A516-70, A516-60 Pressure Vessel Plate Comparison

A516-70, A516-60 Pressure Vessel Plate Comparison
STEELMAX Steel Story

A516-70, A516-60 강재의 가장 큰 차이점은 강도입니다.
두 재질은 압력용기, 보일러용 강판으로 탄소강 강판입니다.

A516-70 — 인장강도 485~620 MPa
A516-60 — 인장강도 415~550 MPa입니다.

A516-70의 “70”은 강도 단위 ksi로, 이를 강도 (strength) 단위 MPa로 바꾸면
1ksi = 6.9 MPa이므로 70×6.9 ≒ 485 MPa로 됩니다.

이런 이유로 A516-70 강재를 A516-485 강재라고도 합니다.
탄소강이므로 탄소량을 높이면 강도가 높아지고, 탄소량을 낮추면 강도가 낮아집니다.

반면 탄소량을 높이면 용접성이 떨어지고, 탄소량을 낮추면 용접성이 좋아집니다.
따라서 용접성 우선으로 할 것인지, 강도를 우선할 것인지에 따라 재질이 선정됩니다.

A516-70, A516-60 강재는 A553 또는 A353 규정 니켈 합금 강재처럼 -196℃ 극저온,
ASTM A203 Gr.E 재질의 -101℃ 저온용 강재 강재는 아닙니다.

그렇다고 A387 Gr.22 몰리브덴 합금 강판처럼 649℃ (1200℉) 고온용 강판도 아닙니다.
극저온도 아니고, 고온이 아닌 -46~538℃ (-50.8~1000℉)에서 사용하는 강판입니다.

이런 이유로 Moderate Temperature and Lower Temperature 이름의 강재입니다.
A516-70, A516-60 모두 용접을 하는 보일러 및 압력용기용 강판이므로

용접성과 노치 인성 (notch : 파인 흠, V자형 베인 흠. toughness : 靭性)을 중요시하는
강판이고, 용접성과 연관된 탄소량을 강재 두께별 5단계로 나누어 촘촘하게 규정했습니다.

또한 탄소량 다음으로 용접성에 영향을 미치는 망간 (Manganese : Mn) 값이
A516-70 은 1가지이지만, A516-65, A516-60, A516-55 재질은 강재 두께별 2 가지입니다.

용접성을 가늠할 수 있는 Ceq (炭素當量) 공식을 보면 처음에 탄소량이 나오고 다음이 망간으로
탄소와 망간의 중요성을 알 수 있고, A516-70, A516-60은 탄소강이기에 합금 원소로 사용되는

니켈 (Ni), 구리 (Cu), 크롬 (Cr), 몰리브덴 (Mo), 바나듐 (V)는, A516-70, A516-60 재질의
검사증명서에 나타난다고 해도 미량 수준으로, 탄소와 망간의 용접성 영향력에 비교해 미미합니다.

※ Toughness (인성 : 靭性)
The degree of difficulty in occurring impact breaking
because of the material’s toughness.
질기고 세며, 충격 파괴를 일으키기 어려운지, 어떤지의 정도를 말합니다.
충격에 파괴됨이 없이 충격을 흡수하는 능력으로, 인성이 낮은 강재는
깨지기 쉽고, 높은 인성 재료는 보통 연성도 높습니다.

Impact absorbing ability of steel without fracture. It is measured by
energy absorbed in an impact bending test. But the area below the
stress-strain curve in tensile testing is also a measure of toughness.
Steel and metal, which is difficult to break has a high toughness.
Steel and metal , which high toughness normally has a high ductility and is
difficult to break with impact energy.
Steels and metals with low toughness are brittle.

※ Steels for pressure vessels (압력용기용 강재 : 壓力容器用鋼材)
Steel products manufactured pressure vessels and high pressure
equipment which require strength, weldability and principally
toughness at a ordinary temperature.
They are generally used for the principal portions of
pressure vessels.
압력용기 및 고압 설비용으로서 고온 강도, 용접성 및 주로
상온에서의 인성을 중요시하여 제조된 강재로
보통 압력용기의 주요 부분에 사용됩니다.

Heat Analysis		A516 Gr.70	A516-60
Carbon (C)	t≤12.5	0.27 max	0.21 max
	12.5＜t≤50	0.28 max	0.23 max
	50＜t≤100	0.30 max	0.25 max
	100＜t≤200	0.31 max	0.27 max
	200＜t	0.31 max	0.27 max
Manganese (Mn)	t≤12.5	0.85~1.20	0.60~0.90
Manganese (Mn)	12.5＜t	0.85~1.20	0.85~1.20
Phosphorus (P)		0.025 max	0.025 max
Sulfur (S)		0.025 max	0.025 max
Silicon (Si)		0.15~0.40	0.15~0.40
Tensile strength (MPa)		485~620	415~550
Yield strength (MPa)		260 min	220 min
Elongation (%)	in 200mm	17 min	21 min
Elongation (%)	in 50mm	21 min	25 min
CVN Temperature, t≤25, +N		-46℃	-51℃