ASTM A513 유형 1과 유형 5: 기계 및 비용 비교

ASTM A513 유형 1과 유형 5란 무엇입니까?

ASTM A513은 전기 저항 용접 탄소 및 합금강 기계 배관에 적용됩니다. 이 사양 내에서 유형 1과 유형 5는 제조 정밀 스펙트럼의 반대쪽 끝에 있습니다. 유형 1은 스트립을 열간 압연하여 튜브로 성형하고 추가 냉간 가공 없이 용접하여 생산됩니다. 유형 5는 동일한 ERW 프로세스로 시작하지만 맨드릴 위에 냉간 인발을 하고 완전한 응력 완화 어닐링(DOM(Drawn Over Mandrel) 경로)을 거칩니다. 이러한 추가 처리는 벽 균일성에서 기계 가공성에 이르기까지 모든 것을 변화시킵니다.

유형 1A: 용접된 상태의 열간 압연 스트립, 표면에 일반적인 밀 스케일이 있음.
유형 1B: 1A와 동일하지만 스케일을 제거하고 표면 청결도를 향상시키기 위해 산세 및 오일 처리됩니다.
유형 5: 맨드릴 위에 ERW 쉘을 냉간 인발한 후 응력을 완화합니다. 웰드라인은 사실상 감지할 수 없게 되며 튜브는 많은 응용 분야에서 이음매 없는 제품처럼 작동합니다.

기계식 튜빙 시장에서는 종종 유형 1의 약어로 "HREW"를 사용하고 유형 5의 경우 "DOM"을 사용합니다. 이 언어는 실용적이지만 지나치게 단순화됩니다. 유형 1은 열간 압연 스트립에서 시작하는 반면, 유형 5는 인발 전에 열간 압연 또는 냉간 압연 스트립을 사용합니다. 냉간 인발 단계는 입자 구조를 개선하고 항복 강도를 높이며 치수를 조여줍니다. 이와 대조적으로 유형 1은 용접된 상태를 유지합니다. 즉, 특성과 공차가 본질적으로 원래 스트립 및 용접 공정의 것과 동일하다는 것을 의미합니다.

기계적 성질: 항복, 인장, 신장

ASTM A513은 각 유형에 대해 별도의 속성 표를 게시하지 않습니다. 대신 화학 성분 범위를 정의하고 기계적 테스트 요구 사항을 구매자와 생산자 간에 합의하도록 둡니다. 실제로 업계에서는 각 제조 경로에서 1008, 1010, 1020과 같은 일반 등급에 대해 잘 확립된 일반적인 값을 정립해 왔습니다. 유형 5는 냉간 가공과 응력 완화가 결합되어 잔류 용접 응력을 완화하면서 전위 밀도를 증가시키기 때문에 지속적으로 더 높은 최소 항복 강도와 인장 강도를 제공합니다.

ASTM A513 유형 1 및 유형 5의 일반적인 기계적 특성은 세 가지 일반 등급으로 나뉩니다. 값은 용접된 상태의 유형 1 및 DOM 유형 5 조건에 대한 업계 평균을 나타냅니다.
등급	유형 1 수율(ksi)	유형 1 인장(ksi)	유형 1 신장. %(2인치)	유형 5 수율(ksi)	유형 5 인장(ksi)	5번을 입력하세요. %(2인치)
1008	30	48	28	50	60	18
1010	36	55	25	55	65	15
1020	40	60	22	60	75	14

항복 강도 유형 5는 일반적으로 유형 1보다 15~25% 더 높습니다. 동일한 탄소 등급에 대해. 1020년에는 고탄소 소재에서 냉간 인발 효과가 더욱 뚜렷해지기 때문에 격차가 약간 넓어집니다. 냉간 가공 후에 신장률은 떨어지지만 응력 완화 사이클을 통해 제품의 성형성을 유지할 수 있을 만큼 충분한 연성이 회복됩니다. 유압 실린더 또는 구동 샤프트용 튜브를 선택하는 엔지니어는 더 높은 수율과 제어된 연신율이 모두 필요한 경우가 많습니다. 유형 5는 이러한 균형을 제공합니다. 유형 1은 부하가 정적이고 응력 수준이 30ksi 미만으로 유지되는 경우 완벽하게 서비스 가능합니다.

