Tubo de aço sem costura 15CrMoGÉ um tubo de aço-liga amplamente utilizado em ambientes de alta temperatura e alta pressão. Seu excelente desempenho o torna um material fundamental em setores industriais como energia, petroquímica e fabricação de caldeiras. Este tubo de aço é feito de liga de cromo-molibdênio e transformado em um tubo sem costura por meio de um processo de produção específico. Possui excelente resistência a altas temperaturas, alta pressão e corrosão, entre outras características, podendo atender aos requisitos de uso em condições extremas de trabalho.
Do ponto de vista da composição química, os principais elementos de liga do tubo de aço sem costura 15CrMoG incluem cromo e molibdênio, com teor de cromo entre 1,00% e 1,50% e teor de molibdênio entre 0,45% e 0,65%. A adição desses dois elementos melhora significativamente a resistência a altas temperaturas e a resistência à oxidação do aço. O cromo forma uma película de óxido densa na superfície do aço, prevenindo eficazmente a oxidação subsequente; enquanto o molibdênio melhora a resistência térmica e a resistência à fluência do aço, permitindo que ele mantenha boas propriedades mecânicas em altas temperaturas. Além disso, o aço também contém quantidades adequadas de carbono, silício, manganês, fósforo, enxofre e outros elementos, cujos teores são rigorosamente controlados para garantir o desempenho geral do aço.
Em termos de tecnologia de produção, os tubos de aço sem costura 15CrMoG são fabricados principalmente por laminação a quente ou trefilação a frio. O processo de laminação a quente envolve o aquecimento do tarugo de aço a uma temperatura adequada, sua perfuração por meio de uma máquina de perfuração e a laminação para obtenção do tubo. Este método apresenta alta eficiência de produção e é adequado para produção em massa. O processo de trefilação a frio consiste em trefilar o tarugo laminado a quente através de uma matriz à temperatura ambiente, o que permite obter tubos com maior precisão e melhor qualidade superficial. Independentemente do processo utilizado, parâmetros como temperatura e deformação precisam ser rigorosamente controlados durante o processo de produção para garantir que a estrutura e as propriedades mecânicas do tubo atendam aos requisitos das normas. Tratamentos térmicos subsequentes, como normalização e revenimento, são necessários para otimizar a microestrutura e o desempenho do material.
Em termos de propriedades físicas, os tubos de aço sem costura 15CrMoG apresentam bom desempenho. Sua resistência à tração geralmente varia entre 440 e 640 MPa, seu limite de escoamento não é inferior a 295 MPa e seu alongamento pode ultrapassar 21%. Essas propriedades mecânicas permitem que ele suporte diversas tensões em ambientes de alta pressão. Em relação ao desempenho em altas temperaturas, o tubo de aço sem costura 15CrMoG mantém boa resistência abaixo de 500 °C e sua temperatura de uso de curto prazo pode chegar a 550 °C, demonstrando excelente resistência à fluência. O coeficiente de expansão térmica é de aproximadamente 12,5 × 10⁻⁶/°C e a condutividade térmica é de 42,7 W/(m·K). Esses parâmetros são cruciais para o projeto e cálculo de equipamentos de alta temperatura.
O campo de aplicação dos tubos de aço sem costura 15CrMoG é muito amplo. Na indústria de energia, são amplamente utilizados em componentes-chave, como superaquecedores, reaquecedores e tubulações principais de vapor de caldeiras supercríticas e ultrassupercríticas de usinas termelétricas. No setor petroquímico, são frequentemente utilizados em equipamentos de alta temperatura e alta pressão, como reatores de hidrogenação e unidades de craqueamento catalítico. Na indústria de fabricação de caldeiras, são o material preferido para a fabricação de diversos tubos de superfície de aquecimento de caldeiras de alta pressão. Além disso, também possuem aplicações importantes em energia nuclear, metalurgia, fabricação de máquinas e outras indústrias. Essas aplicações exigem que os materiais funcionem de forma estável por longos períodos sob condições severas, como alta temperatura, alta pressão e meios corrosivos. Os tubos de aço sem costura 15CrMoG atendem plenamente a esses requisitos rigorosos com seu excelente desempenho.
