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Todo el mundo está familiarizado con los problemas de corrosión intergranular y corrosión bajo tensión de acero inoxidable austenitico.

La prueba de tendencia a la corrosión intergranular del acero inoxidable es un contenido común en los documentos de diseño, y el contenido relevante en normas como HG/T 20581 también es relativamente claro. La prueba hidrostática o el contenido de iones cloruro en el medio operativo también es una preocupación básica al diseñar equipos de acero inoxidable austenítico. Además de los iones cloruro, el sulfuro de hidrógeno húmedo, el ácido politiónico y otros ambientes que pueden producir sulfuros también pueden causar agrietamiento por corrosión bajo tensión del acero inoxidable austenítico.

Vale la pena mencionar que aunque el acero inoxidable austenítico no se menciona en el capítulo sobre corrosión húmeda por sulfuro de hidrógeno en HG/T 20581, la literatura de referencia señala que el acero inoxidable austenítico tiene una capacidad mucho mayor para disolver el hidrógeno atómico que el acero ferrítico. , pero aún se producirá fisuración por corrosión bajo tensión de sulfuro de hidrógeno húmedo inducida por hidrógeno, especialmente después de que se produzca la transformación de la estructura martensítica por deformación durante el endurecimiento por trabajo en frío.

El endurecimiento por trabajo en frío aumenta la susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión

El acero inoxidable austenítico tiene excelentes propiedades de trabajo en frío, pero su endurecimiento por trabajo es muy obvio. Cuanto mayor es el grado de deformación por trabajo en frío, mayor aumenta la dureza. El aumento de la dureza debido al endurecimiento por trabajo también es una causa importante de agrietamiento por corrosión bajo tensión en los aceros inoxidables, especialmente aquellos en el metal base en lugar de en la soldadura.

Hay algunos casos a continuación:

El primer tipo de caso es después acero inoxidable austenitico Cuando se hila en frío para procesar una cabeza elíptica o en forma de disco, la deformación en frío en la zona de transición es la mayor y la dureza también alcanza la más alta. Después de su puesta en uso, se produjo fisuración por corrosión bajo tensión de iones de cloruro en la zona de transición, lo que provocó fugas en el equipo.

El segundo tipo de caja es una junta de dilatación corrugada en forma de U realizada mediante hidroformado después de laminar placas de acero inoxidable. La deformación en frío es mayor en la cresta de la ola y la dureza también es la mayor. La mayor parte de las fisuras por corrosión bajo tensión se producen a lo largo de la cresta de la onda y las grietas se producen a lo largo de un círculo de crestas de la onda. Accidente por explosión con fractura frágil de baja tensión.

El tercer tipo de caso es el agrietamiento por corrosión bajo tensión de tubos corrugados de intercambio de calor. Los tubos corrugados de intercambio de calor se extruyen en frío a partir de tubos sin costura de acero inoxidable. Las crestas y los valles están sujetos a diversos grados de deformación en frío y adelgazamiento. Las crestas y depresiones pueden causar varias grietas por corrosión bajo tensión.

La esencia del endurecimiento por trabajo en frío del acero inoxidable austenítico es la generación de martensita de deformación. Cuanto mayor es la deformación por trabajo en frío, más martensita se deforma y mayor es la dureza. Al mismo tiempo, la tensión interna dentro del material también es mayor. Si se realiza un tratamiento térmico con solución sólida después del procesamiento y conformado, se puede reducir la dureza y la tensión residual se puede reducir considerablemente. Al mismo tiempo, también se puede eliminar la estructura de martensita, evitando así el agrietamiento por corrosión bajo tensión.

Problemas de fragilidad causados ​​por el servicio prolongado a altas temperaturas.

Actualmente, el acero Cr-Mo con mayor resistencia a altas temperaturas es el material principal para contenedores y tuberías a temperaturas entre 400 y 500°C, mientras que varios aceros inoxidables austeníticos se utilizan principalmente a temperaturas entre 500 y 600°C o incluso 700°C. En el diseño, la gente tiende a prestar más atención a la resistencia a altas temperaturas del acero inoxidable austenítico y exige que su contenido de carbono no sea demasiado bajo. La tensión permitida a altas temperaturas se obtiene extrapolando la prueba de resistencia a altas temperaturas, que puede garantizar que no se produzca ninguna ruptura por fluencia durante 100,000 horas de servicio bajo la tensión de diseño.

