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Flange F12

    Flange ASTM A182 F12

    Uma norma ASTM A182 Flange F12 É um componente de aço de baixa liga, forjado ou laminado, projetado especificamente para serviços em altas temperaturas e altas pressões. É amplamente utilizado em setores como geração de energia, petróleo e gás e processamento petroquímico para conectar tubos, válvulas e bombas.
    Essas flanges devem sua confiabilidade a uma composição precisa de “Chrome-Moly”, que normalmente contém 1% de cromo e 0,5% de molibdênio. Essa composição química proporciona resistência excepcional à oxidação e à deformação por fluência, garantindo a integridade estrutural mesmo sob tensão térmica prolongada.Em ambientes críticos, como dutos de vapor ou refinarias, elas oferecem durabilidade superior em comparação com o aço carbono padrão. Disponíveis em configurações como colar de solda ou cegas, elas estão em conformidade com as normas ASME B16.5, tornando-as indispensáveis para engenheiros que buscam um equilíbrio entre custo-benefício e segurança de alto desempenho.
    Flange ASTM A182 F12 em estoque

    Composição química do flange F12

    Os flanges ASTM A182 F12 estão disponíveis em duas classes — Classe 1 e Classe 2 — que apresentam requisitos idênticos para cromo e molibdênio, mas diferem nos níveis de carbono e manganês.
    ElementoCMnPSSiCrMo
    Classe 1 (UNS K11562)0.05 - 0.150.30 - 0.600,045 Máximo0,045 Máximo0,50 no máximo0.80 – 1.250.44 - 0.65
    Classe 2 (UNS K11564)0.10 – 0.200.30 – 0.800,040 Máximo0,040 Máximo0.10 – 0.600.80 – 1.250.44 - 0.65

    Principais funções elementares

    O cromo é o principal responsável pela resistência da liga à oxidação e à corrosão em altas temperaturas.
    O molibdênio melhora significativamente a “resistência à fluência”, impedindo que o aço se deforme lentamente sob tensão constante em temperaturas extremas.
    A Classe 2 possui maior teor de carbono e, normalmente, apresenta maior resistência à tração e maior limite de escoamento do que a Classe 1.

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    Propriedades mecânicas da flange F12

    As propriedades mecânicas dos flanges ASTM A182 F12 são classificadas principalmente em duas classes: Classe 1 e Classe 2. Os flanges da Classe 2 geralmente apresentam requisitos de resistência e dureza mais elevados do que os da Classe 1 e são mais adequados para aplicações com requisitos de pressão mais elevados.
    Métricas de desempenhoClasse 1Classe 2
    Resistência à tracção≥ 415 MPa (60 ksi)≥ 485 MPa (70 ksi)
    Força de rendimento≥ 220 MPa (32 ksi)≥ 275 MPa (40 ksi)
    Alongamento≥ 20%≥ 20%
    Dureza121 - 174 HBW143 - 207 HBW

    Qual é a temperatura máxima de operação de um flange F12?

    Embora a norma A182 abranja o uso em altas temperaturas, recomenda-se o uso do F12 em temperaturas inferiores a 540 °C (1000 °F).
    Acima dessa temperatura, a resistência à oxidação e a resistência à fluência do material diminuem significativamente.
    Se as condições de operação ultrapassarem 540 °C, recomendamos a mudança para a liga F22 ou uma liga de grau superior.

    O F12 requer tratamento térmico?

    Sim.De acordo com a norma ASTM A182, as peças forjadas F12 devem ser submetidas a tratamento térmico para garantir que suas propriedades mecânicas atendam aos requisitos especificados.
    Os processos comuns incluem recozimento completo, recozimento isotérmico ou normalização e revenimento.
    Para o F12, normalmente exige-se que a temperatura mínima de revenimento não seja inferior a 620 °C (1150 °F).

    Como é a soldabilidade do F12?