Em comparação com o aço carbono comum, os tubos de aço sem costura 15CrMoG apresentam vantagens de desempenho notáveis. Primeiro, a resistência a altas temperaturas é maior. Na mesma temperatura, sua tensão admissível é de 2 a 3 vezes maior que a do aço carbono; segundo, a resistência à oxidação é melhor, e a vida útil é mais longa em ambientes de vapor a altas temperaturas; terceiro, a estabilidade estrutural é melhor, e a esferoidização da perlita e outros fenômenos de degradação são menos propensos a ocorrer quando se trabalha em altas temperaturas por longos períodos. Em comparação com outros aços-liga, como o 12Cr1MoVG, o 15CrMoG possui menor teor de liga e mais vantagens de custo, atendendo ainda às necessidades da maioria das condições de trabalho em médias temperaturas e altas pressões. Em comparação com os aços P91/P92 de grau superior, embora a resistência a altas temperaturas seja ligeiramente inferior, o desempenho de soldagem e processamento é melhor, sendo mais adequado para determinadas aplicações específicas.
Na prática, deve-se dar atenção especial à soldagem de tubos de aço sem costura 15CrMoG. Devido à presença de elementos de liga como cromo e molibdênio, trincas a frio são facilmente geradas durante a soldagem, sendo necessário o uso de pré-aquecimento e tratamento térmico pós-soldagem adequados. Geralmente, a temperatura de pré-aquecimento é controlada entre 150 e 200 °C, a temperatura entre camadas não deve exceder 300 °C e um tratamento de revenimento a 680-720 °C é necessário após a soldagem para eliminar as tensões residuais. Os materiais de soldagem devem ser arames ou varetas compatíveis com o material base, como o E5515-B2. Além disso, o aporte térmico durante a soldagem deve ser controlado para evitar superaquecimento e degradação do desempenho da área soldada.
Do ponto de vista do mercado, a demanda por tubos de aço sem costura 15CrMoG tem aumentado constantemente com o desenvolvimento de indústrias como a de energia e a petroquímica. Especialmente no contexto da promoção de tecnologias de geração de energia supercrítica e ultra-supercrítica, a demanda por tubos de caldeira de alto desempenho continua a crescer. Os principais fabricantes nacionais incluem grandes siderúrgicas como Baosteel, Tianjin Steel Pipe e Valin Henggang. Essas empresas têm conseguido atender à maior parte da demanda interna, aprimorando continuamente os processos de produção e a qualidade dos produtos, e alguns produtos também são exportados para o mercado internacional. No futuro, com o avanço da tecnologia de materiais, o desempenho dos tubos de aço sem costura 15CrMoG será ainda mais aprimorado e o campo de aplicação será expandido ainda mais.
Em termos de uso e manutenção, os tubos de aço sem costura 15CrMoG precisam ser inspecionados regularmente, especialmente aqueles que operam por longos períodos sob condições de alta temperatura e pressão. É necessário atentar para o afinamento da parede do tubo, oxidação superficial e deterioração do revestimento, substituindo-os quando necessário. Evite ambientes úmidos durante o armazenamento para prevenir a ferrugem; tome as devidas precauções durante o transporte para evitar danos por colisão. O uso e a manutenção corretos podem prolongar significativamente a vida útil do tubo e melhorar a segurança e a economia da operação do equipamento.
De modo geral, os tubos de aço sem costura 15CrMoG, como tubos de aço-liga de excelente desempenho, desempenham um papel insubstituível na indústria moderna. Seu projeto de liga racional, processo de produção consolidado e desempenho confiável os tornam a escolha ideal para condições de alta temperatura e alta pressão. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia industrial do meu país e a constante melhoria dos requisitos de desempenho dos materiais, os tubos de aço sem costura 15CrMoG certamente desempenharão um papel importante em mais setores e fornecerão fortes garantias para a operação segura e eficiente de equipamentos industriais. No futuro, com a otimização da composição e do processo de produção, o desempenho desse material ainda poderá ser aprimorado, e as perspectivas de aplicação são muito amplas.
Data da publicação: 03/07/2025