ASTM A254 銅ろう付け鋼管

本規格は、A 254という固定符号で発行されており、符号の直後に続く数字は、当初の採用年、または改訂の場合には最終改訂年の年を示します。括弧内の数字は、最終再承認年の年を示します。上付きのイプシロン(e)は、前回の改訂または再承認以降に編集上の変更があったことを示します。

1. 範囲

1.1 本仕様書は、一般工学用途、特に自動車、冷凍、ストーブ産業における燃料ライン、ブレーキライン、オイルライン、暖房・冷却装置などに適した二重壁銅ろう付け鋼管を対象としています。
1.2 ポンド・インチ単位で記載された数値を標準とみなしてください。

2. 参照文書

2.1 ASTM規格:

A 370 鋼製品の機械的試験方法および定義2
E 30 鋼、鋳鉄、平炉鉄および軟鉄の化学分析方法3
E 59 化学組成を決定するための鋼および鉄のサンプリング実践

2.2 米国自動車技術者協会(SAE)規格:

J 533 チューブ用フランジ

3. 発注情報

3.1 本規格に基づく材料の発注には、希望する材料を十分に特定するために必要な以下の情報を含める必要があります:

図1 ブレージドチュービング、二重壁、360度ブレージド構造
図1 ブレージドチュービング、二重壁、360度ブレージド構造

3.1.1 数量(フィート、メートル)、
3.1.2 材料名(銅ろう付け鋼管)、
3.1.3 必要に応じた種類(図1参照;通常は種類の指定は不要です)、
3.1.4 サイズ(外径および肉厚;通常は内径の指定は不要です)、
3.1.5 長さ(特定長またはランダム長)、
3.1.6 必要に応じた内面清浄度(第8項参照)、
3.1.7 必要に応じた外面コーティング(第7項および補足要求事項S2参照)、および
3.1.8 特別な要求事項、補足要求事項、または本規格からの例外事項。

4. 製造

4.1 鋼材は任意の製法で製造可能です。
4.2 購入者が特定の溶解方法を要求する場合は、購入注文書にその旨を明記してください。
4.3 主溶解工程では、別途脱ガスまたは精錬を行うことができ、その後、電気スラグ再溶解や真空アーク再溶解などの二次溶解が行われることがあります。二次溶解が行われる場合、同一一次熱から再溶解されたすべてのインゴットを一つの熱として定義します。
4.4 鋼材はインゴット鋳造またはストランド鋳造で製造できます。異なるグレードの鋼材を連続してストランド鋳造する場合には、発生する移行材の識別が必要です。製造者は、確実に各グレードを分離する既定の手順により移行材を取り除きます。
4.5 チューブは、鋼帯を圧延してチューブ状に成形し、還元雰囲気下で銅ろう付けすることにより製造されます。
4.6 チューブは図1に示す構造で作られます。
4.7 製造者は、ろう付け後の漏れおよび有害な欠陥がないことを確認するため、適切な検査を実施します。

5. 化学組成

5.1 鋼材は、表1に規定される化学組成の要求事項に適合しなければなりません。

表1 化学的要求事項

元素組成、%
炭素0.05~0.15
マンガン0.27~0.63
リン、最大0.035
硫黄、最大0.035

5.2 熱分析—各熱の鋼材については、鋼材メーカーが所定の元素の含有率を測定する熱分析を行います。二次溶解工程が行われる場合、熱分析は一次溶解のいずれかの再溶解インゴット、またはその再溶解インゴットの製品から取得します。このようにして決定された化学組成、またはチューブ製品メーカーが行う製品分析によって得られた組成は、規定の要求事項に適合しなければなりません。
5.3 製品分析—本品質のチューブは一般的にリムド鋼またはキャップド鋼で製造され、化学組成に均一性がないのが特徴です。そのため、誤使用が明確に示されない限り、製品分析による不合格判定は適切ではありません。
5.4 分析方法—仲裁目的には、試験方法E 30に記載されている方法を使用します。銅ろう付け金属の存在には適切な調整を行います。
5.5 製品分析用サンプル—分光分析を除き、サンプルは実践E 59に従って採取します。