Sin embargo, no se puede ignorar el problema de la fragilización por envejecimiento del acero inoxidable austenítico a altas temperaturas. Después de un servicio prolongado a altas temperaturas, el acero inoxidable austenítico sufrirá una serie de cambios estructurales que afectarán gravemente una serie de propiedades mecánicas del acero, especialmente la fragilidad. Aumentó significativamente y la tenacidad disminuyó significativamente.

El problema de fragilización después de un servicio prolongado a altas temperaturas generalmente es causado por dos factores, uno es la formación de carburos y el otro es la formación de la fase σ. La fase de carburo y la fase σ continúan precipitando a lo largo del cristal después de que el material ha estado en servicio durante un largo tiempo e incluso forman fases frágiles continuas en los límites de los granos, lo que puede causar fácilmente una fractura intergranular.

El rango de temperatura de formación de la fase σ (compuesto intermetálico Cr-Fe) es de aproximadamente 600 a 980 °C, pero el rango de temperatura específico está relacionado con la composición de la aleación. El resultado de la precipitación de la fase σ es que la resistencia del acero austenítico aumenta significativamente (la resistencia puede duplicarse) y también se vuelve duro y quebradizo. El alto contenido de cromo es la razón principal para la formación de la fase σ de alta temperatura. Mo, V, Ti, Nb, etc. son elementos de aleación que promueven fuertemente la formación de la fase σ.

La temperatura de formación del carburo (Cr23C6) está en el rango de temperatura de sensibilización del acero inoxidable austenítico, que es 400~850 ℃. Cr23C6 se disolverá por encima del límite superior de la temperatura de sensibilización, pero el Cr disuelto promoverá la formación adicional de la fase σ.

Por lo tanto, cuando se utiliza acero austenítico como acero resistente al calor, se debe fortalecer la comprensión y la prevención de la fragilización por envejecimiento a alta temperatura. Al igual que en el control de metales en las centrales térmicas, también se pueden comprobar periódicamente la estructura metalográfica y los cambios de dureza. Si es necesario, se pueden tomar muestras para inspecciones metalográficas y de dureza, e incluso se pueden realizar pruebas integrales de propiedades mecánicas y resistencia duradera.

La importancia del precalentamiento antes de soldar y del tratamiento térmico post-soldadura

Precalentar antes de soldar

El precalentamiento antes de soldar y el tratamiento térmico después de soldar son muy importantes para garantizar la calidad de la soldadura. La soldadura de componentes importantes, la soldadura de acero aleado y la soldadura de piezas gruesas requieren precalentamiento antes de soldar. Las principales funciones del precalentamiento antes de soldar son las siguientes:

(1) El precalentamiento puede ralentizar la velocidad de enfriamiento después de la soldadura, facilitar el escape de hidrógeno difuso en el metal de soldadura y evitar grietas inducidas por el hidrógeno. Al mismo tiempo, también reduce el grado de endurecimiento de la soldadura y de la zona afectada por el calor y mejora la resistencia al agrietamiento de la unión soldada.

(2) El precalentamiento puede reducir la tensión de soldadura. El precalentamiento local uniforme o el precalentamiento general pueden reducir la diferencia de temperatura (también llamada gradiente de temperatura) entre las piezas a soldar en el área de soldadura. De esta manera, por un lado, se reduce la tensión de soldadura y, por otro lado, se reduce la tasa de deformación de soldadura, lo que ayuda a evitar grietas en la soldadura.

(3) El precalentamiento puede reducir la restricción de las estructuras soldadas, especialmente en las juntas de esquina. A medida que aumenta la temperatura de precalentamiento, la tasa de incidencia de grietas disminuye.

