《冶金标准》锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管标准规范

ASTM A213/A213M-07锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管标准规范本标准以固定的标准号A213/A213M出版；紧随标准号之后的号码表示原来采用的年代号或最新修订标准的年代号（在标准修订版情况下）。

带括号的数字表示最新认可的年代号。

上标的希腊字母表示上次修订或上次重新认可以来的编辑变更。

本标准经过国防部代理机构批准使用。

1、范围1.1本标准适用于无缝铁素体和奥氏体锅炉钢管、过热器钢管和热交换器管，标准牌号T5、TP304等，这些钢列于表1、表2 中。

1.2含字母H级别的钢与同类别不含字母H的钢要求不同，含字母H级别的钢提供更高的蠕变—断裂强度。

1.3通常按本标准提供的管子尺寸和壁厚为：内径1/8in（3.2mm）到外径5in（127mm）；壁厚0.015～0.500in(0.4～12.7mm)，包括最小壁厚或在定单上规定的平均壁厚。

也可提供其它尺寸的管子，但要保证这些管子符合本标准的所有其它要求。

1.4 以英寸—磅或国际制（SI）单位表示的数值都应视为标准值。

本文中SI单位表示的数列于括号之内。

由于两种单位制的数值并不完全相等，因此必须单独分别采用每一种单位制。

因两种单位制的混合使用，可能导致与本标准不一致。

如果不是在定货中规定使用本标准中的“M”标志，则应采用英寸—磅单位制。

2、引用标准2.1 ASTM标准A262 奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性检测规程A941 与钢、不锈钢、合金及铁合金有关的术语A1016/A1016M 铁素体合金钢、奥氏体合金钢及不锈钢管的一般要求E112平均晶粒度测定方法3、术语3.1 定义标准中所使用的术语的定义见A941。

4、订货需知4.1关于本标准产品的所有要求应由用户负责，这些要求包括以下内容（但不受以下内容的限制）：4.1.1 数量(英尺、米或根数)。

4.1.2材料名称（无缝管）4.1.3级别或牌号（表1和表2 ）4.1.4 加工状况（热精整或冷精整）4.1.5控制的金相组织特征（见6.3条）4.1.6 尺寸（外径和最小壁厚、规定的平均壁厚）4.1.7长度（定尺或不定尺）4.1.8 水压试验或非破坏性电测试验（见10.1条）4.1.9 标准号和出版年代。

4.1.10增加硫（机械加工性见注B，表1和15.3条）4.1.11特定要求和任意选用的补充要求。

5、一般要求5.1按本标准提供的产品，除了要符合标准A1016/A1016M，包括在定单中指定的任何补充要求。

如不能遵守A1016/A1016M标准的一般要求，就会造成与本标准的不一致。

万一本标与A1016/A1016M标准之间的要求发生矛盾，则应以本标准为主。

6、材料和制造6.1 制造和状态管子应采用无缝工艺，可热精整或冷精整。

TP347HFG应冷精整。

6.2 热处理6.2.1铁素体合金钢和铁素体不锈钢铁素体合金钢和铁素体不锈钢应经再次加热，按表3规定的要求热处理。

除了热成形加热外，热处理应分别进行。

6.2.2 奥氏体不锈钢所有奥氏体不锈钢钢管应在热处理状态下供货，应按表3规定的要求进行热处理。

管子热成形后，当温度不低于规定的最低固溶处理温度时，立即逐根放入水中淬火或用其它方法快速冷却。

6.3如果需要任何控制的金相组织特征，则应在定货中给予规定以作为最合适的热处理指南。

表1 低合金钢的化学成分极限，%AA所有数值均为最大值除非指明范围或最小值。

当本表中出现省略号（…）时没有要求，则用不着测定或做化学元素分析报告。

B允许订购T2和T12的硫含量最大值为0.045，见15.3条- 2 -表2 奥氏体和铁素体不锈钢的化学成分极限，%A- 3 -不着测定或做化学元素分析报告；B氮元素分析方法由供需双方协商确定；C这些合金没有通用的级别标记。

