Processo de fabricação de tubos duplex - Por que os tubos duplex são caros

Após mais de dez anos de desenvolvimento, o processo de fabricação de tubos de aço inoxidável duplex amadureceu gradualmente, tornando o material de ponta para aplicações comuns. Considerando o custo relativo, cada vez mais clientes começaram a usar o aço duplex em vez do aço inoxidável austenítico tradicional, especialmente em áreas como dessalinização de água do mar e engenharia offshore. No entanto, em comparação com 304L, 316L e outros austeníticos tubos de aço inoxidável, o preço dos tubos de aço duplex ainda é muito mais alto, o que é causado principalmente por sua tecnologia de processamento.

Conformação a frio para tubo duplex

Os aços inoxidáveis duplex têm uma boa formabilidade em vários processos. Nossos tubos de aço duplex são normalmente trabalhados a frio - laminados a frio ou trefilados a frio. Naturalmente, para tubos de aço duplex de grande diâmetro, também podemos utilizar a conformação a quente. Durante o trabalho a frio, uma grande preocupação é que a alta resistência do aço inoxidável duplex e a potência do equipamento de conformação. Para espessura de parede convencional, o diâmetro externo de nossos tubos de aço sem costura tubo duplex 2205 pode ser 24 "(DN600), e o tubo super duplex 2507 pode ser 16″(DN400) o diâmetro externo.

Uma estimativa comum é que a força de formação para tubo de aço inoxidável duplex é cerca de duas vezes da mesma espessura de formação de tubo de aço inoxidável austenítico série 300. A comparação da força externa mínima necessária para a deformação plástica de diversos aços inoxidáveis durante o processo de flexão é apresentada na Figura 01.

(amostra: 50 mm, espessura de 2 mm)

Além da grande força externa inicial necessária para dobrar, o tubo de aço inoxidável duplex também tem um forte endurecimento durante a deformação. Ao determinar a espessura máxima do material que pode ser formado no equipamento, o rápido aumento da resistência durante a deformação também deve ser considerado. Mesmo que a potência do equipamento seja alta o suficiente, deve haver uma margem para o maior ressalto causado pela alta resistência do aço inoxidável duplex (ver Figura 02).

Também é necessário levar em consideração a menor ductilidade dos aços inoxidáveis duplex em comparação aos aços inoxidáveis austeníticos. A maioria das especificações técnicas exige um alongamento mínimo de 15%-30% para aços inoxidáveis duplex e um alongamento mínimo de 40% para aço inoxidável austenítico. Embora o alongamento real possa ser maior, a relação entre os valores mais baixos é apropriada e pode ser um guia útil para operações de trabalho a frio.

Comparados com os aços inoxidáveis austeníticos, os aços inoxidáveis duplex requerem um raio de curvatura maior e, devido à sua menor plasticidade, o recozimento intermediário é necessário na conformação severa ou complexa. Durante a fabricação de tubos duplex sem costura, precisamos fazer um tratamento térmico correspondente para cada processo de conformação a frio de tubos de aço duplex. Aumenta muito o custo de fabricação de tubos de aço duplex.

Tratamento Térmico de Tubulação Duplex

Após a conformação a frio, uma solução completa de recozimento é necessária para o tubo e, em seguida, uma têmpera rápida para restaurar totalmente as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão. o tubo duplex deve ser aquecido acima da temperatura mínima de recozimento da solução, e então mantido por um tempo suficiente para dissolver completamente a fase intermetálica. Uma diretriz mais conservadora é que o tempo de retenção deve ser comparável ao tempo total da peça permaneceu na faixa de 650-980 ° C (1200-1800 ° F) após o recozimento completo anterior. O tubo deve ser resfriado com água a partir da temperatura de tratamento da solução. A Tabela 01 resume as temperaturas mínimas de recozimento da solução para tubos duplex de aço inoxidável.