EN 10120 P310NB(Matériau n°. 1.0437) est une plaque d'acier au carbone à grains fins-spécialisée définie par la norme européenne EN 10120 : 2017 (Tôles et bandes d'acier pour bouteilles de gaz soudées). Il s'agit d'une qualité de résistance moyenne-à-haute, conçue spécifiquement pour la fabrication de récipients sous pression soudés et de bouteilles de gaz à haute-pression, offrant un équilibre optimal entre résistance mécanique, soudabilité et formabilité à froid.
Ce grade remplace les anciennes normes nationales telles que DIN 17155 (17Mn4), BS 5045 (Type C) et NFA 36-211 (BS3). Il s'agit du troisième grade d'une série de quatre grades selon la norme EN 10120, positionné entre P265NB et P355NB.
Plaque d'acier P310NB
Explication de la désignation de qualité de la plaque d'acier P310NB
P: Pression– Indique son utilisation principale pour les équipements sous pression-.
310: Limite d'élasticité minimale (ReH) supérieure ou égale à 310 MPa.
N: Normalisé– Le matériau est fourni dans un état laminé normalisé ou normalisé-.
B: Grain fin-– Réalisé grâce à un microalliage avec des éléments comme Nb et Ti.
Composition chimique
P310NB est unà faible-carbone, microalliéacier. Sa chimie est soigneusement contrôlée pour garantir une excellente soudabilité, une ténacité et des propriétés mécaniques constantes après normalisation.
| Élément | C (maximum) | Si (maximum) | Mn (minutes) | P (maximum) | S (maximum) | Al (total, min) | Nb (maximum) | Ti (maximum) | N (maximum) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Valeur | 0.20 | 0.50 | 0.70 | 0.025 | 0.015 | 0.020 | 0.050 | 0.030 | 0.009 |
Rôles clés des éléments :
- Faible teneur en carbone (inférieur ou égal à 0,20%) : minimise la trempabilité et la susceptibilité à la fissuration à froid, garantissant une soudabilité supérieure.
- Manganèse (supérieur ou égal à 0,70%) : Fournit un renforcement de solution-solide et améliore la ténacité.
- Niobium (Nb) et Titane (Ti) : Affineurs primaires de grains-et agents de renforcement des précipitations-, garantissant une granulométrie fine et des propriétés stables.
- Faible teneur en phosphore et en soufre: Réduit la ségrégation et améliore la ductilité, la ténacité et la résistance à la déchirure lamellaire.
Propriétés mécaniques (condition normalisée, +N)
| Propriété | Spécification | Remarques |
|---|---|---|
| Limite d'élasticité (ReH) | Supérieur ou égal à 310 MPa | Résistance de conception minimale pour le calcul de la pression. |
| Résistance à la traction (Rm) | 460 – 550 MPa | Plage de résistance standard. |
| Allongement (A) | - t Inférieur ou égal à 3 mm : Supérieur ou égal à 21 %- 3mm < t Inférieur ou égal à 5 mm : Supérieur ou égal à 28 % | Ductilité plus élevée pour des épaisseurs plus fines, essentielle pour le formage à froid. |
| Résistance aux chocs | Excellent (non spécifié numériquement) | La structure à grain fin-assure une bonne-ténacité à basse température. |
| Température de normalisation | 890 – 930 degrés | Traitement thermique post-soudage obligatoire pour les cylindres finis. |
Propriétés et avantages de base de la plaque d'acier P310NB
Soudabilité exceptionnelle
EN 10120 P310NB est conçu avec une composition chimique soigneusement optimisée pour offrirsoudabilité exceptionnelle, ce qui en fait l'une des qualités les plus fiables pour la fabrication de bouteilles de gaz et d'appareils sous pression soudés. Sa faible teneur en carbone et ses éléments d'alliage contrôlés minimisent le durcissement dans la zone affectée thermiquement (ZAT), réduisant ainsi le risque de défauts de soudage et simplifiant les procédures de fabrication.
Cette nuance est entièrement compatible avec toutes les méthodes de soudage industrielles courantes, prenant en charge une automatisation élevée et une qualité de production constante.
- SMAW (soudage à l'arc métallique blindé)
- SAW (soudage à l'arc submergé)
- GMAW (soudage à l'arc sous gaz-métal)
- GTAW (soudage à l'arc sous gaz tungstène)
En raison de sonéquivalent faible carbone (CEV), le P310NB ne nécessite généralement qu'un préchauffage faible, voire nul, dans des conditions d'épaisseur et d'ambiance normales. Cela réduit considérablement les coûts de production, raccourcit le temps de cycle et réduit la consommation d'énergie. Parallèlement, le risque de fissuration à froid, de fissuration induite par l'hydrogène- et de rupture fragile dans les joints soudés est considérablement minimisé.