치수 공차 및 표면 마감

후가공 없이 연마된 보어에 미끄러지는 튜브가 필요한 경우 유형 1과 유형 5 사이의 공차 분포가 결정 요인이 됩니다. 2인치 튜브의 유형 1 OD 공차는 약 ±0.010인치인 경우가 많습니다. 유형 5는 일반적으로 ±0.005인치에 도달하며, 밀은 요청 시 ±0.003인치를 유지할 수 있습니다. 벽 두께는 동일한 추세를 따릅니다. 유형 1의 경우 공칭의 ±10%, 유형 5의 경우 ±5%(또는 그 이상). 직진도는 또 다른 차별화 요소입니다. 유형 1은 피트당 0.030인치 정도 벗어날 수 있는 반면, 유형 5는 일반적으로 그 편차를 절반으로 줄입니다.

2.000″ OD × 0.120″ 벽 튜브에 대한 대표적인 공차 비교.
특징	유형 1(HREW)	유형 5(DOM)
OD 공차	±0.010인치	±0.005인치
벽 공차	±10%(0.108~0.132인치)	±5%(0.114~0.126인치)
직진성	0.030인치/피트	0.015인치/피트
표면 거칠기(Ra)	80~150 µin(유형 1A 밀 스케일); 60~90 µin(유형 1B 절임)	32~63 µin(냉간 인발 마감)

표면 상태는 부식 방지 및 후속 코팅에 중요합니다. 유형 1A는 도장 또는 도금 전에 제거해야 하는 밀 스케일과 함께 도착합니다. 산세 및 오일 처리된 유형 1B는 보다 깨끗한 기질을 제공합니다. 유형 5는 밝고 매끄러운 표면을 가지고 있습니다. 전자코팅 또는 인산염 처리 전에 최소한의 표면 준비가 필요함 , Ra 값이 낮을수록 동적 구성 요소의 피로 수명이 향상됩니다. 예를 들어, 유압 실린더 배럴용 DOM 튜브는 추가 회전 단계 없이 호닝 작업을 위해 직선으로 이동할 수 있는 경우가 많습니다.

애플리케이션 적합성: 유형 1과 유형 5를 사용하는 경우

모든 설계 개요에 맞는 단일 튜브 유형은 없습니다. 부하 수준, 정밀한 수요 및 예산을 중심으로 구축된 간단한 결정 매트릭스는 올바른 선택을 안내합니다. 아래 표를 출발점으로 사용한 후 자신의 피로 및 부식 요구 사항에 맞게 미세 조정하십시오.

ASTM A513 유형 1 및 유형 5에 대한 응용 기반 선택 가이드입니다.
응용 시나리오	권장 유형	이론적 근거
저응력 구조 프레임, 난간, 가드	유형 1A 또는 1B	충분한 강도; 최저 재료비; 소량으로 폭넓은 가용성.
농업 장비 브래킷, 컨베이어 지지대	Type 1B	밀 스케일이 없는 깨끗한 표면; 적당한 정하중에는 DOM 등급 공차가 필요하지 않습니다.
중응력 기계 부품(부싱, 스페이서)	유형 2 또는 유형 5	유형 2는 응력 완화 용접을 제공합니다. 유형 5는 부품이 베어링이나 씰에 맞아야 하는 경우 치수 제어를 추가합니다.
유압 실린더 배럴(연마 ID)	유형 5	거의 이음새가 없는 ID 표면, 엄격한 벽 공차 및 55ksi 이상의 항복 강도. 냉간 압연 DOM 쉘은 호닝 스톡과 사이클 시간을 줄여줍니다.
드라이브 샤프트, 액슬 튜브, 토션 바	유형 5	피로에 민감한 부품은 균일한 입자 구조와 개선된 표면 마감의 이점을 얻습니다. 드라이브 샤프트 튜빙 DOM 사양에 맞춰 제작되었습니다.
공압 실린더 튜브, 완충기 하우징	유형 5	일관된 ID 진원도와 표면 품질로 씰 마모와 누출 경로가 줄어듭니다.

목록은 완전하지 않습니다. 디자인에서 연마 후 거울과 같은 ID가 필요한 경우 시작점은 거의 항상 갈린 유압 실린더 튜브 DOM 재고로 제조되었습니다. 프로젝트에 반복적인 역방향 토크가 발생하는 샤프트가 포함된 경우 유형 1에서 유형 5로 점프하면 용접 후 교정 및 기계 가공 과정이 제거되어 전체 제조 순서가 단축되는 경우가 많습니다.

