Conocimientos generales sobre tubos de acero aleado: breve introducción, composiciones químicas, rendimiento del tratamiento térmico y equipos de fundición.
1. Breve introducción de los tubos de acero aleado.
Las tuberías de acero aleado tienen secciones huecas. Se utilizan en gran cantidad para el transporte de fluidos, como petróleo, gas natural, gas, agua y algunos materiales sólidos. En comparación con el acero sólido, como el acero redondo, las tuberías de acero aleado tienen la misma resistencia a la flexión y a la torsión, y son más ligeras.
Las tuberías de acero aleado poseen buenas propiedades mecánicas. Se utilizan principalmente en centrales eléctricas, centrales nucleares, calderas de alta presión, sobrecalentadores de alta temperatura y recalentadores de tuberías y equipos de alta presión. Están fabricadas con acero al carbono de alta calidad, acero estructural aleado y acero inoxidable resistente al calor, y se fabrican mediante laminación en caliente (expansión) o laminación en frío (estirado). Su principal ventaja es su 100 % de reciclaje. Además, cumplen con la estrategia nacional de protección ambiental, ahorro energético y ahorro de recursos. Esta política nacional fomenta la expansión del campo de aplicación de las tuberías de aleación de alta presión. Actualmente, el consumo total de tuberías de aleación en China representa solo la mitad del de los países desarrollados. Esta expansión puede brindar un mayor margen de desarrollo a la industria.
Según una investigación del grupo de expertos de la rama de tubos de aleación de la Asociación China de Aceros Especiales, la demanda de tubos de aleación de alta presión en China aumentará entre un 10 % y un 12 % anual en el futuro. Los tubos de aleación se definen según el material de producción, ya que su nombre indica su aleación. Los tubos sin costura se definen según el proceso de producción (con o sin costura).
2. Composiciones químicas
C: 0,08 ~ 0,15
Si: 0,17 ~ 0,37
Mn: 0,40 ~ 0,70
Cr: 0,90 ~ 1,20
Lunes: 0,25 ~ 0,35
V: 0,15 ~ 0,30
3. La influencia de los elementos de aleación
Carbono (C): El carbono es el elemento principal del acero. Con el aumento del contenido de carbono en el acero, su resistencia y dureza a temperatura ambiente aumentan. Sin embargo, su plasticidad, tenacidad y energía de soldadura disminuyen. Por lo tanto, el contenido de carbono del acero para componentes de presión de calderas suele ser de entre el 0,1 % y el 0,25 %.
Mn: El Mn puede mejorar la resistencia, dureza y resistencia al desgaste del acero a temperatura ambiente. Un alto contenido de Mn aumenta la tensión de soldadura. El Mn puede aumentar la resistencia a corto plazo del acero a alta temperatura, pero no tiene un efecto evidente en la resistencia a la tracción ni en el límite de fluencia.
Molibdeno (Mo) y Cr (Cr): Tanto el Mo como el Cr pueden mejorar la resistencia del acero. El cromo tiene un efecto evidente en la mejora de la estabilidad microestructural del acero a altas temperaturas, como la resistencia a la nodulización, la grafitización y la oxidación a alta temperatura. Puede mejorar la resistencia a la corrosión. Sin embargo, el acero con alto contenido de cromo presenta una alta sensibilidad a las grietas por soldadura y a las altas tensiones diferenciales de temperatura. El molibdeno tiene un efecto evidente en el aumento de la resistencia a la tracción del acero. El molibdeno tiende a la graduación, por lo que la adición de cromo puede prevenir enfermedades. La coexistencia de ambos elementos puede mejorar las propiedades integrales del acero.
Vanadio (V): El V en el acero puede mejorar la estabilidad de la microestructura a alta temperatura y puede compensar el efecto negativo del cromo en la propiedad de soldadura.
Titanio (Ti): El Ti puede mejorar la resistencia a la tracción del acero. También puede mejorar su soldabilidad en el caso del acero antialeado.
Tungsteno (W): W puede mejorar la resistencia a la tracción y la dureza a altas temperaturas del acero.
Silicio (Si): El silicio puede mejorar la resistencia, la resistencia al desgaste y la resistencia a la oxidación del acero. La coexistencia con el cromo puede mejorar la resistencia a la oxidación a altas temperaturas, así como la resistencia a la corrosión en los gases de combustión.
Niobio (Nb): El Nb tiene el mismo efecto que el titanio y puede mejorar la resistencia térmica del acero.
Boro (B): El boro desempeña un papel fundamental en la mejora de la templabilidad del acero. La resistencia térmica y la ductilidad duradera del acero pueden mejorar en el acero resistente al calor.
4. El rendimiento del tratamiento térmico
El proceso de tratamiento térmico del acero aleado se divide en acero aleado de bajo carbono, acero aleado de medio carbono y acero aleado de alto carbono. El acero aleado de bajo carbono generalmente requiere carburación, temple y revenido. El acero aleado de medio carbono generalmente requiere temple y revenido. Algunos también requieren temple superficial. El acero aleado de alto carbono generalmente requiere temple y revenido.
Por ejemplo:
Acero de aleación con bajo contenido de carbono 18CrMnTi: carburizado a 920~950 ℃, templado en aceite a 850~870 ℃, revenido a 180~200 ℃, dureza superficial HRC58~67, núcleo HRC30~45
Acero de aleación de carbono medio 40CrMnMo: templado en aceite a 840~850 °C, agua o aceite a 630~650 °C, dureza HB 302~341
Acero de aleación con alto contenido de carbono Cr12MoV: temple en aceite a 950~1000 ℃, revenido a 150~180 ℃, HRC60~64
5. El proceso de fundición
Equipos de fundición: hornos de resistencia de crisol y hornos de fusión continua de gas
Especificaciones del proceso: El material utilizado en la fundición debe almacenarse en un lugar seco y libre de contaminación. Debe tratarse adecuadamente antes de su uso. Los contaminantes superficiales de los hornos de fusión deben eliminarse y secarse antes de su uso.
Tratamiento de afinación: eliminación de gases, inclusiones no metálicas y otros elementos nocivos de la aleación.
Hora de publicación: 06-ene-2022