-
- +86 130 5919 0518
- 008613059190518
- sales@super-steels.com
Después de laminación en caliente y dibujo en frío,Tubos de acero sin costura (tubos SMLS)A menudo contienen alta tensión residual y estructuras de grano grueso. Si se usa sin el tratamiento térmico adecuado, estos defectos internos pueden provocar deformación, agrietamiento o falla prematura bajo cargas de servicio.
El tratamiento térmico modifica la microestructura interna del acero a través de procesos controlados de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento. Es una tecnología metalúrgica central para optimizar la dureza, la tenacidad, la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional, lo que permite que las tuberías sin costura cumplan con condiciones exigentes como alta presión, carga cíclica, tolerancia de precisión y entornos hostiles.
Seis procesos de tratamiento térmico de núcleo para tuberías sin soldadura
1. recocido
Principio de proceso:
Calentamiento a 30-50 °C por encima de la temperatura crítica (Ac₃ para acero hipoeutectoide, Accm para acero hipereutectoide), seguido de enfriamiento lento en horno (≤ 50 °C/h).
Tipos principales:
Recocido completo
Spheroidizing recocido
Alivio de la tensión de recocido
Finalidad del recocido:
Elimina la tensión residual de la soldadura o el dibujo en frío, evitando la deformación en el mecanizado posterior
Reduce la dureza en más del 30%, mejorando la flexión en frío, la quema y el rendimiento de formación
Homogeneiza la microestructura, preparando el material para el enfriamiento o el mecanizado de precisión
Aplicaciones típicas:
Tubos hidráulicos de precisión, tubos de instrumentos y componentes estructurales que requieren un mecanizado extenso.
2. Normalización
Principio de proceso:
Calentamiento a una temperatura similar al recocido, seguido de enfriamiento por aire, dando como resultado una estructura de perlita fina.
Beneficios clave:
Tamaño de grano refinado en un 20-30% en comparación con la condición recocida
La fuerza aumentó en un 10-20%
Dureza moderada (HB 170-230) con buena maquinabilidad
Elimina las estructuras Widmanstätten causadas por el laminado en caliente
Aplicaciones típicas:
Tuberías generales de transporte de fluidos, carcasas de recipientes a presión, turbinas y componentes estructurales mecánicos.
3. enfriamiento y templado (Q & T)
Aplicación representativa: API 5L X70 tubería de acero
Proceso típico:
Apagamiento: 920-950 °C calefacción + agua que apaga
Templado: templado de alta temperatura 600-630 °C
Propiedades logradas:
Resistencia a la tracción ≥ 570 MPa, límite elástico ≥ 485 MPa
Energía de impacto ≥ 40 J a − 20 °C, que cumple con los requisitos de resistencia a grietas a baja temperatura
Estructura de sorbite templado uniforme, adecuada para cargas alternas y complejas
Aplicaciones típicas:
Tubos de línea de alta resistencia para la transmisión de petróleo y gas a larga distancia.
4. superficie de enfriamiento (endurecimiento superficial)
Principio de proceso:
Solo la capa superficial se calienta a la temperatura de enfriamiento y se enfría rápidamente, mientras que la microestructura del núcleo permanece sin cambios.
Métodos principales:
Endurecimiento por inducción: calentamiento electromagnético, capa endurecida controlable (0,5-10mm), deformación mínima
Endurecimiento de llama: Calentamiento de oxiacetileno, adecuado para el endurecimiento localizado de tuberías de gran diámetro
Ventajas de rendimiento:
Dureza superficial hasta HRC 55-60
Tenacidad del núcleo retenida
La resistencia a la fatiga aumentó 2-3 veces
Aplicaciones típicas:
Barriles de cilindros hidráulicos, manguitos de eje de transmisión, tuberías resistentes al desgaste en minería y maquinaria pesada.
5. tratamiento térmico químico
Principio de proceso:
Alterar la composición de la superficie a través de procesos de difusión atómica como carburación o nitruración.
Ventaja clave:
La nitruración produce una deformación mínima y puede lograr una precisión dimensional dentro de 0,01mm, a menudo eliminando la necesidad de post-mecanizado.
Aplicaciones típicas:
Tubos mecánicos de alta precisión que requieren resistencia superior al desgaste superficial y a la fatiga.
6. procesos de tratamiento térmico especiales para condiciones extremas
Temple isotérmico:
Después del enfriamiento, manteniéndose a 200-400 ° C para formar bainita inferior, reduciendo el riesgo de agrietamiento y mejorando la tenacidad en tuberías de pared gruesa y alta presión.
Tratamiento de envejecimiento:
Manteniendo a temperatura ambiente o 100-200 ° C para estabilizar las dimensiones de tuberías de precisión, comúnmente utilizadas en aplicaciones aeroespaciales y de alta precisión.
Preguntas frecuentes
1. ¿Por qué se requiere templado después de apagar las tuberías sin costura?
Los tubos de acero templado contienen tensiones residuales que superan los 300 MPa, lo que los hace extremadamente frágiles. El revenido alivia más del 90% de la tensión interna mientras restaura la resistencia y la fiabilidad del servicio.
¿Cómo deben seleccionarse el recocido y la normalización?
El recocido se prefiere para el trabajo en frío y el mecanizado debido a la menor dureza, mientras que la normalización es adecuada para el servicio directo donde se requiere una mayor resistencia y los costos son aproximadamente un 40% más bajos.
3. ¿Las tuberías de acero inoxidable requieren tratamiento térmico?
Sí. Las tuberías de acero inoxidable 304 generalmente se someten a un tratamiento de solución a 1050-1100 ° C seguido de enfriamiento con agua para disolver los carburos y mejorar la resistencia a la corrosión, similar en propósito al recocido.