Scurtă descriere
Produs:Țeavă din oțel fără sudură pentru temperaturi scăzute cu conținut de 3,5% nichel – ASTM A334 Gradul 3 (UNS K12021 / 3.5Ni), trasă la rece, normalizată și răcită cu aer, pentru țevi din oțel carbon și aliat fără sudură și sudate, destinate utilizării la temperaturi scăzute.
Scurtă descriere a produsului:Womic Steel Group a dezvoltat capacități mature de producție în masă pentru tuburi fără sudură de 3,5Ni, cu diametru mic și extra-lungi – acoperind 25 mm diametru exterior x 2 mm greutate x 22 m lungime individuală – îndeplinind pe deplin cerințele ASTM A334 Gradul 3 de rezistență la temperaturi scăzute până la -101°C. Această linie de producție abordează dependența istorică de importuri pentru tuburi de 3,5Ni, cu diametru mic și extra-lungi. Oțelul cu conținut de nichel de 3,5% oferă o rezistență excelentă la crestături și ductilitate la temperaturi de până la -150°F (-101°C), ceea ce îl face un material critic pentru terminalele GNL, unitățile de cracare a etilenei, instalațiile de separare a aerului și proiectele polare.
Diametru exterior de la 10 mm la 610 mm (laminat la cald), grosime a peretelui de la 1,5 mm la 25,4 mm, lungimi individuale de până la 24 m. Interval de diametru exterior tras la rece de precizie: 6 mm la 89 mm, cu toleranțe dimensionale strânse de până la ±0,10 mm.
Conține aproximativ 3,5% nichel, cu o compoziție cu conținut scăzut de carbon și ridicat de nichel pentru a îmbunătăți semnificativ rezistența la temperaturi scăzute și a preveni fragilizarea la temperaturi scăzute la -101°C. Compoziție tipică: C ≤0,19%, Mn 0,31-0,64%, Si 0,18-0,37%, Ni 3,18-3,82%, P ≤0,025%, S ≤0,025%.
Oțelul 3.5Ni (ASTM A334 Gradul 3) se situează între oțelul standard pentru temperaturi scăzute, Gradul 6 (-45°C), și oțelul de înaltă calitate cu 9% Ni, Gradul 8 (-196°C). Acesta servește drept soluția cea mai rentabilă pentru intervalul de temperatură de la -50°C la -101°C.
Respectă standardele ASTM A334/A334M, ASME SA334, ASTM A333/A333M Gradul 3, precum și ASTM/ASME, PED și NACE MR0175 (la cerere).
Conducte auxiliare pentru terminale de recepție GNL, unități PDH (dehidrogenare a propanului), crackere de etilenă, unități de separare a aerului și sisteme de conducte pentru platforme offshore pentru regiunile polare.
Grupul Womic Steeleste un producător specializat și exportator global de tuburi fără sudură pentru temperaturi joase, țevi de precizie cu diametru mic și tuburi fără sudură extra-lungi. Cu peste 20 de ani de experiență în tragere la rece, tuburile noastre fără sudură de 3,5Ni pentru service la -101°C sunt acum disponibile pentru comenzi în vrac. Sunt furnizate certificate de laminare, testare cu ultrasunete și hidrostatică 100%, identificare pozitivă a materialului și rapoarte de inspecție dimensională completă cu trasabilitate la o singură căldură. Se acceptă inspecții de la terți (SGS/BV/DNV/TÜV). Prețuri competitive și livrare rapidă.
Secțiunea 1: Context – De ce tuburi fără sudură de 3,5Ni la -101°C?
Încă din anii 1930, când Statele Unite au dezvoltat pentru prima dată oțelul cu nichel de 3,5% pentru utilizare la temperaturi scăzute (standardizat în cele din urmă conform ASTM A334/A334M și A333/A333M), Europa și Japonia au dezvoltat, de asemenea, propriile clase de oțel cu nichel de 3,5Ni. Aceste materiale au fost utilizate pe scară largă în instalațiile de cracare a etilenei, transportul GPL/GNL, fabricile de îngrășăminte, prelucrarea cauciucului și industriile de gazificare a cărbunelui.
Oțelul 3.5Ni este un oțel slab aliat, cu conținut scăzut de carbon și nichel, cu un conținut de nichel (Ni) de aproximativ 3,5%. Prin tratament termic de normalizare sau normalizare și revenire, oferă o microstructură stabilă de ferită + bainită și o rezistență excelentă la impact la temperaturi scăzute. Este un material consacrat, recunoscut la nivel internațional, utilizat pentru recipiente sub presiune și sisteme de conducte în medii cu temperaturi scăzute de -101°C.