UNS编号可唯一识别这些合金；D对于小外径或薄壁，或同时两者，当需要多道冷拔时，就级别TP304L,TP304LN,TP316L, TP316LN而言，其碳含量最大值需为0.040%；F TP347LN的Nb含量应不小于15倍的碳含量；G TP348的Nb+Ta含量应不小于10倍的碳含量，且不超过1.10%；H TP348H的Nb+Ta含量应不小于8倍的碳含量，且不超过1.10% I；TP444的Ni+Cu=1.00(最大值)J TP444的Ti+Nb=0.20+4(C+N)-0.80- 4 -7、化学成分7.1 成分要求7.1.1 合金钢应符合表1所规定的化学成分要求。

7.1.2 不锈钢应符合表2所规定的化学成分要求。

7.2 产品分析7.2.1 应从每炉的一个钢坯或一根管子做一次分析，测定的化学成分应满足标准中规定的要求。

7.2.2 若原始的产品分析试验不合格，应外加两个钢坯或管子进行复试。

对有疑问的元素，进行两次复试结果都应满足本标准的要求,否则该炉或该批所有剩余材料应拒收，或者生产厂愿意，可对每一钢坯或每根管子单独地做验收试验。

凡不符合标准要求的钢坯或管子应拒收。

8、晶粒尺寸8.1晶粒尺寸满足表3的规定，按E112检测。

8.2应从每一批中的一个成品管的一端上进行晶粒尺寸测定，批的定义见14.1条。

9、机械性能9.1拉伸要求9.1.1 材料应符合表4 所规定的拉伸性能。

9.1.2表5 提供了计算壁厚每减薄1/32in（0.8mm）的最小伸长率。

当壁厚处于表5所列两值间时，最小伸长率的值由下列公式确定：对于级别T23、T24、T91、T92、T122、T911和S44400，E=32t+10.00[E=1.25t+10.00]。

对于级别T36：E=32t+5.0[E=1.25t+5.0]。

对于所有其他铁素体合金级别:E=48t+15.0[E=1.87t+15.0]。

上列公式中：E=标距2in或50mm的伸长率%t=试样的实际厚度,in（mm）。

9.1.3 对于批量不超过50根的钢管，在一根试样上做一个拉伸试验。

批量超过50根的钢管，则从两根管子的试样上各做拉伸试验，见14.2条。

9.2硬度要求9.2.1材料应符合表4 中所规定的硬度要求，见14.2条。

9.2.2 应从每批中的两根管子的试样上各做布氏硬度、维氏硬度或洛氏硬度试验。

9.3压扁试验从每批中的一根成品管两端的试样上各做一个压扁试验，但不是用来做扩口试验的那一根管子，见14.1条。

9.4 扩口试验从每批中的一根成品管两端的试样上各做一个扩口试验，但不是做压扁试验的那一根管子，见14.1条。

9.5机械性能要求不适用于内径＜1/8in(3.2mm)或壁厚＜0.015in(0.4mm)的管子。

10、水压试验或非破坏性电测试验：10.1每根管子均应进行非破坏性电测试或水压试验。

除非在订单中另外指出，使用的试验形式由生产商自己决定。

11、成形操作11.1插入锅炉或管板内的管子应能胀接及卷边而无裂纹、发纹。

过热器管在正确制造操作时，应能经受必要的锻造、焊接及弯管作业而不出现缺陷。

注1：本标准包括的某些铁素体钢，如在它们临界温度以上，很快冷却将会硬化。

有些会在空气中硬化，即在空气中当从高温冷却时会硬化到不希望的程度，特别是4%以上的铬钢，所以包括加热这些钢高于它们临界温度的工序如焊接、卷边和热弯，应紧随以合适的热处理。