La selección de la temperatura de precalentamiento y la temperatura de la capa intermedia no solo está relacionada con la composición química del acero y la varilla de soldadura, sino también con la rigidez de la estructura de soldadura, el método de soldadura, la temperatura ambiente, etc., y debe determinarse después de una consideración exhaustiva. de estos factores. Además, la uniformidad de la temperatura de precalentamiento en la dirección del espesor de la placa de acero y la uniformidad en el área de soldadura tienen un impacto importante en la reducción de la tensión de soldadura. El ancho del precalentamiento local debe determinarse de acuerdo con la condición de restricción de la pieza a soldar. Generalmente, debe ser tres veces el espesor de la pared alrededor del área de soldadura y no debe ser inferior a 150-200 mm. Si el precalentamiento es desigual, en lugar de reducir la tensión de soldadura, aumentará la tensión de soldadura.

Posterior a la soldadura de tratamiento térmico

El propósito del tratamiento térmico posterior a la soldadura es triple: eliminar el hidrógeno, eliminar el estrés de la soldadura y mejorar la estructura de la soldadura y el rendimiento general.

El tratamiento de eliminación de hidrógeno posterior a la soldadura se refiere al tratamiento térmico a baja temperatura que se realiza después de que se completa la soldadura y la soldadura aún no se ha enfriado por debajo de 100 °C. La especificación general es calentar a 200~350 ℃ y mantenerlo caliente durante 2 a 6 horas. La función principal del tratamiento de eliminación de hidrógeno posterior a la soldadura es acelerar el escape de hidrógeno en la zona de soldadura y afectada por el calor, y es extremadamente eficaz para prevenir grietas de soldadura durante la soldadura de acero de baja aleación.

Durante el proceso de soldadura, debido al calentamiento y enfriamiento desigual, así como a las limitaciones o limitaciones externas del propio componente, siempre se generará tensión de soldadura en el componente una vez finalizado el trabajo de soldadura. La existencia de tensiones de soldadura en los componentes reducirá la capacidad de carga real de la zona de la unión soldada y provocará deformación plástica. En casos graves, también provocará daños al componente.

El tratamiento térmico para aliviar la tensión tiene como objetivo reducir el límite elástico de la pieza soldada a alta temperatura para lograr el propósito de relajar la tensión de soldadura. Hay dos métodos comúnmente utilizados: uno es el templado general a alta temperatura, es decir, colocar toda la pieza soldada en un horno de calentamiento, calentarla lentamente hasta una cierta temperatura, luego mantenerla caliente durante un período de tiempo y finalmente enfriarla. el aire o en el horno. Este método puede eliminar entre el 80 % y el 90 % de la tensión de soldadura. Otro método es el templado local a alta temperatura, es decir, solo calentar la soldadura y su área circundante y luego enfriarla lentamente para reducir el valor máximo de la tensión de soldadura y hacer que la distribución de la tensión sea más suave, eliminando así parcialmente la tensión de soldadura.

Después de soldar algunos materiales de acero aleado, las uniones soldadas tendrán estructuras endurecidas, lo que deteriorará las propiedades mecánicas de los materiales. Además, esta estructura endurecida puede provocar daños en las juntas bajo la acción de la tensión de soldadura y del hidrógeno. Si después del tratamiento térmico se mejora la estructura metalográfica de la unión, se mejoran la plasticidad y la tenacidad de la unión soldada, mejorando así las propiedades mecánicas integrales de la unión soldada.

Cosas a tener en cuenta al doblar placas de acero inoxidable

1. Cuanto más gruesa sea la placa de acero inoxidable, mayor será la resistencia a la flexión requerida. A medida que aumenta el espesor de la placa, la resistencia a la flexión debe ajustarse en consecuencia al ajustar la máquina dobladora.

2. En el tamaño de la unidad, cuanto mayor la resistencia a la tracción de la placa de acero inoxidable, cuanto menor sea el alargamiento y la resistencia a la flexión y el ángulo de flexión requeridos también deben ser mayores.

3. El espesor de la placa de acero inoxidable en el dibujo de diseño corresponde al radio de curvatura. La experiencia demuestra que el tamaño desarrollado del producto doblado es el lado en ángulo recto menos la suma de los espesores de las dos placas, lo que cumple con los requisitos de precisión del diseño.

