تفاوت گرید، متریال و کاربری استاد بولت B7 و B7M

استاد بولت های ASTM A193 گرید B7 از فولاد آلیاژی کروممولیبدن ساخته می شوند که با عملیات quench and temper سخت و مقاوم می گردند. این گرید دارای مقاومت کششی حداقل حدود 125 ksi یا ~860 MPa برای اندازه های زیر 21/2 اینچ است که نشان دهنده سختی و ظرفیت بسیار بالا در تحمل نیروهای کششی است. همچنین حداقل مقاومت تسلیم آن حدود 105 ksi (~725 MPa) می باشد که برای اتصالات تحت بار بالا بسیار حیاتی است.

در مقابل، گرید B7M دارای خواص مکانیکی کمی پایین تر است به طوری که مقاومت کششی آن معمولاً حدود 100 ksi (~690 MPa) و مقاومت تسلیم حدود 80 ksi (~550 MPa) می باشد. این کاهش مقاومت باعث افزایش انعطاف و جلوگیری از شکست ناگهانی می گردد. هر دو گرید تحت استاندارد ASTM A193 قرار دارند اما B7M به خاطر نیاز به تست سختی ۱۰۰% برای هر قطعه، شرایط کاربردی متفاوتی دارد.

تفاوت ترکیبات شیمیایی و متریال استاد بولت گرید B7 و B7M

ترکیب شیمیایی پایه برای هر دو استاد بولت B7 و B7M از فولاد کروم مولیبدن است که شامل کربن، منگنز، سیلیسیم، کروم و مولیبدن در محدوده استاندارد می باشد. این ترکیب باعث بهبود استحکام، سختی و قابلیت عملکرد در دماهای بالا می گردد و تفاوت اصلی در درصد عناصر بین دو گرید معمولاً ناچیز است.

در واقع استاندارد ASTM A193 برای هر دو گرید، ترکیب شیمیایی یکسانی را تعریف می کند و تفاوت در عملکرد بیشتر به دلیل فرآیند حرارتی و کنترل تست ها است نه مواد خام متفاوت. به همین دلیل، انتخاب بین B7 و B7M بر اساس محیط سرویس (مثلاً محیط با خطر خوردگی تنشی در B7M) صورت می گیرد نه تفاوت محسوس در عناصر آلیاژی.

تفاوت عملیات حرارتی و گرید

عملیات حرارتی در استاد بولت های B7 شامل Quench (آهسته سرد کردن در آب یا روغن) و Temper (پخته شدن در دمای کنترل شده) است تا فولاد به مقاومت کششی بالا برسد و مقاومت در برابر خستگی افزایش یابد. این فرآیند باعث سختی بالا و استحکام زیاد در شرایط فشار و دمای بالا می گردد.

در گرید B7M عملیات حرارتی نیز Quench and temper است اما به گونه ای تنظیم می شود که سختی و مقاومت کلی کمتر از B7 باشد تا از ترک خوردن در شرایط خوردگی تنشی یا محیط های حاوی H₂S جلوگیری شود. همچنین استاندارد B7M الزام تست سختی برای تک تک قطعات تولیدی را دارد تا مطمئن شود همه قطعات در محدوده سختی مجاز قرار دارند.

تفاوت در کاربری

استاد بولت های گرید B7 به دلیل مقاومت بالا و سختی زیاد، معمولاً در اتصالات با فشار بالا، سیستم های بخار، مخازن تحت فشار و اتصالات فلنج در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد دارند. این گرید برای شرایطی با دمای بالا و فشار زیاد مناسب است که نیازی به مقاومت ویژه در مقابل خوردگی تنشی ندارند.

در مقابل، B7M به طور خاص برای شرایط محیطی خورنده یا سرویس های sour (حاوی H₂S) طراحی شده است که خطر ترک خوردن ناشی از خوردگی تنشی در آن وجود دارد. در این کاربردها، توانایی این گرید در تحمل استرس های پیچشی و محیط های خورنده، حتی با مقاومت کششی کمتر، از اهمیت بیشتری برخوردار است.