JIS H3300 par rapport à ASTM B111

Dans de nombreux secteurs industriels tels que les centrales électriques, les navires, la pétrochimie, la climatisation et la réfrigération, les échangeurs thermiques fonctionnent comme les « poumons » d'un système, facilitant en permanence les échanges thermiques. Le matériau de base de ce « pont énergétique » est le tube en alliage de cuivre. Ses performances déterminent directement l’efficacité, la durée de vie et la fiabilité de l’ensemble de l’équipement.

Lors de la sélection des normes de production et des qualités pour les tubes en alliage de cuivre, plusieurs normes sont généralement disponibles, notamment JIS H3300 et ASTM B111. Parmi celles-ci, la norme ASTM B111 est la norme la plus largement appliquée.

JIS H3300 : norme japonaise pour les tuyaux et tubes sans soudure en cuivre et en alliage de cuivre

ASTM B111 : Norme américaine pour les tubes de condensateur et les viroles sans soudure en cuivre et en alliage de cuivre-

Similarité:JIS H3300 et ASTM B111 spécifient que les tubes en alliage de cuivre peuvent être utilisés dans des équipements tels que des échangeurs de chaleur, des évaporateurs et des condenseurs.

Différence:Par rapport à l'ASTM B111, JIS H3300 spécifie également les tubes en alliage de cuivre destinés à être utilisés dans les conduites d'alimentation en eau et dans la réfrigération de la climatisation.

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Le tableau ci-dessous répertorie toutes les qualités des normes ASTM B111 et JIS H3300. JIS et ASTM ont leurs propres systèmes de désignation de qualité. Bien que de nombreuses notes aient des équivalents, elles ne sont pas entièrement adaptées à-à-. Chaque norme peut inclure des nuances uniques ou comporter différentes subdivisions pour le même type d'alliage. La norme japonaise JIS H3300 divise plus finement les qualités en classe ordinaire et classe spéciale, cette dernière ayant des dimensions plus précises et des tolérances plus strictes.

Composition chimique

Selon les documents de spécifications techniques des normes JIS H3300 et ASTM B111, pour les matériaux en alliage de cuivre courants et matures, les réglementations relatives aux principaux éléments d'alliage sont essentiellement identiques, avec seulement des différences mineures dans la teneur de certains éléments.

Propriétés mécaniques

Similitudes :

① Les deux normes spécifient des indicateurs clés de propriétés mécaniques :

Résistance à la traction minimale

Force d'épreuve minimale de 0,2 % (limite d'élasticité)

Allongement minimum après rupture

② Les deux normes indiquent clairement que les propriétés mécaniques sont étroitement liées à la « trempe » des matériaux. Les exigences sont spécifiées séparément pour les états mous (recuit) et divers états durs (travaillés à froid-).

Différences :

Par rapport à l'ASTM B111, JIS H3300 fournit en outre des réglementations détaillées sur la dureté des tubes. Si l'acheteur l'exige, la dureté doit être utilisée, et lorsque la dureté est utilisée, la résistance à la traction et l'allongement ne doivent pas être utilisés.

De plus, JIS H3300 comprend des descriptions et spécifie les paramètres de performances pertinents pour les tubes en cuivre et en alliage de cuivre à haute résistance utilisés dans les récipients sous pression.

Les propriétés mécaniques étant intimement liées à l'état de l'alliage de cuivre, les normes JIS et ASTM attribuent les symboles de traitement thermique suivants en fonction de l'état de traitement thermique du tube en cuivre :

O temper (recuit): recuit complet
→ Chauffé à une température relativement élevée avec un temps de maintien suffisant, permettant une recristallisation complète dans le matériau, éliminant presque complètement les contraintes internes et les effets d'écrouissage-dus au travail à froid, restaurant ainsi le matériau à son état le plus doux et le plus ductile.

Trempe OL (légèrement recuite) : recuit léger
→ Chauffé à une température relativement plus basse, éventuellement avec un temps de maintien plus court ; le recuit est incomplet. Il soulage partiellement les contraintes internes et l'écrouissage, mais conserve une partie de la résistance du travail à froid, représentant un état entre « dur » et « entièrement mou ».

Les tubes en cuivre peuvent être classés en « tubes en cuivre souple », « tubes en cuivre dur » et « tubes en cuivre semi-dur ». Ces distinctions proviennent de différents procédés de traitement thermique.