表3 热处理和晶粒尺寸要求AB 列入表中的为ASTM晶粒尺寸，或更粗，除非另有说明。

C大致达到性能的温度；D 快速空冷和淬火应符合级别2；E 对截面厚度大于3in(75mm)者准许正火上加速冷却；F 在水中淬火的，或在足以防止碳化物析出的速率下用其他方式快速冷却的，通过A262规范之方法E的钢管性能检验证实的，这些钢管经单独固溶退火或直接淬火处理。

除非在采购订货单中另有规定（补充要求S4），则不要求制造商做该项试验。

注意：A262实用规程要求在低碳的和稳定化处理钢敏化处理试样上进行该项试验；对于其他的钢，则应在代表交货状态的试样上进行。

对于含有3%及以上钼的低碳钢，试验之前敏化处理的适用性，应由制造商和采购方协商确定。

G S21500推荐用最大固溶热处理温度2100℉（1150℃）。

H 固溶温度大于1950℉会削弱敏化后的耐晶间腐蚀能力，当买方有规定时，高温固溶后应使用较低的温度进行稳定热处理或退火；I 冷加工之前的软化热处理温度优先于固溶热处理。

软化温度应比固溶热处理高90℉（50）℃，固溶热处理温度最小为2150℉。

表4 拉伸和硬度要求T92、T122、T911及TP444外，所有低合金级别的最小伸长率为22%；B对于纵条试验，壁厚小于5/16 in （8mm ）时每减少1/32in(0.8mm)从基本的最小伸长率可减少的百分值，T444、T23、T24、T91、T92、T122及T911为1.00%，所有低合金级别为1.50%表5 计算最小伸长率值AA12.壁厚公差12.1最小壁厚的偏差按照A1016/A1016M 执行。

12.2平均壁厚的偏差为规定平均壁厚的±10%。

13、表面状态13.1 铁素体钢冷精整钢管应不起皮，并适宜于检验，少量的氧化并不认作是氧化皮。

13.2 铁素体热精整钢管应没有松散的氧化皮，并适宜于检查。

13.3 奥氏体钢管应经酸洗以除去氧化皮。

当采用光亮退火时，就不需要酸洗。

13.4 任何特殊的表面加工要求需供方和买方共同商定。

14、取样14.1 对于压扁、扩口和晶粒度的要求，名词“批”适用于切割前同一炉钢生产的同一公称尺寸（见4.1.6条）的所有管子。

当最终热处理是在同一炉中进行时，一批只包括同一尺寸，同一炉号，在相同热处理炉内装料下进行热处理的那些管子。

当最终热处理是在连续炉中进行时，一批中同一炉号和同一尺寸的管子根数应按表 6 中的规定确定。

表6 连续热处理或热成形后直接淬火的管子一批的根数管子尺寸批量大小外径不小于2in(50.8mm), 壁厚≥0.200in(5.1mm) 不多于50根管子外径不小于2in(50.8mm), 壁厚＜0.200in(5.1mm) 不多于75根管子外径小于2in(50.8mm), 但大于1in(25.4mm) 不多于75根管子外径不大于1in(25.4mm) 不多于125根管子14.2对于拉伸和硬度试验要求，名词“批”适用于切割前同一炉钢生产的同一尺寸（见4.1.6条）的所有管子。

除了9.1.3条规定的，当最终热处理是在同一炉中进行时，一批只包括同尺寸及同一炉号在相同热处理炉内装下进行热处理的那些管子。

当最终热处理是在连续炉中进行或热处理由热成形之后直接通过淬火而得时，一批应包括同一尺寸、同一炉号及在相同热处理炉内以相同温度、相同加热时间及炉速作热处理的所有管子。

15、成品标记15.1除了A1016/A1016M标准中规定的标志外，还应包括是热精整或冷精整的记号，壁厚规格，最小壁厚或平均壁厚。