ASTM A694 F65 – Pièce forgée à haute limite d'élasticité
Acier au carbone forgé pour brides et raccords de pipelines haute pression
Acier au carbone (ou faiblement allié) forgé, spécifié par l'ASTM A694/A694M, nuance F65, avec une limite d'élasticité minimale de 450 MPa (65 ksi). C'est le matériau des brides, raccords et pièces forgées qui se raccordent aux tubes API 5L X65 dans les pipelines de transport de pétrole et de gaz haute pression, où l'A105 (250 MPa de limite d'élasticité) ne peut égaler la résistance du tube.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| Appellations commerciales | A694 F65, F65 |
| Autres | Tuyau correspondant: API 5L X65 (L450); brides de pipeline MSS SP-44 F65; raccords MSS SP-75 WPHY 65 |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Pièce forgée (brides, raccords, vannes et pièces) | ASTM A694/A694M F65 |
| Exigences communes | ASTM A961/A961M; ASTM A788/A788M |
| Dimensions des brides | MSS SP-44 / ASME B16.5 / ASME B16.47 |
| Raccords à souder bout à bout | MSS SP-75 WPHY 65 |
| Tube de conduite correspondant | API 5L X65 (L450) |
Tolérances et codes SH
- Barres forgées (rondes et carrées) : surépaisseur d'usinage de 2 mm (Ø 6–16 mm) à 24 mm (Ø 400–500 mm) sur le diamètre. Ex. : Ø 100–125 mm fini : +7 mm, tolérance +6 / −0 (longueur jusqu'à 3.500 mm).
- Disques forgés : surépaisseur de 4 à 9 mm sur le diamètre et de 3 à 11 mm sur la hauteur, tolérance en plus uniquement.
- Découpe et usinage : scie à ruban −0 / +5 à +15 mm en longueur ; jet d'eau +10 % de l'épaisseur sur le diamètre (min. 2 mm) ; pièces usinées −0 / +2 à +5 mm sur le diamètre. Voir les tableaux complets (INF 002 et INF 003, identiques pour tous les alliages).
| Forme | NCM (Brésil, 8 chiffres) | SH (international, 6 chiffres) | HTS (États-Unis, 10 chiffres)* | NC (Union européenne, 8 chiffres)* |
|---|---|---|---|---|
| Barre forgée | 7214.10.10 | 7214.10 | 7214.10.0000 | 7214 10 00 |
| Tube sans soudure | 7304.19.00 | 7304.19 | 7304.19.1030 | 7304 19 10 |
| Tube soudé | 7306.19.00 | 7306.19 | 7306.19.1050 | 7306 19 00 |
| Bride et raccord | 7307.91.00 | 7307.91 | 7307.91.5010 | 7307 91 00 |
Classe tarifaire : acier au carbone non allié (selon la composition chimique, conformément aux Notes du Chapitre 72 et à la Note 5 de la Section XV). ASTM A694 n'exige aucun élément d'alliage au-delà des limites de la Note 1(f) du Chapitre 72 ; le F65 est donc classé comme acier non allié. Si le certificat de coulée indique Ni ≥ 0,30 %, Mo ≥ 0,08 %, V ≥ 0,10 % ou Nb ≥ 0,06 %, les codes des aciers alliés (7228, 7225) s'appliquent.
Tube : 7304.19 et 7306.19 correspondent aux tubes de conduite pour oléoducs et gazoducs ; les tubes de chaudière, d'échangeur de chaleur ou de procédé relèvent de 7304.39/7304.59 (sans soudure) et de 7306.30/7306.50 (soudés).
* : codes américains et européens à titre indicatif. NCM selon la législation en vigueur (Règles générales pour l'interprétation, Notes des Chapitres 72, 74 et 75 et Note 5 de la Section XV). Confirmez le code définitif auprès de votre transitaire en douane selon la taille et la finition de l'article. SH = 6 premiers chiffres de la NCM.