4. Cuanto mayor sea el límite elástico del acero inoxidable, más fuerte será la recuperación elástica. Para lograr un ángulo de 90° en la sección curva, se debe reducir el ángulo de formación requerido.

5. En comparación con el acero al carbono, acero inoxidable con el mismo espesor tiene ángulos de flexión más grandes y requiere atención especial; de lo contrario, se producirán grietas por flexión que afectarán la resistencia de la pieza de trabajo.

Me pregunto cuánto saben ustedes, los fanáticos del oro, sobre los tubos de acero sin costura. La tubería de acero sin costura es un material de acero redondo, cuadrado o rectangular con una sección transversal hueca y sin costuras a su alrededor. Tubos de acero sin costura están hechos de lingotes de acero o tubos sólidos que se perforan en tubos capilares y luego se laminan en caliente, en frío o estirados en frío. Los tubos de acero sin costura tienen secciones transversales huecas y se utilizan ampliamente como tuberías para el transporte de fluidos. En comparación con los materiales de acero sólido, como el acero redondo, los tubos de acero son más livianos cuando la resistencia a la flexión y la torsión son las mismas. Son un acero de sección transversal económico y se utilizan ampliamente en la fabricación de estructuras. piezas y piezas mecánicas, como andamios de acero para perforadoras petroleras, etc.

Historia del desarrollo de tubos de acero sin costura.
La producción de tubos de acero sin costura tiene una historia de casi 100 años.
Los hermanos alemanes Mannesmann inventaron por primera vez la máquina perforadora de laminado transversal de dos rodillos en 1885 y la máquina laminadora de tubos cíclica en 1891. En 1903, el suizo RC Stiefel inventó la máquina laminadora de tubos automática (también llamada máquina laminadora superior). máquina de tubos), y más tarde aparecieron varias máquinas de estiramiento, como máquinas laminadoras de tubos continuos y máquinas elevadoras de tubos, y comenzó a formarse la moderna industria de tubos de acero sin costura.

En la década de 1930, la variedad y calidad de los tubos de acero mejoraron gracias a la adopción de máquinas laminadoras de tubos de tres rodillos, extrusoras y máquinas de laminado en frío periódicas. En la década de 1960, debido a la mejora de las máquinas laminadoras de tubos continuos y la aparición de máquinas perforadoras de tres rodillos, especialmente el éxito de la aplicación de reductores de tensión y palanquillas de colada continua, mejoró la eficiencia de la producción y la capacidad de los tubos sin costura para competir con los tubos soldados. fue potenciado. En la década de 1970, los tubos sin costura y los tubos con costura iban a la par, y la producción mundial de tubos de acero aumentaba a un ritmo de más del 5% anual.
Después de 1953, China concedió gran importancia al desarrollo de la industria de tubos de acero sin costura e inicialmente formó un sistema de producción para laminar varios tubos grandes, medianos y pequeños. Los tubos de cobre también utilizan generalmente procesos de perforación y laminado transversal de lingotes, laminado de tubos y trefilado de bobinas.

Los usos y clasificación de los tubos de acero sin costura.
Propósito: La tubería de acero sin costura es un acero de sección transversal económico que desempeña un papel importante en la economía nacional y se usa ampliamente en petróleo, industria química, calderas, centrales eléctricas, barcos, fabricación de maquinaria, automóviles, aviación, aeroespacial, energía y geología. , construcción y diversos sectores como la industria militar.

Clasificación:
① Según la forma de la sección transversal: tubería de sección transversal circular, tubería de sección transversal de forma especial

②Según el material: tubería de acero al carbono, tubería de acero aleado, tubería de acero inoxidable, tubería compuesta

③ Según el método de conexión: tubo de conexión roscado, tubo soldado

④Según el método de producción: tubos laminados en caliente (extruidos, rematados, expandidos), tubos laminados en frío (estirados)

⑤Según uso: tuberías de calderas, tuberías de pozos de petróleo, tuberías de oleoductos, tuberías estructurales, tuberías de fertilizantes…

Proceso de producción de tubos de acero sin costura
① Los principales procesos de producción de tubos de acero sin costura laminados en caliente (principales procesos de inspección):

Preparación e inspección de tubos en bruto → Calentamiento de tubos en bruto → Perforación → laminado de tuberías → Recalentamiento de tuberías de desagüe → determinación (reducción) del diámetro → Tratamiento térmico → Enderezamiento de tuberías terminadas → Acabado → Inspección (no destructiva, física y química, inspección de Taiwán ) → almacenamiento

②Los principales procesos de producción de tubos de acero sin costura laminados (estirados) en frío.