6. 機械的要件

6.1 引張試験—製造時のチューブの引張特性(冷間加工前)は、表2に規定される要求事項に適合しなければなりません。

6.1.1 必要な試験片および引張試験は、試験方法および定義A 370に従って実施します。
6.1.2 試験片は室温で試験します。
6.1.3 試験片は、潰し、絞り、拡大などの成形加工や切断前の完成品チューブの端部から採取します。試験片の端部は滑らかで、バリや欠陥がないこと。
6.1.4 試験片に欠陥や不適切な加工が見られる場合は、廃棄して別の試験片と交換できます。
6.1.5 屈伏強度は、試験片のゲージ長の0.2%の永久変位、または荷重下でのゲージ長の0.5%の総伸びに対応する値として決定します。
6.1.6 どの試験片でも伸び率が規定値を下回り、かつ破断部が試験前の目盛りマークで示されるゲージ長の中心から3⁄4インチ(19.0 mm)以上離れている場合、再試験が認められます。

表2 引張要求事項

特性要求事項
引張強度、最小、psi(MPa)42,000(290)
屈服強度、最小、psi(MPa)25,000(172)
2インチ(50.8 mm)における伸び、最小、%25

6.2 平板試験—長さ21⁄2インチ(64 mm)以上のチューブ区間を平行な板の間に挟み、内壁同士が接触するまで押し広げても、ひび割れやその他の欠陥が生じてはならない。
6.3 拡大試験—長さ約4インチ(100 mm)のチューブ区間を、傾斜比1:10のテーパー付きマンドレル上で拡大し、拡大端の外径が20%増加しても、ひび割れやその他の欠陥が生じてはならない。(拡大試験の前に、チューブは直角に切断し、エッジを丸め、バリを取り除く。金型内でしっかりと垂直に保持し、パンチはチューブの軸線上でガイドする必要がある。)
6.4 曲げ試験—完成品チューブは、適切な曲げ治具を使用すれば、チューブ外径の3倍の中心線半径で曲げても、つぶれ、ひび割れ、その他の欠陥が生じてはならない。
6.5 耐圧試験—各チューブは、次のいずれかの耐圧試験に合格し、破裂や漏れが生じてはならない:

6.5.1 材料に最低16,000 psi(110 MPa)の繊維応力を与えるのに十分な内部静水圧。静水圧は次の式で算出する:

P = 2St/D
ここで:
P = 静水圧、psi(またはMPa)、
S = 許容繊維応力、16,000 psi(110 MPa)、
t = チューブの実際の肉厚、インチ(またはmm)、および
D = チューブの実際の外径、インチ(またはmm)。

6.5.2 水中での空気圧、225~250 psi(1.55~1.73 MPa)。

7. コーティング

7.1 製造者の選択により、チューブの内外表面に銅コーティングを施すことができます。

8. 内面清浄度

8.1 購入者が内面清浄度を指定する場合、冷凍凝縮器などの特定用途向けのチューブは、以下の内部清浄度の要求事項に適合しなければなりません:

8.1.1 チューブの内部を再蒸留クロロホルムまたは再蒸留1,1,1-トリクロロエタンで洗浄した際、溶媒を蒸発させた残渣は、内部表面1平方インチ当たり1.25×10−4 g(1平方メートル当たり0.194 g)を超えてはならない。試験の手順は、100 mLの溶媒をチューブ内に流し込み、回収する。試験するチューブの全長は40フィート(12 m)以上とするが、複数の区間を個別に洗浄し、同じ溶媒を順次流し込むことで合計長を満たすこともできる。溶媒は蒸気浴または湯煎で蒸発させ、蒸気を完全に除去するまで110°C(230°F)で乾燥させる。

8.2 この清浄度を輸送、取り扱い、保管中に維持するため、購入者は製造者に対してチューブの両端をキャップまたは閉塞具で密封するよう依頼できる。

9. 寸法公差

9.1 チュービングは、表3、表4、および表5に示す許容範囲内である必要があります。

表3 外径の要求事項

 指定外径, in. (mm) 変動, in. (mm)
 プラスまたはマイナス
 3⁄16 (4.76)未満 0.002 (0.051)
 3⁄16 (4.76)から3⁄8 (9.53)まで 0.003 (0.076)
 7⁄16 (11.1)から5⁄8 (15.9)まで 0.004 (0.102)

表4 壁厚の要求事項

表5 長さの要求事項

 指定壁厚, in. (mm) 変動, in. (mm)
 プラスまたはマイナス
 0.020 (0.51)から0.030 (0.76)まで 0.003 (0.08)
 0.031 (0.79)から0.049 (1.24)まで 0.0035 (0.09)
11. 再試験

