Düşük Sıcaklıklı Servisler için Çelik Dökümler

1. Kapsam

Bu kurallar, dizayn sıcaklığı 0°C'ın altında olan, gaz tankerlerinin kargo ve proses donanımında kullanımı amaçlanan çelik döküm parçalara uygulanır. Örneğin;

flençler, valf parçaları, kaynaklı birleştirme parçaları.

2. Çelik döküm kaliteleri

Minimum dizayn sıcaklığı için Tablo 6.7'de belirtilen sınır larda, 5'teki istekleri sağlaması koşulu ile aşağıdaki çelik döküm kaliteleri kullanılabilir:

2.1 Düşük sıcaklıklarda kullanım için EN 10213’e uygun çelik döküm kaliteleri. Genelde kullanılmakta olan çelik döküm kalitelerinin kimyasal bileşimi Tablo 6.8'de ve mekanik özellikleri de Tablo 6.9'da verilmiştir.

2.2 Diğer çelik döküm kaliteleri

Çelik döküm kaliteleri madde 2.1'dekilere eşdeğer olan, madde 3'den 5'e kadar olan istekleri yerine getiren ve öngörülen kullanma maksadına uygunluğu kanıtlanan diğer standart ve malzeme spesifikasyonlarındaki diğer çelikler. Bunlar için bir ilk uygunluk testi istenebilir.

3. Isıl işlem ve teslim koşulları

Tüm çelik döküm parçaları, çelik döküm kalitelerine uygun ısıl işlem yapılmış olarak teslim edilecektir. Tablo 6.9'a da bakınız.

4. Dış ve iç koşullar

Dış ve iç koşullar, minimum tasarım sıcaklığına göre Tablo 6.10'daki kalite kademelerine bağlı olacaktır.

Değerlendirme diğer standartlara göre yapılıyorsa, Tablo 6.10'daki isteklere eşdeğer olacaktır.

5. Malzeme ile İlgili İstekler

5.1 Genel istekler

Kimyasal bileşim, mekanik ve teknolojik özellikler için standartlar ve onaylı spesifikasyonlarda belirtilen istekler geçerlidir. Tablo 6.8 ve 6.9'a bakınız.

5.2 Kaynak edilebilirlik

Bu kurallara uygun çelik döküm kaliteleri bilinen iş yeri yöntemlerine göre kaynak edilebilir olacaktır..

5.3 Düşük sıcaklıkta çentik darbe enerjisi

Tablo 6.11'de çelik döküm kaliteleri için istenilen çentik darbe enerjisi değerleri Tablo'daki sıcaklıklarda Charpy V test numuneleri kullanılarak sağlanacaktır.

6. Testler

Döküm parçalar tamamlanmış durumda (teslim durumunda) test edilecek ve bunlara aşağıdaki testler uygulanacaktır:

6.1 Çekme testi

Mekanik özellikler çekme testi ile belirlenecektir. Testler eriyikler esas alınarak yapılacak, aynı ısıl işleme tabi tutulmuş parçalar, test demetleri halinde birleştirilecektir.

Her test demetinden bir çekme test numunesi alınarak test edilecektir. parça ağırlığı >1000 kg. olan döküm parçalar tek olarak test edilir.

6.2 Çentik darbe testi

Döküm parçalara, Tablo 6.11'de belirtilen test sıcaklıkları göz önüne alınarak çentik darbe testi uygulanacaktır. Test numuneleri set (3 Charpy V test numunesinden bir set oluşur) sayısı çekme test numunelerindeki gibi belirlenecektir.

Dizayn sıcaklıkları -105°C ve daha büyük olan östenitik çelik döküm kalitelerinden yapılan çelik döküm parçalarda bu testlerden vazgeçilebilir.

6.3 Sertlik testi

Bütün su verilmiş ve temperlenmiş çelik döküm parçalara eriyikleri esas alınarak bir karşılaştırıcı sertlik testi uygulanacaktır. Sertlik testinin sonucu su verme ve temperlemenin düzgün olduğunu gösterecektir (test demetinin test edilen en sert ve en yumuşak parçasının

arasındaki sertlik farkı 30 HB'den fazla olmamalıdır).

