A350 LF2 für Kaltleitungen: Flansche und Schmiedestücke mit nachgewiesener Zähigkeit
Schmiedestücke, die bei niedriger Temperatur zäh bleiben müssen, bestellen Sie in A350 LF2. Wir liefern Flansch, Ring, Scheibe oder Teil nach Zeichnung. Im Zeugnis finden Sie die Kerbschlagwerte wieder, sodass die Zähigkeit Ihres Stücks nachweisbar ist.
Welche Güte
Wann wählt man A350 LF2?
Beginnen Sie bei der tiefsten Auslegungstemperatur Ihrer Leitung oder Anlage, denn diese bestimmt in den meisten Fällen, welche Güte passt. Manchmal steht die Wahl bereits in der Projektvorschrift fest; dann müssen Sie nur noch die Klasse festlegen.
A350 LF2 oder A105
Sinkt die Auslegungstemperatur unter -29 °C, setzen Sie A105 nicht mehr ohne zusätzliche Kerbschlaganforderung ein. A105 wird standardmäßig nicht auf Kerbschlagarbeit geprüft, und gerade diese Prüfung gibt bei Kälte Sicherheit. Offshore- und LNG-Projekte schreiben LF2 manchmal auch bei einer höheren Auslegungstemperatur vor.
LF3 bei noch niedrigeren Temperaturen
Wird es kälter als die Prüftemperatur von LF2 Class 1, kommt innerhalb derselben ASTM-Norm die Güte LF3 als Alternative infrage. Diese Güte enthält Nickel und wird bei -101 °C geprüft. LF2 bleibt die vernünftige Wahl, solange das Leitungsteil wärmer bleibt als die Prüftemperatur seiner Klasse.
Austenitischer nichtrostender Stahl bei kryogenem LNG
Flüssigerdgas wird bei rund -162 °C verarbeitet. Das ist zu kalt für LF2 und auch für LF3. Für diese kryogenen Bauteile fällt die Wahl auf austenitischen nichtrostenden Stahl, zum Beispiel A182 F316L.
Bezeichnung
So steht A350 LF2 auf Zeichnung und Bestellung
Die Norm ASTM A350 gilt für geschmiedete Rohrleitungsbauteile, die stets mit dem Charpy-Kerbschlagversuch geprüft werden. LF2 ist innerhalb dieser Norm die Gütebezeichnung. Arbeitet Ihr Projekt mit dem ASME-Code, schreiben Sie SA-350 LF2.
Die Klasse, CL1 oder CL2, legt fest, bei welcher Temperatur die Kerbschlagproben geprüft werden. Geben Sie die Klasse daher immer auf Zeichnung oder Bestellung an.
| Bezeichnung | Wert |
|---|---|
| ASTM-Norm | A350, Grade LF2 |
| ASME-Code | SA-350 LF2 |
| Klassen | Class 1 und Class 2 (CL1 / CL2) |
| Produktform | Geschmiedete Rohrleitungsbauteile |
| ASME B16.5-Werkstoffgruppe | 1.1 |
| EN, vergleichbar | Kein Eins-zu-eins-Äquivalent |
Kennzahlen
Chemie und Festigkeit von A350 LF2 (SA-350 LF2)
CL1 und CL2 haben dieselbe Chemie und dieselben Zugfestigkeitswerte. Der Unterschied liegt nur in der Kerbschlaganforderung: Prüftemperatur und aufgenommene Energie. Dadurch können Sie die Klasse anhand Ihrer Auslegungstemperatur wählen, ohne dass sich die Festigkeit des Stücks ändert.
Diese Werte stammen aus ASTM A350, Grade LF2. Die Dehnung gilt für einen Rundstab 4D; die Einschnürung beträgt mindestens 30 %. Die Kerbschlagarbeit gilt für Charpy-V mit einer Probengröße von 10 × 10 mm, als Mittelwert aus drei Proben und als niedrigster Einzelwert. Für kleinere Proben gelten laut Norm angepasste Energieanforderungen, bei Bedarf mit einer kälteren Prüfung. Die Härte beträgt höchstens 197 HBW. Hat Ihr Projekt andere Anforderungen, besprechen wir diese gern mit Ihnen.