În China, tabla și piesele forjate din oțel 3,5Ni au atins o producție industrială matură și fiabilă timp de mulți ani, demonstrând performanțe tehnice excelente și eficiență a costurilor. Cu toate acestea, tuburile fără sudură - în special tuburile 3,5Ni cu diametru mic și extra lungi - au rămas în cantități limitate.
Pentru a umple acest gol în industrie, Womic Steel a înființat o linie de producție dedicată, valorificând competențele sale de bază în fabricarea de tuburi fără sudură la temperatură joasă, producția de precizie cu diametru mic și tehnologia de tragere la rece a tuburilor extra-lungi. După dezvoltarea sistematică a procesului și validarea în mai multe loturi, tuburile noastre fără sudură extra-lungi de 3,5Ni de 25 mm diametru exterior x 2 mm greutate x 22 m au intrat în producția de masă, primul lot fiind livrat în aprilie unui important producător autohton de echipamente. Tuburile vor fi utilizate într-un proiect rusesc din cadrul Cercului Polar Arctic.
Testele acreditate la nivel național au confirmat că toți indicatorii cheie de performanță – inclusiv rezistența la impact Charpy la temperatură joasă de -101°C, proprietățile de tracțiune la temperatura camerei, precizia dimensională și finisajul suprafeței – îndeplinesc pe deplin cerințele ASTM A334 Gradul 3 și sunt pe deplin comparabili cu nivelurile avansate la nivel internațional.
Secțiunea 2: Analiza comparativă a gradului de oțel – Selectarea oțelului potrivit pentru temperaturi scăzute
Țevile fără sudură din oțel înalt aliat pentru medii cu temperaturi scăzute includ în principal ASTM A333/A334 Gradele 3, 4, 6, 7, 8, 9 și 11. Printre acestea, Gradele 3, 4, 7 și 8 sunt cele mai frecvent specificate pentru servicii la temperaturi joase medii și severe. Selectarea materialului adecvat depinde de temperatura minimă de serviciu necesară, presiunea de proiectare și buget.
Următorul tabel oferă o comparație completă a principalelor clase de oțel pentru temperaturi joase, inclusiv valorile lor de temperatură aplicabile, proprietățile mecanice (rezistența la tracțiune și la curgere) și aplicațiile cheie. Această comparație va ajuta la clarificarea poziției pe piață a oțelului 3.5Ni (ASTM A334 Gradul 3) în raport cu materialele alternative.
Tabel: Comparație între clasele de oțel pentru temperaturi scăzute ASTM A333/A334
| Denumirea gradului | Temperatura minimă de serviciu | Conținut de Ni | Rezistență la tracțiune (min) | Rezistență la curgere (min) | Elongaţie | Tip și aplicații cheie |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Clasa a VI-a | -45°C (-50°F) | ≤0,5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Oțel cu mangan și conținut redus de carbon. Cel mai comun și economic tip. Tratarea apei, refrigerare generală, conducte pentru climat rece. |
| Gradul 3 (3.5Ni) | -101°C (-150°F) | 3,18-3,82% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% (L) / ≥20% (T) | Oțel cu nichel 3,5%. Rentabil pentru temperaturi între -50°C și -101°C. Unități PDH, instalații de etilenă, unități de separare a aerului, conducte arctice. |
| Clasa a IV-a | -101°C (-150°F) | ≤0,5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Oțel carbon calmat. Structura matriceală conține o cantitate mică de ferită. Tenacitate limitată la temperaturi scăzute în comparație cu 3.5Ni. |
| Clasa a VII-a | -73°C (-100°F) | 2,0-2,5% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% | Oțel cu nichel 2,5%. Opțiune intermediară între Gradul 6 și Gradul 3. |
| Clasa a VIII-a (9Ni) | -196°C (-320°F) | 8,4-9,6% | ≥690 MPa | ≥515 MPa | ≥22% | Oțel nichelat 9%. Rezistență excelentă la temperaturi extrem de scăzute. Conducte principale GNL (-162°C). |
| Gradul 11 (Rezistență ridicată) | -196°C. Similar cu Gr.8 | Similar cu clasa a VIII-a | Similar cu clasa a VIII-a | Similar cu clasa a VIII-a | Similar cu clasa a VIII-a | Forjate din oțel calm de înaltă calitate, utilizate pentru componente critice la temperaturi ultra-scăzute. |
Secțiunea 3: Compoziție chimică – Control strict pentru conformitatea cu ASTM A334 Gradul 3
Bazându-se pe o experiență matură și dovedită în producția de tablă de oțel 3.5Ni și țevi fără sudură laminate la cald, Womic Steel a stabilit intervale de compoziție chimică strict controlate, special pentru procesul de tragere la rece a țevilor cu diametru mic. Acest lucru asigură o tenacitate superioară la temperaturi scăzute, menținând în același timp o fabricabilitate stabilă prin tragere la rece.