Le cuivre pur devient dur après étirage, laminage ou étirement à température ambiante, formant ce qu'on appelle le "cuivre dur". Le cuivre dur a une résistance à la traction élevée mais une conductivité inférieure. Par conséquent, pour améliorer l'ouvrabilité et la conductivité du cuivre pur, une « méthode de ramollissement continu » est adoptée : le cuivre dur est placé dans un four de recuit chauffé à 250-350 degrés, ou chauffé par un courant électrique pour un « auto-recuit », puis enroulé.

Ô tempérament: Nécessaire pour le pliage intensif, l'expansion des tubes et le traitement d'évasement.

Caractère dur: Requis pour une résistance élevée, une résistance aux vibrations et à l’érosion.

Caractère olympien: Seules des opérations de formage légères sont nécessaires, mais une résistance et une rigidité légèrement supérieures (résistance à l'écrasement légèrement meilleure, résistance aux vibrations) sont souhaitées après le formage.

Tolérances de diamètre extérieur

Conforme à JIS H3300

Selon JIS H3300, les tolérances de diamètre extérieur suivantes s'appliquent aux tubes en alliage de cuivre pour échangeurs de chaleur : C4430, C6870, C6871, C6872, C7060, C7100, C7150 et C7164.

Conforme à la norme ASTM B111

Tolérances d'épaisseur de paroi

Conforme à JIS H3300

Conforme à la norme ASTM B111

JIS H3300 et ASTM B111 spécifient explicitement les exigences en matière de granulométrie uniquement pour les matériaux à l'état recuit, sans aucune exigence concernant le revenu dur.

Conforme à JIS H3300

ASTM B111 stipule que la granulométrie moyenne des tubes en alliage de cuivre, à l'exception des tubes C19200 et C28000, doit être comprise entre 0,010 et 0,045 mm.

Discutez des exigences de votre projet

La raison derrière cela découle d'un principe fondamental de la science des matériaux : la microstructure d'un matériau détermine ses propriétés macroscopiques, et la caractéristique microstructurale dominante diffère selon les différentes conditions de traitement.

État recuit (état O) : la taille des grains est l'indicateur de contrôle de base.

Le recuit est un processus de traitement thermique impliquant la recristallisation et la croissance des grains. Après l'écrouissage, les grains internes du matériau sont fragmentés et pleins de défauts (dislocations), le plaçant dans un état instable à haute énergie-. Le chauffage de recuit fournit de l'énergie pour que les nouveaux grains se nucléent et se développent, formant de nouveaux grains équiaxés sans contrainte.

Dans cet état, la taille des grains devient le facteur microstructural le plus critique influençant les propriétés du matériau.

Pour les tubes nécessitant des opérations ultérieures telles que l'expansion ou le cintrage (par exemple, les tubes d'échangeur de chaleur), des grains fins et uniformes sont cruciaux. Les grains grossiers peuvent donner un aspect de surface « peau d'orange » et sont sujets aux fissures pendant le traitement.

État durci (état H) : La quantité de déformation due au travail à froid (ou les propriétés mécaniques finales) est l'indicateur de contrôle de base ; la taille du grain d'origine n'est plus la clé.

L'état durci (par exemple H14, H18) est obtenu par écrouissage (par exemple étirage, laminage) et non par traitement thermique. Au cours de ce processus, la morphologie des grains change ; les grains équiaxes d'origine sont allongés et fragmentés, formant une structure fibreuse déformée.

Ainsi, pour les matériaux durcis, les normes spécifient directement les propriétés mécaniques (telles que la résistance à la traction, la limite d'élasticité, l'allongement) ou la dureté, ce qui est plus direct, efficace et fiable que la spécification d'une « taille de grain » difficile à mesurer avec précision et qui ne joue pas un rôle dominant.

JIS H3300 :Projets dans la région de l'Asie de l'Est, tubes d'échangeurs de chaleur-de haute précision, industrie de la climatisation et de la réfrigération.

ASTM B111 :Marchés nord-américains et européens, environnements marins ou conditions hautement corrosives (par exemple, condenseurs de centrales électriques).

Q1 : Quelle norme dois-je choisir pour un projet d’échangeur de chaleur destiné au Japon ou à la Corée du Sud ?
R : Pour les projets dans les régions d'Asie de l'Est comme le Japon ou la Corée du Sud, JIS H3300 est généralement spécifié. Il est largement accepté et souvent requis pour la conformité locale. Pour les destinations européennes ou nord-américaines, ASTM B111 est le choix courant.

