Tubos de aço de precisão: Os tubos de aço de precisão (tubos brilhantes de precisão) são um tipo de material de tubo de aço de alta precisão, processado por trefilação fina ou laminação a frio a partir de tubos de aço sem costura comuns (ou tubos de aço soldados com diâmetro reduzido). Como as paredes internas e externas dos tubos brilhantes de precisão não possuem camada de óxido, eles podem suportar alta pressão sem vazamentos, apresentam alta precisão, alto acabamento, não deformam após curvatura a frio e não apresentam rachaduras após expansão e aplainamento, etc. Por isso, são utilizados principalmente na fabricação de componentes pneumáticos ou hidráulicos, como cilindros ou cilindros hidráulicos. Podem ser tubos sem costura ou soldados.
A composição química dos tubos de aço de precisão brilhantes inclui carbono (C), silício (Si), manganês (Mn), enxofre (S), fósforo (P) e cromo (Cr). Fabricados em aço carbono de alta qualidade, com laminação fina, tratamento térmico de brilho não oxidante (estado NBK), testes não destrutivos, a parede interna do tubo é escovada com equipamento especial e lavada sob alta pressão, recebe aplicação de óleo anticorrosivo para prevenção de ferrugem e as duas extremidades são seladas para evitar a entrada de poeira. As paredes interna e externa do tubo apresentam alta precisão e acabamento impecável. Após o tratamento térmico, o tubo não apresenta camada de óxido e a parede interna permanece limpa. O tubo suporta alta pressão, não deforma quando curvado a frio e não apresenta rachaduras quando expandido ou achatado. Os tubos de aço de precisão podem ser submetidos a diversas deformações complexas e processos mecânicos. Cor do tubo: branco brilhante, com alto brilho metálico.
Principais aplicações de tubos de aço de precisão:
Automóveis, peças mecânicas e outras máquinas têm altas exigências quanto à precisão e ao acabamento dos tubos de aço. Os usuários de tubos de aço de precisão não são os únicos com altas exigências de precisão e acabamento. Como os tubos brilhantes de precisão possuem alta precisão e a tolerância pode ser mantida em 2 a 8 fios, muitos usuários de processamento mecânico estão gradualmente convertendo tubos de aço sem costura ou tubos de aço redondos em tubos brilhantes de precisão para economizar mão de obra, materiais e tempo.
Os efeitos dos elementos em tubos brilhantes de precisão sobre a fragilidade em altas temperaturas de revenido são divididos em:
(1) Elementos de impureza como fósforo, estanho, antimônio, etc. que causam fragilidade de têmpera em alta temperatura em tubos brilhantes de precisão.
(2) Elementos de liga que promovem ou retardam a fragilidade de revenido em altas temperaturas em diferentes formas e graus. O cromo, o manganês, o níquel, o silício e outros elementos desempenham um papel promotor, enquanto o molibdênio, o tungstênio, o titânio e outros elementos desempenham um papel retardador. O carbono também desempenha um papel promotor.
De modo geral, os tubos de aço carbono de precisão não são sensíveis à fragilidade por revenido em altas temperaturas. Os aços-liga binários ou multielementares contendo cromo, manganês, níquel e silício são muito sensíveis, e essa sensibilidade varia dependendo do tipo e do teor dos elementos de liga.
A estrutura original dos tubos brilhantes de precisão temperados apresenta uma diferença significativa na sensibilidade à fragilidade do aço em altas temperaturas de revenido. A estrutura martensítica de revenido em alta temperatura é a mais sensível à fragilidade em altas temperaturas de revenido, seguida pela estrutura bainítica, sendo a estrutura perlítica a menos sensível.
A essência da fragilidade induzida por revenido em altas temperaturas em tubos de precisão brilhantes é geralmente atribuída à segregação de impurezas como fósforo, estanho, antimônio e arsênio nos contornos de grão da austenita original, levando à fragilização desses contornos. Elementos de liga como manganês, níquel e cromo co-segregam com as impurezas mencionadas nos contornos de grão, promovendo o enriquecimento dessas impurezas e agravando a fragilização. O molibdênio, por outro lado, interage fortemente com impurezas como o fósforo, podendo produzir fases de precipitação no cristal e dificultar a segregação do fósforo nos contornos de grão, reduzindo assim a fragilidade induzida por revenido em altas temperaturas. Elementos de terras raras também apresentam efeitos semelhantes aos do molibdênio. O titânio promove de forma mais eficaz a precipitação de impurezas como o fósforo no cristal, enfraquecendo, assim, a segregação dessas impurezas nos contornos de grão e atenuando a fragilidade induzida por revenido em altas temperaturas.
Medidas para reduzir a fragilidade em altas temperaturas dos tubos brilhantes de precisão incluem:
(1) Use resfriamento com óleo ou resfriamento rápido com água após o revenimento em alta temperatura para inibir a segregação de elementos de impureza no contorno do grão;
(2) Use tubos brilhantes de precisão contendo molibdênio. Quando o teor de molibdênio no aço aumenta para 0,7%, a tendência de fragilização por revenido em alta temperatura é bastante reduzida. Quando esse limite é ultrapassado, carbonetos especiais ricos em molibdênio são formados no tubo de aço de precisão 20#, o teor de molibdênio na matriz diminui e a tendência de fragilização do tubo brilhante de precisão aumenta;
(3) Reduzir o teor de elementos de impureza em tubos de aço de precisão 20#;
(4) Para peças que operam na zona de fragilização por revenido a alta temperatura por um longo período, é difícil prevenir a fragilização apenas com a adição de molibdênio. Somente reduzindo o teor de elementos de impureza em tubos de aço de precisão nº 20, melhorando a pureza dos tubos brilhantes de precisão e complementando com ligas compostas de alumínio e elementos de terras raras, é possível prevenir eficazmente a fragilização por revenido a alta temperatura.
Os principais estados de entrega de tubos de aço de precisão são: NBK (+N), GBK (+A), BK (+C), BKW (+LC) e BKS (+SR). Após a têmpera do tubo de aço de precisão para obtenção da estrutura martensítica, o revenimento em uma faixa de temperatura de 450-600 °C; ou após o revenimento a 650 °C, o resfriamento lento entre 350-600 °C; ou após o revenimento a 650 °C, o aquecimento prolongado em uma faixa de temperatura de 350-650 °C, todos esses processos tornam o tubo de aço de precisão quebradiço. Se o tubo de aço de precisão 20# quebradiço for reaquecido a 650 °C e, em seguida, resfriado rapidamente, a tenacidade pode ser restaurada, sendo por isso também chamado de "fragilidade por revenimento reversível". A fragilidade por revenimento em alta temperatura se manifesta como um aumento na temperatura de transição tenacidade-fragilidade do tubo de aço de precisão. A sensibilidade é geralmente expressa pela diferença (%ΔT) entre a temperatura de transição tenacidade-fragilidade do estado tenaz e a do estado frágil. Quanto mais severa for a fragilidade em altas temperaturas de revenido, maior será a proporção de fratura intergranular na fratura do tubo brilhante de precisão.
Data da publicação: 31 de outubro de 2024