Почему это важно

ASTM A105 является основным стандартом для кованых фланцев из углеродистой стали, фитингов и клапанов, используемых в трубопроводах под давлением при нормальной и повышенной температуре. Большинство споров по закупкам кованых фланцев A105 сводятся к трем областям: химический состав, твердость и термообработка. Правильное определение этих параметров на этапе заказа позволяет избежать повторных проверок, NCR и дорогостоящих отказов на площадке.

В данном руководстве обобщены фактические требования стандарта, распространенные ошибки интерпретации и что следует указать в запросе вашему поставщику поковок.

Ключевые технические факты

Стандарт ASTM A105 / ASME SA-105 устанавливает следующие пределы химического состава (ковшового анализа) для базового состава:

Элемент	Предел (мас.%)
Carbon (C)	0.35 max
Manganese (Mn)	0.60 - 1.05
Phosphorus (P)	0.035 max
Sulfur (S)	0.040 max
Silicon (Si)	0.10 - 0.35

A105 также допускает контролируемый компромисс между углеродом и марганцем: на каждые 0,01% снижения углерода ниже 0,35% разрешается дополнительное увеличение марганца на 0,06% сверх 1,05%, вплоть до максимального содержания Mn 1,65%. Это основа многих современных плавок A105 с низким содержанием углерода и высоким содержанием марганца, которые улучшают свариваемость, оставаясь в рамках стандарта.

Твердость готовой поковки должна составлять от 137 до 187 HB (по Бринеллю). Это относительно узкий диапазон; мягкие плавки ниже 137 HB являются таким же несоответствием, как и твердые плавки выше 187 HB.

Матрица решений: химический состав и термообработка

Проблема покупателя	Что указать в заказе
Сварка с трубой высокого CE	Ограничить CEV (формула IIW) максимум 0,43 в дополнение к A105
Сернистая среда ниже по потоку	Добавить соответствие NACE MR0175 / ISO 15156 и максимум 22 HRC
Воздействие низких температур	Переключиться на ASTM A350 LF2; A105 не имеет требований к ударной вязкости
Размеры свыше NPS 4	Требовать нормализации (в соответствии с дополнительным требованием S7 или примечанием к заказу)
Ремонтные сварные швы	Требовать раскрытия информации и записей PWHT

Сам A105 не требует обязательной термообработки для фланцев, размеры которых ниже пороговых значений стандарта, однако нормализация, отжиг или закалка с отпуском допускаются для достижения требуемых химических, твердостных и механических свойств. Для крупных кованых фланцев и нестандартных поковок нормализация является наиболее распространенным выбором, так как она измельчает зерно и стабилизирует механические свойства.

Распространенные ошибки при закупках

Предположение, что A105 обладает ударной вязкостью. По умолчанию это не так. Если ваша расчетная температура ниже 0 °C, укажите A350 LF2.
Игнорирование компромисса Mn/C. Некоторые покупатели отклоняют плавки с содержанием Mn выше 1,05%, хотя стандарт явно допускает до 1,65% при соответствующем снижении C.
Путаница между отчетами поставщика о твердости и твердостью партии. Твердость A105 является требованием для каждой поковки, а не для плавки. Требуйте прослеживаемости твердости для каждой поковки.
Забывание о триггере PWHT для размера 4 дюйма / NPS 4. Крупные поковки, изготовленные горячей обработкой, имеют требование термообработки, которое должно быть указано в MTC.
Смешивание A105 и A105N в одной строке заказа. A105N — это тот же стандарт с дополнительным требованием нормализации; рассматривайте его как отдельный продукт.

Контрольный список покупателя

Проверить химический состав в MTC по EN 10204 3.1 или 3.2, включая компромисс Mn/C, если он применяется.
Проверить твердость по Бринеллю 137-187 HB на каждой поковке.
Для NPS 4 и выше (или горячедеформированных поковок, превышающих стандартные пороги) подтвердить нормализацию и документацию поставщика о температуре и времени выдержки.
Запросить расчет CEV, если планируется сварка с толстостенной трубой.
Сверьтесь с нашим каталогом кованых фланцев и нестандартных поковок и запросите образец MTC перед размещением полного заказа.
Для комбинированных заказов с бесшовными фитингами для стыковой сварки по возможности согласуйте номера плавок, чтобы упростить документацию на площадке.
Отправьте ваш запрос через форму запроса с указанием размера, класса давления, типа уплотнительной поверхности и любых дополнительных требований NACE/ударной вязкости.

Источники

https://www.octalsteel.com/pdf/astm-a105-flange-specification.pdf
https://www.valvespecifications.com/material/astm-a105-chemical-composition-mechanical-properties
http://www.metalspiping.com/astm-a105.html