Honed & SRB Tube – ASTM A513 ST52 / SAE 1026, Welded (CDW), Mirror ID Finish for Hydraulic Cylinder Barrels, Suppliers -

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비용 및 공급망 고려 사항

DOM 튜빙은 프리미엄을 요구합니다. 파운드당 기준으로 볼 때 유형 5는 동일한 공장에서 생산되는 유형 1보다 비용이 20~40% 더 비쌉니다. 스크랩 감소와 작업 제거를 고려하면 그 숫자는 좁아집니다. 유형 1 부품은 OD 타원형을 수정하기 위해 추가 선삭 패스가 필요할 수 있지만 DOM 부품은 레이저 절단 또는 머시닝 센터로 직접 이동합니다.

원자재 가격: 유형 1이 기준입니다. 유형 5 추가 요금에는 냉간 인발, 맨드릴 처리 및 응력 완화 로 시간이 반영됩니다.
최소 주문 수량: 유형 1은 표준 크기로 자주 재고가 있으며 소량 주문도 가능합니다. 유형 5는 공장에서 캠페인 기반 도면 일정을 실행하기 때문에 더 큰 MOQ가 필요한 경우가 많습니다.
리드 타임: 재고 유형 1은 며칠 내에 배송됩니다. 재고가 없는 DOM 크기는 특히 1026 또는 ST52와 같은 합금 등급의 경우 4~8주가 추가될 수 있습니다.
총 프로젝트 비용: 가공 불량률을 고려합니다. 유형 1은 고공차 부품에서 8~12% 더 많은 스크랩을 생성할 수 있습니다. Type 5의 우수한 치수 제어 기능은 완성된 부품의 전체 비용을 낮추는 경우가 많습니다.

공급망 탄력성은 중요한 애플리케이션에 Type 5를 선호합니다. 단일 DOM 쉘은 이전에 냉간 인발 이음매 없는 튜브와 용접물이 필요했던 다단계 제작을 대체할 수 있습니다. 더 적은 수의 SKU를 보유하면 재고가 단순화되고, 일관된 특성으로 인해 자재 변동으로 인한 생산 중단 위험이 줄어듭니다. 소싱 구매자의 경우 냉간 압연 용접 강관 ASTM A513에 따라 공장이 필요한 테스트 보고서와 치수 인증을 제공할 수 있는지 확인하면 다운스트림 품질 문제를 피할 수 있습니다.

Cold Drawn Welded Steel Tube (CDW) DIN 2393 ASTM A513 Grade ST37-2 ST52.3, Suppliers - Jiangsu Suao Metal Product Co., L

냉간 압연 용접 강관(CDW) DIN 2393 ASTM A513 등급 ST37-2 ST52.3, 공급업체 - Jiangsu Suao Metal Product Co., L

Suao는 냉간 인발 용접 강관(CDW) DIN 2393 ASTM A513 등급 ST37-2 ST52.3, 맞춤형 냉간 인발 용접 강관(CDW) DIN 2393 ASTM A513 등급 ST37-2 ST52.3, 냉간 인발 용접 강관의 중국 공급업체입니다.

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제작 및 가공 성능

용접, 굽힘 및 가공은 각각 두 가지 튜브 유형과 다르게 상호 작용합니다. 유형 1의 용접 상태는 화학 물질이 저탄소인 경우 일반적으로 특별한 예열 없이 표준 ERW-ERW 결합을 허용합니다. 유형 5는 용접 가능하지만 벽 두께가 0.250인치를 초과하면 열 영향 구역 근처의 수소 균열을 방지하기 위해 약간의 예열이 필요할 수 있습니다. DOM 공정은 용접성을 손상시키는 합금을 도입하지 않습니다. 단순히 결을 미세화하고 잔류 응력은 용접된 유형 1보다 낮습니다.

용접: 유형 1은 GMAW 및 저항 용접에 관대합니다. 유형 5는 0.250인치 벽 위의 예열이 필요할 수 있지만 일반적으로 비압력 서비스의 경우 용접 후 응력 완화가 필요하지 않습니다.
굽힘: 유형 5는 항복 강도가 더 높고 원주 주변에서 더 균일하기 때문에 더 예측 가능한 스프링백을 나타냅니다. 유형 1은 튜브가 완전히 둥글지 않은 경우 굽힘 외부에서 벽이 얇아지는 것을 보여줄 수 있습니다.
가공: 공구 떨림이 적고 인서트 수명이 긴 Type 5 기계 표면이 일정하고 냉간 가공된 매트릭스가 칩을 깨끗하게 파괴하기 때문입니다. 유형 1의 밀 스케일은 먼저 제거하지 않으면 공구 마모를 10~20% 가속화할 수 있습니다.