6.4 Tahribatsız muayeneler

Üretici ürününün 4'e uygun olarak dış ve iç durumuna ait isteklerin yerine getirildiğini tahribatsız muayenelerle sağlayacaktır.

Tablo 6.7 Düşük sıcaklıkta kullanımı amaçlanan çelik döküm kaliteleri

Çelik döküm kaliteleri İzin verilen minimum dizayn sıcaklığı

Tanım veya

malzeme No Standart

Kaynak edilebilen karbon manganez çelik döküm

-20°C(1) G17 Mn 5 EN 10213

-40°C(1) G20 Mn 5 EN 10213

% 1,5 nikel çelik döküm -40°C(1) GS-10 Ni 6 SEW 685

% 2,25 nikel çelik döküm -65°C G9-Ni 10 EN 10213

% 3,5 nikel çelik döküm -90°C G9 Ni 14 EN 10213

Östenitik çelik döküm

kaliteleri -165°C

1.4308 (2) EN 10213

1.4408 EN 10213

1.4581 (3) EN 10213

(1) Bir uygunluk testi ile kanıtlanması halinde minimum dizayn sıcaklığının -55°C'ye kadar alınması mümkündür.

(2) Ayrıca EN 10283 uygulanır.

(3) Amonyak taşınmasına uygun değildir.

Tablo 6.8 EN 10213'e göre yaygın olarak kullanılan çelik döküm kalitelerinin kimyasal bileşimi (%)

Çelik döküm

kaliteleri C Si

maks. Mn P

maks.

S

maks. Ni

G17Mn5 0,15 - 0,20 0,60 1,00 - 1,60 0,020 0,020 (1)

G20Mn5 0,17 - 0,23 0,60 1,00 - 1,60 0,020 0,020 (1) maks. 0,80

G9Ni10 0,06 - 0,12 0,60 0,50 - 0,80 0,020 0,015 2,00 - 3,00

G9Ni14 0,06 - 0,12 0,60 0,50 - 0,80 0,020 0,015 3,00 - 4,00

(1) Standart cidar kalınlığı <28 mm. olan döküm parçaları için %0,030 S’e izin verilir.

Tablo 6.9 EN 10213'e göre yaygın olarak kullanılan çelik dökümlerin kalitelerinin mekanik özellikleri

Çelik döküm kaliteleri

Isıl işlem

sembolü (1) Kalınlık mm.

maks.

Oda sıcaklığında çekme testi Çentik darbe testi (2) Rp0,2

[N/mm²] min.

Rm

[N/mm²]

A [%] min.

KV J min.

Test sıcak.

°C

G17Mn5 QT 50 240 450-600 24 27 -40

G20Mn5 N 30 300 480-620 20 27 -30

QT 100 300 500-650 22 27 -40

G9Ni10 QT 35 280 480-630 24 34 -70

G9Ni14 QT 35 360 500-650 20 34 -95

(1) N = Normalize edilmiş, QT = Su verilmiş ve temperlenmiş.

(2) Tablo 6.11'deki çentik darbe enerjisi isteklerine uyulacaktır.

Tablo 6.10 Kalite kademelerinin belirlenmesi

Minimum dizayn sıcaklığı t 1,2,3,4’e göre kalite kademesi

≥ - 105C

SM4, LM4, AM4 (1), SP4, CP3, LP4, AP4 (2), UV4 (3), RV4 (4)

< - 105C

SM3, LM3, AM3 (1), SP3, CP3, LP3, AP3 (2), UV3 (3), RV3 (4) Welding edges (5) SM 01 (1)

CP 01 (2) (1) EN 1369

(2) EN 1371-1 (3) EN 12680-2

(4) EN 12681ve eski EN 1559-2

(5) Yüzey çatlağı algılanması için lineer verilere izin verilmez.

Tablo 6.11 Düşük sıcaklıkta çelik döküm kalitelerinde çentik darbe enerjisi için istenilen değerler

Çelik döküm kaliteleri

Çentik darbe testi

Test sıcaklığı

Çentik darbe enerjisi KV [J] (1)

min.