Composition chimique (%)
ASTM A694/A694M (analyse de coulée)
| Élément | Plage (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,30* |
| Mn | ≤ 1,60* |
| P | ≤ 0,025 |
| S | ≤ 0,025 |
| Si | 0,15 – 0,35 |
| Cu, Ni, Cr, Mo, V, Nb, B | à indiquer sur le certificat* |
| Fe | reste |
Propriétés mécaniques
Traité thermiquement (normalisé, normalisé et revenu ou trempé et revenu), à température ambiante – ASTM A694
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Limite d'élasticité (0,2 %) | ≥ 450 MPa (65 ksi) |
| Résistance à la traction | ≥ 530 MPa (77 ksi) |
| Allongement (50 mm) | ≥ 20 % |
| Résilience Charpy V | uniquement si spécifiée à la commande (exigence supplémentaire ou norme du client) |
| Dureté max. pour service H2S | ≤ 22 HRC (NACE MR0175 / ISO 15156-2) |
Propriétés physiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 7,85 g/cm³ (typique) |
| Module d'élasticité | ≈ 205 GPa (typique) |
| Conductivité thermique (20 °C) | ≈ 45 W/m·K (typique)* |
| Dilatation thermique (20–100 °C) | ≈ 11,7 µm/m·K (typique)* |
Traitement thermique, soudage et usinage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Conçu pour les pipelines de transport à température ambiante. La norme n'exige pas d'essai de résilience : pour un service à basse température, commander l'essai Charpy à la température minimale de calcul ou utiliser un matériau pour basse température (A350 LF2, A707*). |
| Traitement thermique | Obligatoire : normalisation, normalisation et revenu, ou trempe et revenu (revenu ≥ 540 °C*). Dans les fortes épaisseurs, la trempe et le revenu permettent d'atteindre 450 MPa avec une bonne ténacité. Le traitement thermique après soudage doit rester en dessous de la température de revenu. |
| Soudage | Soudable avec une procédure qualifiée (API 1104 / ASME IX) et un métal d'apport de résistance égale ou supérieure à celle du tube X65. Le carbone équivalent est plus élevé que celui de l'A105 et impose un préchauffage dans les fortes épaisseurs*. Spécifier au contrat les limites de CE et de microalliage lorsque la pièce forgée sera soudée au tube. |
| Usinage | Bonne, proche de l'A105 normalisé ; à l'état trempé et revenu, l'usinage est plus lent. |
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Applications typiques
- Brides à collerette (WN) et brides pleines pour pipelines (MSS SP-44)
- Tés, réductions et raccords forgés pour pipelines haute pression
- Corps de vannes de sectionnement de pipelines
- Pièces de transition entre tube API 5L X65 et équipements
- Stations de compression et de comptage de gaz
Alternatives : A105 lorsque le tube est de nuance basse (B, X42) et que l'épaisseur de la bride compense la moindre résistance ; A350 LF2 pour la basse température (Charpy à −46 °C), avec 250 MPa de limite d'élasticité ; A694 F60 ou F70 pour s'accorder à un tube X60 ou X70.
ASTM A694 F65 : guide complet
Pourquoi l'A694 existe
Les pipelines de pétrole et de gaz utilisent des tubes API 5L à haute limite d'élasticité (X52 à X70). La bride et le raccord soudés à ce tube doivent avoir une résistance semblable, faute de quoi ils deviennent plus épais et plus lourds. L'ASTM A694 couvre les pièces forgées en acier au carbone et faiblement allié pour cet usage, avec neuf nuances de F42 à F70 ; le nombre est la limite d'élasticité minimale en ksi. Le F65 correspond au tube X65 et c'est l'une des nuances les plus demandées pour les brides MSS SP-44.
