Método para prevenir grietas por temple en tubos de acero de baja aleación con contenido medio y alto de carbono

(A) Si todo el tubo de acero se enfría hasta la temperatura de parada de transformación martensítica (punto Mf) o inferior mediante un enfriamiento fuerte con agua, se producirán grietas por enfriamiento con gran probabilidad.

(B) Dado que las grietas en el momento del enfriamiento se extienden sustancialmente en la dirección axial de la tubería de acero, se puede considerar que la fuerza principal para expandir las grietas es la tensión de tracción en la dirección circunferencial.

(C) Respecto a la fuente de la tensión de tracción mencionada en la dirección circunferencial, se puede considerar que la diferencia de temperatura en la dirección del espesor de la pared (temperatura no uniforme) generada durante el proceso de enfriamiento causó las flexiones en las superficies exterior e interior del tubo de acero. Existe una desviación en el tiempo de la transformación.

(D) Especialmente en la proximidad de la superficie de enfriamiento donde la desigualdad de temperatura es grande (es decir, la diferencia de temperatura desde el lado de la superficie interna es grande), es probable que se produzcan microfisuras debido a una fractura frágil, que probablemente se conviertan en el punto de inicio de la extensión de la grieta.

(E) En la mayoría de los casos, las grietas se extienden desde el extremo de la tubería de acero como punto de partida. Se cree que la razón es que el coeficiente de incremento de tensión de la parte del extremo con superficie libre es mayor que el coeficiente de la otra parte.

(F) Cuando se suprime la velocidad de enfriamiento sin enfriamiento por agua, no se producen grietas por temple en el acero de baja aleación con alto contenido de carbono ni en el acero inoxidable a base de Cr. Cabe señalar que, para el acero de baja aleación con alto contenido de carbono, cuando se suprime la sensibilización a la marta y la estructura se convierte en una estructura a base de bainita, no se produce agrietamiento por temple. En resumen, se puede considerar que, en la mayoría de los casos, las grietas por temple comienzan a partir de las grietas generadas en el extremo de la tubería de acero con una superficie libre. Las grietas se generan como resultado del desarrollo de microgrietas causadas por el enfriamiento. La tensión térmica es causada por la temperatura desigual en la dirección del espesor de la pared y la tensión de tracción en la dirección circunferencial (en adelante también denominada "tensión") causada por la tensión de transformación de fase que actúa sobre el enfriamiento producido cerca de la superficie.

(G) Incluso en tubos de acero de baja o media aleación, propensos a agrietarse durante el temple con agua, si el extremo del tubo no se enfría con agua, se puede garantizar una martensibilidad suficiente en las partes restantes. Si la velocidad de enfriamiento se enfría con agua, el temple con agua se puede realizar de forma estable sin agrietarse.

(H) Al aplicar el método de temple por agua mencionado anteriormente a una tubería de acero inoxidable martensítico, se garantiza un alto rendimiento sin necesidad de templar las grietas. Este método se caracteriza por enfriar la tubería de acero mediante agua desde la superficie exterior. El extremo de la tubería no se enfría con agua, sino que se enfría al menos una parte de la misma. Cabe destacar que el término "extremo de la tubería" se refiere a ambos extremos de la tubería de acero.


Hora de publicación: 29 de noviembre de 2023

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