| Element | ASTM A334 Gr.3 (Max/Cerut) | Țintă Womic Steel Design | Analiza reală a oalei de gătit Womic Steel |
|---|---|---|---|
| Carbon (C) | ≤0,19% | 0,06 – 0,09% | 0,07% |
| Siliciu (Si) | 0,18 – 0,37% | 0,18 – 0,33% | 0,24% |
| Mangan (Mn) | 0,31 – 0,64% | 0,45 – 0,60% | 0,51% |
| Fosfor (P) | ≤0,025% | ≤0,010% | 0,004% |
| Sulf (S) | ≤0,025% | ≤0,005% | 0,001% |
| Nichel (Ni) | 3,18 – 3,82% | 3,30 – 3,70% | 3,40% |
*Combinația dintre conținutul scăzut de carbon (C ≤0,19%), conținutul extrem de scăzut de fosfor și sulf (P ≤0,025%, S ≤0,025%) și adaosul precis de nichel de 3,18-3,82% elimină riscul de fragilizare la temperatură joasă, la -101°C, îndeplinind în același timp cerințele chimice și mecanice ASTM A334 Gr.3 și asigurând o prelucrabilitate excelentă la rece în timpul procesului de tragere.*
Secțiunea 4: Proprietăți mecanice – Conformitate validată cu ASTM A334 Gradul 3
Proprietățile mecanice au fost testate atât pe tubul principal (grosimea totală a peretelui), cât și pe tubul finit (suprafața) după un tratament termic identic, cu probe prelevate din lotul obișnuit de producție.
Proprietăți de tracțiune la temperatura camerei
| Proprietate | Cerință ASTM A334 Gr.3 | Womic Steel Actual (Producție Regulară) |
|---|---|---|
| Limita de curgere (compensare 0,2%) | ≥240 MPa | 330 – 360 MPa |
| Rezistență la tracțiune | ≥450 MPa | 520 – 550 MPa |
| Alungire (longitudinală) | ≥30% | 32 – 36% |
| Alungire (transversă) | ≥20% | 26 – 30% |
| Duritate (HB) | ≤190 | 160 – 175 |
Structura metalografică
După tratamentul termic de normalizare la ≥845°C, urmat de răcire cu aer, tubul finit a prezentat o microstructură fină de ferită + bainită, cu o granulometrie de aproximativ ASTM nr. 10 (granulă extrem de rafinată), ceea ce contribuie la o tenacitate superioară la temperaturi scăzute.
Rezistență la impact Charpy la temperaturi scăzute -101°C
Deoarece testarea la impact direct a tubului finit cu perete subțire (25x2 mm) nu este posibilă conform practicilor standard (proba prea mică), Womic Steel a prelevat mostre de tuburi mamă cu același număr de căldură, le-a supus unui tratament termic normalizat identic ca și tuburile finite și apoi le-a prelucrat în mostre Charpy cu crestătură în V de dimensiuni inferioare 2,5x10x55 mm. Testarea la impact a fost apoi efectuată la o temperatură și mai scăzută de -117°C, depășind cerința de proiectare de -101°C, pentru a demonstra o marjă de siguranță amplă.
| Temperatura de testare | Eșantionul 1 | Eșantionul 2 | Eșantionul 3 | Cerință ASTM (subdimensiune de 2,5 mm) |
|---|---|---|---|---|
| -117°C | 32J | 33J | 35J | Medie minimă ≥5J; unică ≥4J |
Rezultatele testelor de impact depășesc cu mult cerințele minime ASTM, demonstrând rezistența excepțională a materialului la temperaturi scăzute, cu o marjă de siguranță substanțială dincolo de temperatura nominală de funcționare de -101°C.
