاتمة

في حين أن SA-106B و 20G الصلب تظهر أوجه تشابه في خصائصها العامة ، فإن خصائصها الميكانيكية تتباعد بشكل كبير في المناطق الحرجة. يُظهر SA-106B قوة شد أعلى بشكل هامشي ، وحجم محسّن ، ومقاومة تآكل متفوقة ، مما يجعلها خيارًا أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة عالية ومستويات مرتفعة من الإجهاد. على العكس من ذلك ، لا يزال 20 جرامًا بديلاً فعالًا من حيث التكلفة ويعمل على نطاق واسع ، وخاصة في السيناريوهات التي تلبي خصائصها الميكانيكية المتطلبات اللازمة. يتوقف الانتقاء بين هاتين المادتين في نهاية المطاف على المطالب المحددة للمشروع الهندسي ، بما في ذلك درجة حرارة التشغيل وظروف الإجهاد والتعرض البيئي.