11.1 各グループまたはロットの機械的試験の結果が個々の仕様で規定された要件を満たしていない場合、同一のグループまたはロットから元の数の2倍の追加チューブに対して再試験を行うことができます。各チューブは規定の要件を満たしている必要があります。

12. 再処理

12.1 個々のチューブ、または任意のグループまたはロットを代表して選定されたチューブが試験要件を満たしていない場合、当該チューブまたはグループ/ロットを再処理し、再度試験に提出することができます。再加熱処理は2回まで認められます。

13. 検査

13.1 購入者を代表する検査員は、購入者の契約に基づく作業が実施されている間、常に製造業者の工場内で、注文された材料の製造に関わるすべての区域への立ち入り権限を有します。製造業者は、材料が本仕様書に従って供給されていることを検査員が確認できるよう、合理的な便宜を提供しなければなりません。必要なすべての試験および検査は、別途指定がない限り、出荷前に製造現場で実施され、かつ工場の運営に不必要に支障をきたさない方法で行われなければなりません。

14. 不合格品の拒絶

14.1 製造業者から受け取った各長尺チュービングは、購入者が検査することができ、検査および試験方法に基づき、本仕様書の要件を満たしていないと判断された場合、そのチュービングは不合格とされ、製造業者に通知されます。不合格となったチュービングの処理については、製造業者と購入者の協議により決定されます。

14.2 成形工程または設置過程において不合格となり、欠陥があると判明した材料は一時的に隔離し、材料の適合性について相互評価を行うため、製造業者に通知します。当該材料の処理については、双方の合意によるものとします。

15. 証明書

15.1 購入者の注文に基づき請求があった場合、製造業者の認可された従業員または代表者が署名した試験報告書を購入者に提供し、仕様書番号、年号、材種、化学分析、硬度、引張試験(指定がある場合)および購入者が書面で指定するその他の試験の結果を記載します。

16. 製品表示

16.1 仕様書番号(年号は記載しなくてもよい)、製造業者の名称またはブランド、チュービングのサイズまたは部品番号を、チューブが梱包されている束または箱にしっかりと取り付けられたタグまたはラベルに記載します。

16.2 バーコード—16.1の要件に加え、バーコードによる識別も補助的な方法として認められます。購入者は、注文中に使用すべき特定のバーコード方式を指定することができます。


補足要件

以下の補足要件のうち1つ以上は、購入者が照会、契約、または注文中に指定した場合にのみ適用されます。これらの補足要件の詳細については、製造業者と購入者の間で合意する必要があります。

S1. フレア試験

S1.1 ブレイズドチュービングは、SAE規格J 533に示される寸法まで二重フレア加工しても、フレアの大径部で壁面が裂けることなく耐える必要があります。チューブのフレア端において、外側のラップ継ぎ目の分離はArea A(図S1.1参照)でのみ許容されます。この分離は長さ0.12インチ(3.0 mm)を超えてはならず、外側の厚み部分に限られます。次の領域ではシームの分離は許されません:

ASTM A254 Double Flare Test

S1.1.1 Area B(フレアシート:90°の包含角内の表面);円錐面は滑らかで、組立後の漏れを引き起こす可能性のある亀裂やその他の凹凸があってはなりません。

S1.1.2 Area C(フレアによって生じる二重厚みの長さを超えた表面)。

S1.2 フレアシートには、フレアの密閉性に影響を与えない程度の表面的なランダムな放射状の痕跡や凹みがあってもよい。フレア工具の劣化や切りくず・汚れの付着などによる反復的な凹みは許されません。フレアシートの外観に疑義が生じた場合は、所定のトルクレベルでの圧力試験に耐えられるかどうかが最終的な判定基準となります。

S2. 外装コーティング

S2.1 チュービングの外面は、溶融鉛錫合金による浸漬コーティングを施す必要があります。コーティングの重量および組成については、製造業者と購入者の間で合意します。

S3. 端面仕上げ

S3.1 完成品のチュービングは、バリのない滑らかな端面を持つ必要があります。

ja
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 指定切断長さ, in. (m) 変動, in. (mm)
 18 (0.46)以下±0.03 (±0.76)
 18 (0.46)超から40 (1.02)まで ±0.06 (±1.52)
 40 (1.02)超から80 (2.03)まで ±0.12 (±3.05)
 80 (2.03)超から120 (3.05)まで ±0.25 (±6.35)
 120 (3.05)超 +1.00 (+25.4), −0.0