Zusammensetzung in Gewichtsprozent
| Element | Gew.-% |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,30 |
| Mangan (Mn) | 0,60 – 1,35 |
| Phosphor (P) | ≤ 0,035 |
| Schwefel (S) | ≤ 0,040 |
| Silizium (Si) | 0,15 – 0,30 |
| Nickel (Ni) | ≤ 0,40 |
| Chrom (Cr) | ≤ 0,30 |
| Molybdän (Mo) | ≤ 0,12 |
| Kupfer (Cu) | ≤ 0,40 |
| Niob (Nb) | ≤ 0,02 |
| Vanadium (V) | ≤ 0,08 |
| Cu + Ni + Cr + V + Mo | ≤ 1,00 |
Mechanische Eigenschaften nach ASTM A350
| Klasse | Rp0,2 min. (MPa) | Rm (MPa) | A min. (%) | KV min. Mittel / Einzelwert (J) |
|---|---|---|---|---|
| Class 1 (KV bei -46 °C) | 250 | 485 – 655 | 22 | 20 / 16 |
| Class 2 (KV bei -18 °C) | 250 | 485 – 655 | 22 | 27 / 20 |
Fertigungsablauf
Vom Schmiedeblock zum geprüften LF2-Bauteil
Der Lieferzustand ist normalgeglüht, normalgeglüht und angelassen oder vergütet. Welcher es wird, ergibt sich aus den Abmessungen und dem geforderten Kerbschlagwert. Diese Wahl stimmen wir vor Produktionsbeginn mit Ihnen ab, sodass Sie vorab wissen, was Ihr Stück erfüllen muss.
Schmieden und Abkühlen
Unter der Presse liegt die Schmiedetemperatur in der Regel zwischen 900 und 1200 °C. Das Stück kühlt danach langsam ab und hat noch Aufmaß, sodass nach dem Schmieden noch Raum für die Bearbeitung auf Maß bleibt.
Normalglühen
Wir erwärmen das Schmiedestück erneut auf 860 bis 930 °C und lassen es an der Luft abkühlen. Das ist der Weg für Stücke, deren Lieferzustand normalgeglüht ist, gegebenenfalls mit Anlassen.
Vergüten: Abschrecken und Anlassen
Beim Vergüten härten wir das Stück bei 890 bis 960 °C und schrecken es in Wasser ab. Danach folgt immer das Anlassen, mit Anlasszeit und Anlasstemperatur, wie die Norm sie vorschreibt.
Prüfung in der Kälte
Drei Kerbschlagproben bilden zusammen einen Satz; wir prüfen sie bei der Temperatur der bestellten Klasse. Außerdem führen wir einen Zugversuch durch und messen die Härte, sodass alle Anforderungen der Norm nachweisbar erfüllt sind.
Ultraschallprüfung
Zuerst drehen wir das Stück vor, danach prüfen wir es mit Ultraschall. Möchten Sie zusätzlich MT oder PT (Magnetpulverprüfung oder Eindringprüfung), geben Sie das bei Ihrer Anfrage an; dann nehmen wir es in das Angebot auf.
Anwendungen
Wo A350 LF2 eingesetzt wird
In der Gasaufbereitung, im Offshore-Bereich und in der Petrochemie kommen Flansche, Fittings und Armaturenteile aus A350 LF2 vor, bei Leitungen mit niedriger Auslegungstemperatur. In all diesen Anwendungen ist die nachweisbare Zähigkeit bei niedriger Temperatur der Grund, sich für diese Güte zu entscheiden.
Druckführende Bauteile in der Kälte
Armaturenteile für Kaltleitungen
Flansche in nicht-kryogenen LNG-Bauteilen
Rohrleitungsbau in Öl und Gas
Nachweis
Kerbschlagarbeit im EN-10204-Zeugnis
Produktion, Nachbearbeitung und Prüfungen Ihres LF2-Bauteils unterliegen gemeinsam einer einzigen verantwortlichen Stelle. Wir prüfen jedes LF2-Stück einzeln, und Sie können es bis zur Charge und Wärmebehandlung zurückverfolgen.
Bei A350 LF2 dokumentiert das Zeugnis die geprüfte Zähigkeit. Das EN-10204-Zeugnis Typ 3.1 enthält neben Analyse und Zugwerten auch, wie viel Energie die Kerbschlagproben aufnahmen, bei welcher Temperatur und in welcher Klasse. So können Sie gegenüber Ihrem Prüfer oder Auftraggeber schwarz auf weiß belegen, dass das Stück die Anforderung erfüllt.
Fragen
Fragen aus der Praxis zu LF2
Lässt sich ein einzelner Flansch bestellen?
Ja, auch einen einzelnen Flansch können Sie bestellen, oder eine kleine Stückzahl. Beim Freiformschmieden kommt kein Gesenk zum Einsatz, sodass Sie keine Werkzeugkosten über eine große Serie amortisieren müssen. Das ist praktisch bei Ersatz, einem Prototyp oder einem Maß außerhalb der Norm. Geben Sie Stückzahl und gewünschte Ausführung in Ihrer Anfrage an, dann erhalten Sie Preis und Lieferzeit.
Gehört A350 LF2 zum Lagerprogramm?
A350 LF2 gehört zum Lagerprogramm, wobei nicht jeder Durchmesser sofort bereitliegt. Lagermaterial liefern wir als Stab oder schmieden es weiter zu Ihrem Bauteil. Ob Ihr Maß vorrätig ist, zeigt sich nach Angabe von Durchmesser, Länge und Stückzahl; wir prüfen das bei jeder Anfrage neu für Sie.
Welche Lieferzeit gilt für Schmiedestücke mit Kerbschlaganforderung?
