단조 플랜지 파이프, 밸브, 펌프 및 기타 장비를 연결하여 응집력 있고 누출 방지 네트워크를 형성하도록 설계된 배관 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 재료의 입자 구조를 개선하는 단조 공정을 통해 얻은 강도는 고압 및 고온 응용 분야의 주조 대체품보다 우수합니다. 재료 선택은 플랜지의 기계적 특성, 내식성 및 특정 서비스 환경에 대한 적합성을 결정하므로 매우 중요합니다.
탄소강: 주력 소재
단조 플랜지에 사용되는 가장 일반적이고 경제적인 재료는 다음 범주에 속합니다. 탄소강 . 이 소재는 일반 산업용으로 강도, 용접성 및 비용 효율성의 탁월한 균형을 제공합니다.
ASTM A105(또는 SA105): 이것은 표준사양 탄소강 단조 배관 부품용. A105 플랜지는 비부식성 환경의 주변 및 고온 서비스에 이상적입니다. 그들은 상업용 배관, 석유 및 가스, 발전에 널리 사용됩니다.
ASTM A350 등급 LF1, LF2 및 LF3: 이들은 저온 탄소강(LTCS) . 합금 원소를 추가하고 특정 열처리를 하면 영하의 온도에서 충격 인성이 향상됩니다. LF2등급 특히 냉동 플랜트 및 액화 가스 터미널과 같은 극저온 서비스에 널리 사용됩니다.
합금강: 극한의 온도에서 성능 향상
When service conditions involve sustained high temperatures and pressures, alloy steels are often specified. These materials contain higher levels of alloying elements like chromium ($\text{Cr}$) and molybdenum ($\text{Mo}$), which improve creep resistance and tensile strength at elevated temperatures.
ASTM A182 등급 F1, F5, F9, F11, F22 및 F91: 이는 다양한 범위를 포괄합니다. 페라이트 및 마르텐사이트 합금강 . The most common are the $\text{Cr}-\text{Mo}$ steels:
F11 및 F22: 좋은 강도와 흑연화에 대한 저항성을 제공하여 발전소 및 정유소의 고온 증기 서비스에 널리 사용되는 선택입니다.
F91: 뛰어난 고온 강도와 크리프 저항성을 바탕으로 초임계 및 초초임계 발전에 사용되는 첨단 합금강입니다.
스테인레스강: 부식 및 고온 저항
뛰어난 내식성, 청결성 또는 극저온 서비스가 필요한 응용 분야의 경우, 스테인리스강 단조 플랜지에 적합한 재료입니다. 그 특성은 수동 보호 산화물 층을 형성하는 최소 $10.5%$의 크롬 함량에서 비롯됩니다.
ASTM A182 등급 F304/304L 및 F316/316L: 이들은 the most prevalent 오스테나이트계 스테인리스강 .
F304/304L: "L" 등급(저탄소)은 민감화 및 입계 부식의 위험을 최소화하기 위해 용접에 선호됩니다. 화학 처리 및 일반 부식 환경에서 널리 사용됩니다.
F316/316L: 특히 염화물 환경(예: 해양 또는 연안 응용 분야)에서 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성을 크게 향상시키는 몰리브덴이 포함되어 있습니다.
듀플렉스 및 슈퍼듀플렉스 스테인리스강(예: F51, F53, F55): 이 합금은 혼합된 미세 구조(페라이트와 오스테나이트)를 갖고 있어 표준 오스테나이트 등급보다 훨씬 더 높은 강도와 더 나은 응력 부식 균열 저항성을 제공합니다. 이 제품은 해양 석유 및 가스와 공격적인 화학 환경에서 자주 사용됩니다.
니켈 합금 및 비철금속
스테인리스강도 파손될 수 있는 고도로 전문화된, 심각한 부식성 또는 극한의 온도 환경에서는 니켈 합금 및 기타 비철 재료가 필요합니다.
니켈 기반 합금(예: 모넬, 인코넬, 하스텔로이): 이는 강산 및 알칼리를 포함한 광범위한 부식성 매체에 대한 탁월한 저항성을 제공하고 매우 높은 온도에서도 무결성을 유지합니다. 단조 플랜지 이러한 재료로 만들어진 제품은 항공우주, 화학 제조, 제약 생산과 같이 매우 까다로운 분야에 필수적입니다.
알루미늄 및 구리 합금: 덜 일반적이지만 경량 특성, 높은 전기 또는 열 전도성 또는 특수 내식성을 요구하는 특정 응용 분야에 사용됩니다.
단조 플랜지 재료 선택 과정은 압력, 온도, 유체 구성, 내구성 등의 기술적 요구 사항과 경제적 고려 사항의 균형을 맞추는 중요한 엔지니어링 결정입니다. 적절한 재료 사양은 전체 배관 시스템의 무결성과 수명을 보장합니다.