Secțiunea 5: Procesul de fabricație – Tragere la rece matură și tratament termic pentru tuburi extra lungi de diametru mic
Womic Steel produce tuburi fără sudură de 3,5Ni pentru temperaturi joase, utilizând o rută de fabricație complet industrializată, optimizată special pentru produse cu diametru mic, extra-lungi și cu finisaj de suprafață ridicat:
- Topire în cuptor cu arc electric + Rafinare în oală + Degazare în vid:Asigură conținuturi extrem de scăzute de hidrogen, oxigen și azot, precum și un control chimic strict (P ≤0,005%, S ≤0,001%).
- Turnare continuă + laminare Bloom:Produce tuburi goale de înaltă calitate a suprafeței, cu o soliditate internă fină.
- Piercing fierbinte (piercing cu rolă încrucișată):Țaglele sunt încălzite într-un cuptor cu fascicul mobil și perforate în carcase goale cu pereți groși la temperaturi de laminare optimizate; excentricitatea este redusă la minimum.
- Tragere la rece / Întindere la rece– Treceri multiple (cu recoacere intermediară): Acesta este procesul cheie pentru obținerea unor tuburi ultra-lungi. Pentru dimensiunea finală de 25x2 mm, procesul necesită de obicei trei treceri de tragere la rece controlate cu precizie, fiecare trecere ducând la ecruisarea materialului. Între treceri, tuburile sunt supuse unei recoaceri intermediare pentru a restabili ductilitatea și a preveni fisurile prin ecruisare.
- Recoacere în soluție (normalizare):Efectuată într-un cuptor cu atmosferă controlată la ≥845°C, urmată de răcire cu aer pentru a ameliora tensiunile de prelucrare la rece și a rafina microstructura.
- Îndreptare:Îndreptarea precisă a rolelor asigură o toleranță de liniaritate ≤1,5 mm pe metru.
- Tăiere la lungime și finisare finală:Fierăstraiele de tăiere volante ating o precizie ridicată; capetele sunt debavurate sau teșite, după cum este necesar.
- 100% NDT, testare hidrostatică și marcare:Fiecare tub este testat cu ultrasunete, testat la curenți turbionari și testat la presiune înainte de ștanțarea finală cu stres redus.
- Dimensiunea finală atinsă:24,96 – 25,05 mm diametru exterior × 2,04 – 2,16 mm grosime × 22 m lungime. Rugozitatea suprafeței interior și exterior ≤1,4 μm Ra, respectând calitatea tubului schimbător de căldură de gradul 1 conform NB/T 47019.1-2021 (finisaj suprafață sub micrometru).
Secțiunea 6: Controlul calității și testarea – Verificarea completă a performanței
Fiecare lot de producție de tuburi fără sudură de 3,5Ni pentru temperaturi joase este testat conform standardelor ASTM A334/A334M:2021.
Certificate:Certificat de testare la moară conform EN 10204 Tip 3.1. Tipul 3.2 cu martor terț (SGS/BV/DNV/TÜV) este disponibil la cerere.
Consistență de la lot la lot:Womic Steel menține înregistrări detaliate pentru fiecare număr de căldură și fiecare lot, asigurând trasabilitatea completă a fiecărui tub finit.
Secțiunea 7: Aplicații – Unde tuburile 3.5Ni ASTM A334 Gradul 3 excelează
Tuburile fără sudură 3.5Ni pentru temperaturi joase sunt proiectate pentru o funcționare fiabilă pe termen lung în intervalul de service de la -45°C la -101°C, umplând decalajul dintre materialul standard de gradul 6 și materialul de gradul 8 cu 9% Ni, de cost ridicat.
Tubul de 3,5Ni servește drept cea mai rentabilă alegere de material pentru intervalul de temperatură cuprins între -50°C (Gradul 6) și -196°C (9% Ni Gradul 8), ceea ce îl face soluția preferată pentru majoritatea aplicațiilor petrochimice la temperatură joasă.
Secțiunea 8: De ce să alegeți oțelul Womic pentru tuburi fără sudură de 3,5Ni pentru temperaturi scăzute?
Întrebări frecvente (FAQ)
Contactați Womic Steel
Pentru întrebări, asistență tehnică sau pentru a solicita o ofertă de preț pentru cerințele dumneavoastră specifice privind tuburile de 3,5Ni pentru temperaturi joase, conform standardului ASTM A334 Gradul 3 (sau alte clase pentru temperaturi joase), vă rugăm să ne contactați direct.
Data publicării: 24 iunie 2026