Bei A350 LF2 zählen neben Gewicht, Maßen und Bearbeitungsgrad auch die Kerbschlagprüfungen. Diese Prüfungen und eine eventuelle Abnahme nach 3.2 planen wir direkt nach der Auftragsbestätigung ein. Der Lieferzustand (roh, vorgedreht oder komplett bearbeitet) bestimmt, wie viel Bearbeitung hinzukommt. Das für Ihren Auftrag geltende Lieferdatum nennt das Angebot.
Wann verlangt ein Projekt ein 3.2-Zeugnis für A350 LF2?
Ein Zeugnis Typ 3.2 benötigen Sie, sobald Ihr Projekt verlangt, dass ein unabhängiger Prüfer den Prüfungen beiwohnt, darunter dem Kerbschlagversuch. Bei LNG, Offshore und Sauergas kommt das regelmäßig vor. Der Prüfer zeichnet das Zeugnis mit und kann zum Beispiel von ABS, Bureau Veritas, RINA, TÜV oder Lloyd's Register kommen. Stimmen Sie vorab mit uns ab, welcher Prüfer welchen Prüfungen beiwohnt; auch ein Inspektor im Namen Ihres Auftraggebers darf dabei sein.
Welche Klasse von A350 LF2 passt zu einer niedrigen Auslegungstemperatur?
Die Klasse von A350 LF2 ergibt sich aus Ihrem Auslegungscode, mit der tiefsten Auslegungstemperatur als Ausgangspunkt. Ist es kälter als die Prüftemperatur von CL2, bleibt nur CL1 übrig. CL1 wird kälter geprüft; CL2 weniger kalt, aber mit einer strengeren Anforderung an die aufgenommene Energie. Wird es auch für CL1 zu kalt, kommt LF3 in Betracht.
Bis zu welcher Temperatur darf ein Flansch dieser Güte verwendet werden?
Für einen Flansch aus A350 LF2 gilt als Untergrenze die Prüftemperatur seiner Klasse; nach oben nennt ASME B16.5 Druckwerte bis 538 °C. Dieselbe Flanschnorm warnt, dass sich Karbid bei Dauerbetrieb über 425 °C in Graphit umwandeln kann. Diese Güte gehört daher in kalte Systeme. Wo genau die Grenzen für Ihre Anlage liegen, legt Ihr Auslegungscode fest.
Erhält ein Flansch dieser Güte eine höhere Druckklasse als ein A105-Flansch?
Nein: In ASME B16.5 fallen beide Güten in eine Werkstoffgruppe, sodass bei gleichem Maß die zulässigen Drücke gleich sind. Zwischen -29 und 38 °C sind das 285 psig (19,6 bar) für einen Flansch in Class 150 und 740 psig (51,1 bar) in Class 300. Wer sich für LF2 entscheidet, tut dies wegen der Zähigkeit in der Kälte, nicht für zusätzlichen Druck.
Welcher EN-Stahl ähnelt A350 LF2 am meisten?
Eine europäische Güte, die genau damit übereinstimmt, gibt es nicht. In Umrechnungstabellen taucht P285QH (1.0478) auf: ein vergüteter EN-Stahl für Schmiedestücke unter Druck, mit eigenem Anforderungspaket. Für den Einsatz in der Kälte ist entscheidend, ob die Zähigkeit bei Ihrer tiefsten Auslegungstemperatur nachgewiesen ist; vergleichen Sie also Prüftemperatur und Energie. Ein Austausch ist eine Entscheidung von Konstrukteur oder Prüfer; wir liefern nach Ihrer Vorschrift.
Warum zählt der Kerbschlagversuch bei diesem Stahl so stark?
Zwei LF2-Stücke mit nahezu gleicher Festigkeit können in der Zähigkeit weit auseinanderliegen. Bei Chevron wurden sechs Flansche aus dieser Güte untersucht (ASM Heat Treating 2015). Bei der Prüftemperatur von CL1 lagen die Werte zwischen etwa 4 J und fast 300 J. Die Hauptursache war, wie schnell der Stahl nach dem Normalglühen abkühlte. Deshalb beweist nur eine Prüfung aus Ihrer eigenen Produktion, dass Ihr Flansch die Anforderungen erfüllt.
Wie lange muss ein abgeschrecktes Schmiedestück angelassen werden?
Ein abgeschrecktes Schmiedestück dieser Güte lassen wir eine halbe Stunde je 25 mm der größten Dicke an, mit einer halben Stunde als Untergrenze. Die Anlasstemperatur liegt dabei bei 590 °C oder höher. Beide Anforderungen stammen aus der Norm und gelten für jedes Schmiedestück, das auf dem Vergütungsweg abgeschreckt wurde.
Was kostet ein Flansch oder Schmiedestück in A350 LF2?
Mailen Sie Ihre Angaben an info@rdforgings.com. Lieber telefonisch? Rufen Sie +31 (0)85 773 7470 an. Dann sprechen Sie mit jemandem, der Sie zu Klasse, Kerbschlaganforderung und Zeugnis berät.
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