    O F12 apresenta soldabilidade moderada, mas tende a endurecer devido ao seu teor de liga.
    Normalmente, é necessário pré-aquecer a uma temperatura entre 150 °C e 250 °C antes da soldagem.
    Para aliviar as tensões residuais da soldagem e evitar rachaduras, geralmente é necessário realizar um tratamento térmico a aproximadamente 650 °C após a soldagem.

    4 Métodos de fabricação da flange F12

    Forjamento de matriz fechada

    A forjagem em matriz fechada não é apenas o método mais utilizado para a produção de Flanges F11, mas também para flanges F12. Ele produz uma microestrutura interna de grãos finos, o que aumenta a resistência à tração e à fadiga do material.

    Forjamento de matriz aberta / Forjamento livre

    A forja em matriz aberta e a forja livre são utilizadas para flanges F12 extragrandes ou com dimensões personalizadas. Esse processo flexível é adequado para a fabricação de flanges grandes e de paredes espessas e elimina de forma eficaz os defeitos de porosidade interna nos lingotes de aço.

    Forjamento de anéis laminados

    A forja de anel laminado é utilizada especificamente para produzir as seções anulares de flanges com colar soldado ou de encaixe. O fluxo radial dos grãos resultante se alinha à direção da tensão na flange, proporcionando propriedades mecânicas ideais e alta aproveitamento do material.

    Usinagem de barras forjadas

    Flanges pequenas com rosca F12 de alta precisão ou flanges com orifício são, por vezes, usinadas diretamente a partir de tarugos forjados certificados. No entanto, a norma ASTM A182 especifica que flanges de determinadas classes de pressão não devem ser usinadas diretamente a partir de chapas, mas podem ser usinadas a partir de tarugos forjados totalmente comprimidos.

    Aplicações da flange ASTM A182 F12

    • Fabricação de trocadores de calor
    • Processamento petroquímico
    • Sistemas de caldeiras de alta pressão
    • Refinarias de petróleo
    • Usinas de energia movidas a combustíveis fósseis
    • Usina Nuclear
    • Instalações de conversão de resíduos em energia
    • Redes de distribuição de vapor
    • Produção de fertilizantes
    • Usinas de processamento de gás

    Perguntas frequentes sobre a flange ASTM A182 F12

    Isso é normalmente determinado pela pressão nominal de projeto. Se os seus desenhos de engenharia exigirem maior resistência à pressão ou espessura de parede menor, geralmente opta-se pela Classe 2; se a ductilidade do material for uma prioridade maior, escolhe-se a Classe 1.

    Tecnicamente, eles são muito semelhantes, mas não são diretamente intercambiáveis. O F11 possui um teor de cromo ligeiramente mais alto e um teor de silício mais elevado; o F12 tem um teor de cromo ligeiramente mais baixo, mas seu preço e desempenho são muito semelhantes em muitas aplicações de alta temperatura de uso geral.
    Em tubulações de pressão sujeitas a rigorosos requisitos do código ASME, deve-se utilizar o tipo específico indicado na documentação de projeto; substituições arbitrárias podem resultar em problemas de conformidade.

    A superfície de um flange F12 padrão deve apresentar marcações estampadas nítidas, que normalmente incluem:
    Especificação: ASTM A182
    Série: F12 CL1 ou F12 CL2
    Classificação de pressão: por exemplo, 150 lb ou 300 lb
    Tamanho: por exemplo, 4″ SCH40
    N.º da fornada: Corresponde a um Relatório de Ensaio de Material (MTR/TC) exclusivo.

    Os quatro tipos mais comuns são:
    Ponto de solda (WN): Soldado de topo, utilizado para alta pressão e condições operacionais extremas.
    Slip-On (SO): Com flange, fácil de instalar e relativamente barato.
    Blind (BL): Flange cega, utilizada para vedar a extremidade de uma tubulação.
    Soldagem por encaixe (SW): Soldagem por encaixe, normalmente utilizada em dutos de alta pressão de pequeno diâmetro.

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