Kaynak edilebilir karbon-manganez çelik döküm

Minimum dizayn sıcaklığının 5 K altında, fakat en az -20°C’den daha

yüksek olamaz.

27 (19)

%1.5 nikelli çelik döküm 34 (24)

%2.25 nikelli çelik döküm -70°C 34 (24)

%3.5 nikelli çelik döküm -95°C 34 (24)

Östenitik çelik döküm kalitesi (2) -196°C 41 (27) (3)

(1) Üç testin ortalama değeri, parantez içinde verilen en küçük tekil değerleri gösterir.

(2) -105°C, ve üstündeki dizayn sıcaklıklarında çentik darbe enerjisi kanıtlanmasından vazgeçilebilir.

(3) Bazı östenitik çelik döküm kaliteleri için daha yüksek çentik darbe enerjisi istekleri geçerlidir. Tablo 6.13'e bakınız.

Tablo 6.12 EN 10213'e ve EN 10283’e göre çelik döküm kalitelerinin kimyasal bileşimi (%)

Tanım

C maks.

Si maks.

Mn maks.

P maks.

S

maks. Cr Mo Ni Cu Diğer elementler

Çelik döküm kaliteleri Malzeme no.

GX2CrNi19-11 (1) 1.4309 (1) 0,030 1,50 2,00 0,035 0,025 18,00 - 20,00 9,00 – 12,00 N:maks.0,20

GX5CrNi19-10 (1) 1.4308 (1) 0,07 1,50 1,50 0,040 0,030 18,00 - 20,00 8,00 - 11,00

GX5CrNiNb19-11 (1) 1.4552 (1) 0,07 1,50 1,50 0,040 0,030 18,00 - 20,00 9,00 – 12,00 Nb:8·C,

maks.1,00

GX2CrNiMo19-11-2 (1) 1.4409 (1) 0,030 1,50 2,00 0,035 0,025 18,00 - 20,00 2,00 - 2,50 9,00 – 12,00 N: maks.

0,20

GX5CrNiMo19-11-2 (1) 1.4408 (1) 0,07 1,50 1,50 0,040 0,030 18,00 - 20,00 2,00 - 2,50 9,00 – 12,00 -

GX5CrNiMoNb19-11-2 (1) 1.4581 (1) 0,07 1,50 1,50 0,040 0,030 18,00 - 20,00 2,00 - 2,50 9,00 – 12,00 Nb:8·C maks. 1,00

GX2NCriMo28-20-2 (1) 1.4458 (1) 0,030 1,00 2,00 0,035 0,025 19,00 - 22,00 2,00 - 2,50 26,00 - 30,00 maks.2,00 N: maks.

0,20

GX2CrNiMoN22-5-3 1.4470 0,030 1,00 2,00 0,035 0,025 21,00 - 23,00 2,50 - 3,50 4,50 - 6,50 N: 0,12 to 0,20

GX2CrNiMoCuN25-6-3-3 1.4517 0,030 1,00 1,50 0,035 0,025 24,50 - 26,50 2,50 - 3,50 5,00 - 7,00 2,75 - 3,50 N: 0,12 to 0,22

GX2CrNiMoN26-7-4 (2) 1.4469 (2) 0,030 1,00 1,00 0,035 0,025 25,00 - 27,00 3,00 - 5,00 6,00 - 8,00 maks.1,30 N: 0,12 to 0,22

(1) Kullanım maksadına (örneğin; yüksek ve düşük sıcaklıklar) uygun olarak dökümhane ve siparişi verenin anlaşması ile bazı elemanlar için daha dar sınırlar saptanabilir.

(2) Bu çelik kalitelerinde “oyuk açma endeksi” için Pl = Cr+3,3 Mo+16 N≥40 istenebilir.

E

Çelik Dök ümler

6-17

Tablo 6.13 Çelik dökümlerinin uygun kalitelerine ait mekanik özellikler

Belgede Kısım 2 Malzeme Kuralları 2015 (sayfa 185-189)