Proceso de fabricación de tuberías dúplex: por qué las tuberías dúplex son caras

Después de más de diez años de desarrollo, el proceso de fabricación de tubos de acero inoxidable dúplex ha madurado gradualmente, convirtiendo el material en aplicaciones de alta gama a aplicaciones ordinarias. Teniendo en cuenta el costo relativo, cada vez más clientes han comenzado a utilizar acero dúplex en lugar del acero inoxidable austenítico tradicional, especialmente en áreas como la desalinización de agua de mar y la ingeniería en alta mar. Sin embargo, en comparación con 304L, 316L y otros austeníticos tubos de acero inoxidable, el precio de los tubos de acero dúplex sigue siendo mucho más alto, lo que se debe principalmente a su tecnología de procesamiento.

Conformado en frío para tubería dúplex

Los aceros inoxidables dúplex tienen una buena conformabilidad en varios procesos. Nuestros tubos de acero dúplex suelen trabajarse en frío: laminados o estirados en frío. Por supuesto, para los tubos de acero dúplex de gran diámetro, también podemos utilizar el conformado en caliente. Durante el trabajo en frío, una de las principales preocupaciones es que la alta resistencia del acero inoxidable dúplex y la potencia del equipo de formación. Para el espesor de pared convencional, el diámetro exterior de nuestros tubos sin soldadura tubería 2205 duplex puede ser de 24 "(DN600), y la tubería súper dúplex 2507 puede ser de 16″(DN400) el diámetro exterior.

Una estimación común es que la fuerza de formación de la tubería de acero inoxidable dúplex es aproximadamente el doble del mismo espesor de la tubería de acero inoxidable austenítico de la serie 300. La comparación de la fuerza externa mínima requerida para la deformación plástica de varios aceros inoxidables durante el proceso de plegado se muestra en la Figura 01.

(muestra: 50 mm, espesor 2 mm)

Además de la gran fuerza externa inicial necesaria para la flexión, la tubería de acero inoxidable dúplex también tiene un fuerte endurecimiento por trabajo durante la deformación. Al determinar el espesor máximo del material que se puede formar en el equipo, también se debe considerar el rápido aumento de la resistencia durante la deformación. Incluso si la potencia del equipo es lo suficientemente alta, debe haber un margen para el rebote más alto causado por la alta resistencia del acero inoxidable dúplex (Ver Figura 02).

También es necesario tener en cuenta la menor ductilidad de los aceros inoxidables dúplex en comparación con los aceros inoxidables austeníticos. La mayoría de las especificaciones técnicas requieren un alargamiento mínimo de 15%-30% para aceros inoxidables dúplex y un alargamiento mínimo de 40% para acero inoxidable austenítico. Aunque el alargamiento real puede ser mayor, la relación entre los valores más bajos es apropiada y puede ser una guía útil para las operaciones de trabajo en frío.

En comparación con los aceros inoxidables austeníticos, los aceros inoxidables dúplex requieren un radio de curvatura mayor y, debido a su menor plasticidad, se requiere un recocido intermedio en conformados severos o complejos. Durante la fabricación de tubos dúplex sin costura, necesitamos hacer un tratamiento térmico correspondiente para cada proceso de conformado en frío de tubos de acero dúplex. Aumenta enormemente el costo de fabricación de los tubos de acero dúplex.

Tratamiento térmico de tubería dúplex

Después del conformado en frío, se requiere un recocido de solución completo para la tubería, luego un enfriamiento rápido para restaurar completamente las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión. los tubo dúplex debe calentarse por encima de la temperatura mínima de recocido en solución y luego mantenerse durante un tiempo suficiente para disolver completamente la fase intermetálica. Una pauta más conservadora es que el tiempo de retención debe ser comparable al tiempo total de la pieza de trabajo que permaneció en el rango de 650-980 ° C (1200-1800 ° F) después del recocido completo anterior. La tubería debe enfriarse con agua a partir de la temperatura de tratamiento de la solución. La Tabla 01 resume las temperaturas mínimas de recocido en solución para tuberías de acero inoxidable dúplex.