수백 개의 동일한 부품을 운영하는 제조 공장의 경우 폐기율과 주기 시간의 차이로 인해 DOM 재고로 전환하는 것이 정당화되는 경우가 많습니다. 구멍을 뚫고, 회전하고, 홈을 파야 하는 부품은 유형 5의 치수 균일성의 이점을 거의 항상 누리는 반면, 단순 용접 브래킷은 재료 프리미엄을 결코 회복할 수 없습니다.

A513 유형 1 및 유형 5에 대한 일반적인 오해

조달 및 설계 부서에는 몇 가지 신화가 남아 있습니다. 이를 명확히 하면 비용이 많이 드는 과잉 사양 또는 현장 실패로 이어지는 과소 사양을 방지할 수 있습니다.

오해 1: 유형 5는 매끄럽다. DOM은 ERW 튜브로 시작됩니다. 맨드릴 위의 냉간 인발은 용접 영역을 대체하고 후속 응력 완화를 통해 해당 영역을 재결정화하여 현미경으로도 용접이 보이지 않게 만듭니다. 파괴 테스트를 통해 원래의 이음새가 드러나지만 유체 동력 및 구조적 응용 분야에서는 진정한 무봉제 튜브와 동일한 성능을 발휘합니다. 정품 이음새가 필요한 경우 ASTM A519와 같은 사양을 적용해야 합니다.

오해 2: 유형 1은 어떤 기계 구성품에도 사용할 수 없습니다. 유형 1은 저주기, 정적 또는 경부하 어셈블리에서 잘 작동합니다. 휠 스페이서, 스페이서 튜브 및 가드 레일은 일반적으로 유형 1을 사용합니다. 제한은 목적 적합성이 아니라 공차 및 피로 수명입니다. 디자이너는 DOM을 기본값으로 설정하기보다는 실제 스트레스 상태를 평가해야 합니다.

오해 3: DOM은 항상 프로젝트 단위로 더 많은 비용이 듭니다. 피트당 가격은 높지만 가공 단계, 교정 작업 및 스크랩이 줄어들어 총 비용이 낮아지는 경우가 많습니다. 이것이 바로 많은 볼륨 중심 제조업체가 고가치 회전 부품을 DOM으로 표준화한 이유입니다.

오해 4: 표면 마감은 단지 외관상일 뿐입니다. 유압 실린더에서 ID 표면은 씰 마모와 돌파력에 영향을 미칩니다. Type 1B의 피클 마감은 Type 1A보다 큰 발전이지만 여전히 DOM의 미세한 Ra가 부족합니다. 동적 밀봉 표면의 경우 추가 미크론의 거칠기는 유지 관리 간격 및 누출 위험으로 직접적으로 해석됩니다.

A513 튜빙 주문 방법: 제공해야 할 주요 사양

완벽한 구매 사양을 통해 앞뒤로 이동할 필요가 없으며 공장이나 서비스 센터에서 인쇄 요구 사항을 정확하게 제공할 수 있습니다. 모든 RFQ에는 다음 세부 정보가 포함되어야 합니다.

ASTM 유형(1A, 1B 또는 5).
재료 등급(1008, 1010, 1020, 1026 또는 이에 상응하는 합금).
표준보다 엄격한 경우 공차 등급이 있는 외부 직경 및 벽 두께입니다.
길이, 절단 조건(무작위, 밀링 길이 또는 정확한 길이에 맞게 절단) 및 끝 마감.
표면 상태(밀스케일, 산세유 또는 DOM 광택) 및 추가 코팅 요구 사항.
공급업체가 공장 가동을 최적화하는 데 도움이 되는 릴리스별 및 연간 수량입니다.
필수 인증: EN 10204 유형 3.1 또는 3.2에 따른 공장 테스트 보고서, 화학 분석 및 추가 NDE.

응용 분야에서 냉간 압연 치수 및 기계적 특성의 반복성을 요구하는 경우 당사에 설명된 기능을 참조하십시오. 정밀 냉간 인발 강철 튜브 인벤토리는 기대치를 충족합니다. 의도한 가공 또는 용접 순서에 대해 최대한 많은 세부 정보를 제공합니다. 좋은 공급업체는 성능 저하 없이 리드 타임을 줄이는 대체 벽 두께 또는 작은 화학 조정을 제안할 수 있는 경우가 많습니다.