ASTM A333 Gr.3 وGr.6 هما أنبوبان شائعان الاستخدام من الصلب الكربوني ذو درجة الحرارة المنخفضة-، مع وجود اختلافات رئيسية في التركيب الكيميائي، والخواص الميكانيكية، ونطاق درجة الحرارة المطبقة، ومقاومة التآكل. وفيما يلي مقارنة تفصيلية:
التركيب الكيميائي
محتوى الكربون: محتوى الكربون Gr.3 أقل من أو يساوي 0.19%، Gr.6 أقل من أو يساوي 0.30%. يسمح Gr.6 بمحتوى كربون أعلى لتحسين القوة، ولكنه يتطلب معالجة حرارية لتحسين المتانة.
عناصر صناعة السبائك: تحتوي المجموعة 6 على كميات ضئيلة من النيكل (أقل من أو يساوي 0.40%)، والموليبدينوم (أقل من أو يساوي 0.12%)، وما إلى ذلك، في حين لا تحتوي المجموعة 3 على أي شيء أو كميات أقل. منذ عام 2016، أضافت Gr.6 عناصر مثل Cr وV وNb لتحسين أدائها في درجات الحرارة المنخفضة-.
الخواص الميكانيكية
قوة الشد: Gr.6 أكبر من أو يساوي 415 ميجا باسكال، Gr.3 أكبر من أو يساوي 450 ميجا باسكال.
يتمتع Gr.3، نظرًا لتصميمه المنخفض-من الكربون، بقوة أعلى قليلاً ولكنه يتمتع بمتانة فائقة.
متانة التأثير: تتمتع المجموعة 6 بطاقة تأثير أكبر من أو تساوي 18J عند -45 درجة، بينما تحافظ المجموعة 3 على طاقة أكبر من أو تساوي 18J عند -100 درجة.
Gr.3 مناسب للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة (مثل صهاريج تخزين النيتروجين السائل).
نطاق درجة الحرارة المطبق
Gr.6: -45 درجة إلى -195 درجة (على سبيل المثال، خطوط أنابيب البتروكيماويات، نقل الغاز الطبيعي)
Gr.3: -100 درجة إلى -195 درجة (معدات درجة حرارة منخفضة للغاية مثل صهاريج تخزين الغاز الطبيعي المسال)
مقاومة التآكل وسيناريوهات التطبيق
المجموعة 6: بسبب محتواها من النيكل والموليبدينوم، فإن مقاومتها للتآكل تتفوق على المجموعة 3، مما يجعلها مناسبة للبيئات المسببة للتآكل مثل الصناعات الكيميائية والنفط/الغاز.
المجموعة 3: تستخدم بشكل أساسي في البيئات المبردة تمامًا، مثل أنظمة تبريد محطات الطاقة النووية.
المعالجة الحرارية والعملية
Gr.6: يتطلب التطبيع (أكبر من أو يساوي 815 درجة) أو التطبيع + التقسية لتحسين الحبوب وتحسين صلابتها.
المجموعة 3: عادةً ما يتطلب التطبيع فقط؛ العملية أبسط.
ملخص
الاختلافات بين الاثنين كبيرة: تؤكد المجموعة 6 على القوة ومقاومة التآكل، وهي مناسبة للبيئات المسببة للتآكل ذات درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة-؛ تم تصميم Gr.3 لدرجات الحرارة المنخفضة جدًا-، مما يوفر صلابة فائقة ولكن قوة أقل قليلاً.