Après le soudage, les composants fabriqués à partir de P310NB peuvent subir un traitement thermique de normalisation après-soudage à 890–930 degrés. Ce processus restaure une microstructure uniforme à grains fins-sur le métal de base et le métal soudé. En conséquence, les joints soudés conservent une résistance à la traction, une limite d'élasticité et une ténacité presque complètes, garantissant ainsi l'intégrité structurelle sous pression cyclique et un service à long terme.
Excellente formabilité à froid
Le P310NB offre une excellente formabilité à froid, ce qui est essentiel pour les processus d'emboutissage profond, de profilage et de filage utilisés pour produire des coques cylindriques, des têtes bombées et des sections de col de bouteilles de gaz. Sa microstructure équilibrée en ferrite et perlite et sa granulométrie fine offrent une ductilité élevée et une déformation uniforme sans fissuration ni amincissement excessif.
Le matériau présente des performances supérieures d'emboutissage profond et de filage, permettant aux fabricants de former des formes complexes en une seule ou un nombre minimal d'opérations. Cela améliore l’efficacité de la production et la stabilité dimensionnelle des corps de cylindre de haute précision.
Haute intégrité structurelle
Le P310NB fournithaute intégrité structurellegrâce à sa microstructure à grains fins-contrôlée, atteignant généralement une granulométrie ASTM No. 6 ou plus fine. Cette microstructure raffinée améliore considérablement la résistance aux chocs, la ténacité aux entailles et la résistance à la rupture par fatigue sous des cycles de pression répétés.
Dans les environnements de service de gaz -, y compris ceux contenant de l'humidité, de l'hydrogène ou des milieux légèrement corrosifs -, le P310NB démontre une excellente résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) et à la fissuration induite par l'hydrogène-. Ceci est essentiel pour la fiabilité à long terme des systèmes de stockage de gaz industriels, de GPL et de gaz comprimé.
Le matériau conserve des propriétés mécaniques stables sur une large plage de températures de service allant de-40 degrés jusqu'à 350 degrés, garantissant une résistance et une ténacité constantes même dans les applications extérieures à basse température ou dans les environnements industriels à température modérée. Sa résistance au fluage et au vieillissement thermique favorise en outre un fonctionnement sûr sous cycles thermiques.
Applications typiques
P310NB est lematériau de choixpour les bouteilles de gaz et les récipients sous pression soudés à moyenne-à-haute pression.
Bouteilles de gaz industrielles
- Bouteilles haute-pression pour gaz permanents :O₂, N₂, Ar, CO₂.
- Gaz de pétrole liquéfié (GPL), des bouteilles de propane et de butane.
- Bouteilles d'extincteurs et réservoirs de stockage de GNC (gaz naturel comprimé).
Appareils à pression
- Réacteurs chimiques, échangeurs de chaleur et accumulateurs de taille petite-à-moyenne.
- Réservoirs sous pression portables et réservoirs hydrauliques.
Flux de fabrication typique : Tôle d'acier → Formage à froid (laminage/filage) → Soudage → Soulagement des contraintes/normalisation → Essais hydrostatiques.
Gamme d'approvisionnement et dimensions de la plaque d'acier P310NB
Épaisseur: Communément3mm – 16mm(standard pour les cylindres) ; jusqu'à 100 mm pour les plaques de récipients sous pression.
Largeur: 1500mm – 3800mm.
Longueur: 3000mm – 12000mm.
Formulaires : Plaques laminées à chaud-(Plate), feuilles coupées et bobines (Coil).
Surface : Noir, grenaillé-ou décapé.
Conclusion
EN 10120 P310NB (1.0437) est un acier haut de gamme aux performances-optimisées pour la sécurité-équipements à pression critique. Il équilibre magistralement une limite d'élasticité de 310 MPa avec une soudabilité et une formabilité de pointe-, soutenues par une microstructure à grains fins-pour une ténacité et une fiabilité exceptionnelles.
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Que signifie P310NB dans la norme EN 10120 ?
P=Utilisation de la pression ; 310=limite d'élasticité minimale supérieure ou égale à 310 MPa ; N=condition normalisée ; B =acier à grains fins-.
À quelle norme le P310NB est-il conforme ?
EN 10120, la norme européenne relative aux tôles et bandes d'acier utilisées pour les bouteilles de gaz soudées.
Quel est le numéro d'article du P310NB ?
1.0437.
À quoi sert principalement le P310NB ?
Bouteilles de gaz soudées, réservoirs de gaz industriels, bouteilles de GPL, extincteurs et petits récipients sous pression.
Dans quelle plage de températures le P310NB peut-il fonctionner ?
De −40 degrés à 350 degrés avec des propriétés mécaniques stables.
Le P310NB est-il résistant à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) en service de gaz ?
Oui, il fonctionne bien dans les environnements gazeux corrosifs et résiste efficacement au SCC.
Le P310NB est-il adapté aux bouteilles de gaz à haute-pression ?
Oui, il s'agit d'une qualité typique pour les bouteilles de gaz soudées à moyenne-à-haute pression.