Q2 : Puis-je utiliser un tube ASTM B111 C12200 à la place d'un tube JIS H3300 C1220T ?
R : Oui, ces qualités sont considérées comme équivalentes pour le cuivre désoxydé au phosphore-. Leurs compositions chimiques et leurs propriétés mécaniques requises pour l'état recuit sont largement interchangeables. Cependant, vérifiez toujours les tolérances dimensionnelles spécifiques requises par votre conception, car JIS H3300 propose une « classe spéciale » en option avec des tolérances plus strictes.

Q3 : Mes tubes doivent être pliés en forme de U-. Quel tempérament dois-je commander ?
R : Vous devriez commander leÔ tempérament(entièrement recuit). Les deux normes spécifient une trempe O (O pour JIS, O61 pour ASTM) pour le cintrage important, l'expansion des tubes ou l'évasement. Les tempéraments durs sont susceptibles de se fissurer lors de la flexion en U.

Q4 : Un revenu plus dur signifie-t-il une meilleure résistance à la corrosion ?
R : Pas directement. La résistance à la corrosion est principalement déterminée par la composition chimique de l'alliage (par exemple, cuivre C70600-nickel pour l'eau de mer). Cependant, un état plus dur offre une résistance plus élevée et une meilleure résistance à l'érosion due aux fluides à grande vitesse. Pour les conditions corrosives stagnantes ou à faible débit, l'état O plus doux est souvent préféré.

Q5 : La norme JIS mentionne « Classe ordinaire » et « Classe spéciale » pour les tolérances. Lequel dois-je acheter ?
R : Cela dépend de vos exigences de conception.Classe ordinaireest standard et plus économique.Classe spécialeoffre des tolérances plus strictes en matière de diamètre extérieur et d’épaisseur de paroi. Choisissez Classe spéciale si vous avez des exigences d'ajustement très précises-, par exemple pour des tubes dilatés mécaniquement dans des plaques tubulaires épaisses, ou pour des tubes de très grande longueur où la tolérance cumulée est un problème.

Q6 : Existe-t-il des exigences en matière de granulométrie pour les tubes-étirés durs (H80/HE80) selon la norme ASTM B111 ?
R : Non. Les normes ASTM B111 et JIS H3300 spécifient uniquement les exigences en matière de granulométrie pour les états recuits (O/O61) ou légèrement recuits (OL). Pour les états durs, les normes contrôlent les propriétés par la résistance mécanique (traction/rendement) et la dureté car la structure des grains déformés n'est plus caractérisée par une simple granulométrie moyenne.

Q7 : J'ai besoin d'une résistance élevée pour une application à haute-pression. Quelle norme propose des tubes plus solides ?
R : Les deux normes couvrent les alliages à haute résistance-, mais JIS H3300 inclut explicitement une catégorie pour les "tubes en cuivre et en alliage de cuivre à haute résistance-utilisés dans les récipients sous pression". Vous devez comparer la limite d'élasticité spécifique d'une nuance choisie, telle que C7060 (JIS) et C70600 (ASTM). Pour les applications à pression critique, vérifiez également la trempe requise (par exemple, H80 pour ASTM, H pour JIS) et confirmez toujours avec votre code de conception.

Un mauvais emballage détruit même le meilleur tube d’échangeur de chaleur en cuivre. En tant qu'usine professionnelle de tubes d'échangeur de chaleur en cuivre servant des tubes d'échangeur de chaleur en cuivre aux États-Unis, en Europe, aux Émirats arabes unis, en Arabie Saoudite et en Inde, nous suivons les normes d'emballage d'exportation de qualité militaire pour garantir l'absence de dommages pendant le fret maritime ou aérien.

Notre processus d'emballage standard :

Pour les-commandes groupées :L'échangeur de chaleur à tubes en U et l'échangeur de chaleur à faisceau de tubes en U sont placés dans des gabarits en acier dédiés à l'intérieur de la caisse pour éviter la distorsion du rayon de courbure.

Nos certifications et conformité :

Traçabilité complète ASTM B111 pdf et ASME SB111 pdf.

Système de gestion de la qualité ISO 9001 : 2015.

Inspection tierce-acceptée : SGS, BV, Lloyds ou TUV.

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