A694 F65, A105 et A350 LF2
L'A105 est la bride standard de la tuyauterie industrielle, avec une limite d'élasticité minimale de 250 MPa. L'A350 LF2 a la même résistance, avec un essai Charpy obligatoire à −46 °C pour la basse température. L'A694 F65 double presque la limite d'élasticité (450 MPa) et exige un traitement thermique, mais n'impose pas d'essai de résilience, sauf si l'acheteur le spécifie. Pour les dimensions des brides, voir les tableaux des brides ASME B16.5.
Les tableaux de composition publiés varient selon l'édition : certaines sources donnent C ≤ 0,26 % et Mn ≤ 1,65 % pour le F65*. Vérifier l'édition exigée au contrat.
Formes de fourniture et services Dustre
Brides, anneaux et blocs forgés en forgeage libre, normalisés ou trempés et revenus dans nos propres fours (traitement thermique), avec usinage et essais de traction, de dureté et de résilience. Tout le matériau est fourni avec un certificat de réception 3.1 et la traçabilité de coulée.
Questions fréquentes
Quelle est la composition chimique de ASTM A694 F65 ?
Selon ASTM A694/A694M (analyse de coulée) : C ≤ 0,30*; Mn ≤ 1,60*; P ≤ 0,025; S ≤ 0,025; Si 0,15 – 0,35; Cu, Ni, Cr, Mo, V, Nb, B à indiquer sur le certificat*.
Quelles normes couvrent ASTM A694 F65 ?
Pièce forgée (brides, raccords, vannes et pièces): ASTM A694/A694M F65. Exigences communes: ASTM A961/A961M; ASTM A788/A788M. Dimensions des brides: MSS SP-44 / ASME B16.5 / ASME B16.47. Raccords à souder bout à bout: MSS SP-75 WPHY 65. Tube de conduite correspondant: API 5L X65 (L450).
Jusqu'à quelle température ASTM A694 F65 peut-il être utilisé ?
Conçu pour les pipelines de transport à température ambiante. La norme n'exige pas d'essai de résilience : pour un service à basse température, commander l'essai Charpy à la température minimale de calcul ou utiliser un matériau pour basse température (A350 LF2, A707*).
Quels matériaux peuvent remplacer ASTM A694 F65 ?
A105 lorsque le tube est de nuance basse (B, X42) et que l'épaisseur de la bride compense la moindre résistance ; A350 LF2 pour la basse température (Charpy à −46 °C), avec 250 MPa de limite d'élasticité ; A694 F60 ou F70 pour s'accorder à un tube X60 ou X70.
L'A694 F65 est-il un acier au carbone ?
Oui, généralement un acier carbone-manganèse, parfois microallié au niobium ou au vanadium. La norme limite C, Mn, P, S et Si et exige que Cu, Ni, Cr, Mo, V, Nb et B soient indiqués sur le certificat. Ce qui définit la nuance, c'est la limite d'élasticité minimale : 65 ksi (450 MPa).
Puis-je remplacer l'A694 F65 par de l'A105 ?
Pas directement. L'A105 a une limite d'élasticité minimale de 250 MPa, contre 450 MPa pour le F65. Le calcul des brides de pipeline suppose la résistance du matériau ; le remplacer exige de recalculer l'épaisseur et l'approbation du projeteur.
Quelles sont les nuances de l'ASTM A694 ?
F42, F46, F48, F50, F52, F56, F60, F65 et F70. Le nombre est la limite d'élasticité minimale en ksi (F42 = 290 MPa ; F70 = 485 MPa). La nuance est choisie pour s'accorder au tube API 5L du pipeline (X42 à X70).
Où acheter ASTM A694 F65 au Brésil ?
Dustre fournit ASTM A694 F65 en barres, tôles, tubes, blocs et pièces forgées ou usinées, selon disponibilité, avec certificat de qualité. Siège à Osasco, SP (Brésil), filiales à Joinville (SC) et Baixo Guandu (ES), avec livraison dans tout le Brésil. Pour un devis, écrivez à Helena, notre assistante sur WhatsApp au +55 11 98649-0075, ou à [email protected].