Preparación en blanco → decapado y lubricación → laminado en frío (estirado) → tratamiento térmico → enderezado → acabado → inspección

El diagrama de flujo del proceso de producción de tubos de acero sin costura laminados en caliente es el siguiente:

Cuando se habla de acero inoxidable 904L, lo primero que me viene a la mente es Rolex. Debido a que en la industria, Rolex es el único modelo totalmente de acero que utiliza una empresa de acero inoxidable 904L, ¡hoy nos reuniremos para explorar la siguiente magia!

“Acero Rolex” 904L.

De hecho, en el mundo de la relojería actual, el uso principal del acero inoxidable 316L y el acero inoxidable 904L para la producción de cajas de relojes, la mayor diferencia entre los dos radica en el contenido de cromo del material, ¡el contenido de cromo del acero inoxidable 904L es mayor!

El acero inoxidable 904L contiene una cierta cantidad de cobre, todos sabemos que el cromo puede ayudar a que la superficie del material metálico forme una película de pasivación, protegiendo así la superficie del acero de la corrosión de los medios externos.

Todos sabemos que el cromo puede ayudar a que la superficie de los materiales metálicos forme una película de pasivación, protegiendo así la superficie del acero de la corrosión de los medios externos, para mejorar la resistencia a la corrosión del acero y la adición de cobre y otros elementos raros, no solo puede mejorar significativamente la resistencia a la abrasión y la corrosión del acero, sino también para facilitar la superficie del alto grado de pulido para que pueda utilizarse con otros metales preciosos.

El brillo del metal quiere encajar; por lo tanto, el precio del acero inoxidable 904L también es mucho más caro.

¿Qué tiene de especial el acero inoxidable 904L?

Rolex produjo por primera vez esta caja de acero inoxidable 904L en 1985 y la sustituyó gradualmente por toda la gama de equipamiento de serie de la marca. Hablemos de las características especiales del acero inoxidable 904L.

Actualmente, el acero inoxidable 316L se utiliza habitualmente en la industria relojera. El acero inoxidable 316L se conoce comúnmente como “acero médico” debido a sus propiedades hipoalergénicas, no sólo para la producción de cajas de relojes sino también para fabricar joyas personales y bisturís médicos. El acero inoxidable 904L es el acero inoxidable más utilizado en la industria relojera.

El acero inoxidable 904L se basa en el acero inoxidable 316L para realizar algunos cambios, en composición, el contenido de cromo, níquel y molibdeno del acero inoxidable 904L es 316 veces mayor que el del acero inoxidable 1.6L, mientras que el acero inoxidable 904L

Más contenido de cobre. Por lo tanto, el acero inoxidable 904L es más resistente al desgaste, más resistente a la corrosión y más pesado. Pero no hay mucha diferencia en dureza. Diseñada para ambientes con condiciones corrosivas severas, la aleación fue desarrollada originalmente para

desarrollado para resistir la corrosión en ácido sulfúrico diluido. ¡No creo que ningún entusiasta de los relojes arrojaría su reloj en un baño de ácido sulfúrico diluido!

Para la corrosión diaria del agua de mar, el acero inoxidable 316L es perfectamente adecuado. El acero inoxidable 904L es de hecho superior en términos de resistencia a la corrosión en comparación con el acero inoxidable 316L, pero eso no significa que el acero inoxidable 316L no sea superior. La prueba más simple

La prueba más simple es que, antes Rolex también usaba acero inoxidable 316L, luego reemplazado por acero inoxidable 904L, mientras que otras marcas de relojes en el pasado y ahora han usado acero inoxidable 316L, después de todo, la marca general incluso si desea usar

Después de todo, incluso si la marca general quiere utilizar acero inoxidable 904L no puede afrontar el alto costo de fabricación.