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Propriedades básicas do tubo de aço inoxidável martensítico
Tubo de aço inoxidável martensítico é conhecido por sua alta resistência e resistência ao desgaste. As notas típicas incluem as séries 410, 420, 431 e 440. Esse tipo de aço, caracterizado por seu alto teor de carbono e cromo, pode formar uma estrutura martensítica dura através da têmpera. Comparado ao aço inoxidável austenítico, o aço inoxidável martensítico exibe menor tenacidade e uma faixa de plasticidade limitada, mas exibe dureza superior e resistência à fadiga. Essas características apresentam desafios únicos durante o trabalho frio e quente.
Dificuldades no trabalho frio
O trabalho frio é crucial para melhorar a precisão dimensional e a qualidade da superfície dos tubos. No entanto, o tubo de aço inoxidável martensítico apresenta desafios significativos durante o estágio de trabalho frio.
Plasticidade insuficiente
A plasticidade do aço inoxidável martensítico é muito menor que a do aço inoxidável austenítico. Durante o desenho frio e o rolamento frio, o material exibe ductilidade limitada, tornando -o suscetível a defeitos como rachaduras, delaminação e danos à borda. Os graus de alto carbono são particularmente quebradiços, reduzindo sua deformabilidade a frio.
Endurecimento grave do trabalho
Durante o trabalho frio, a densidade de deslocamento aumenta rapidamente, causando um endurecimento significativo no trabalho nos tubos de aço inoxidável martensítico. Esse rápido aumento na dureza aumenta a resistência à formação subsequente, coloca o aumento da carga no equipamento de processamento e é propenso a rachaduras. Se a deformação não for controlada adequadamente, poderá ocorrer fratura prematura.
Concentração de estresse e sensibilidade à trinca
As tensões residuais concentram -se durante o trabalho frio, especialmente durante a flexão, a queima ou o encolhimento. Essas áreas de concentração de estresse geralmente se tornam pontos de iniciação de trincas. Essas rachaduras podem acelerar a propagação da rachadura de corrosão durante o uso subsequente, impactando a vida útil do serviço.
O controle da qualidade da superfície é difícil
O atrito de alta superfície durante o trabalho frio pode causar facilmente arranhões, recuos e espalhamento de superfície. A alta dureza do aço inoxidável martensítico leva a um rápido desgaste da ferramenta, aumentando ainda mais o risco de defeitos na superfície. Portanto, são necessários materiais de lubrificação e matriz de nível superior.
Dificuldades no trabalho quente
O trabalho a quente é uma etapa essencial na produção de tubos de aço inoxidável martensítico, abrangendo processos como rolagem a quente, extrusão quente e forjamento quente. Embora as altas temperaturas possam melhorar a plasticidade, o trabalho a quente também apresenta desafios significativos devido à sua microestrutura.
Requisitos estritos de controle de temperatura
A faixa de temperatura de trabalho quente para o aço inoxidável martensítico é relativamente estreita, geralmente entre 1000 ° C e 1200 ° C. Temperaturas excessivamente baixas resultam em plasticidade insuficiente e propenso a rachaduras; temperaturas excessivamente altas levam ao rápido crescimento de grãos, resultando em degradação do desempenho. O controle preciso dos processos de aquecimento e retenção é essencial para garantir o desempenho do produto acabado.
Risco de tirar rachaduras
A extinção é frequentemente necessária após o trabalho a quente para alcançar a estrutura martensítica desejada. O resfriamento rápido cria grandes diferenças de temperatura dentro do material, levando a tensões térmicas significativas. Com paredes mais grossas ou um meio de resfriamento inadequado, é provável que ocorram rachaduras de extinção, resultando em sucata.
Questões de precipitação de carboneto
Os tempos de permanência de alta temperatura estendidos podem fazer com que os carbonetos precipitem ao longo dos limites dos grãos, enfraquecendo-os e reduzindo a resistência à corrosão. Esse problema é particularmente proeminente em graus que contêm MO ou alto carbono. A temperamento subsequente pode aliviar algumas tensões, mas não pode eliminar completamente os defeitos causados por carbonetos de limite de grãos.
Fadiga térmica e controle de deformação
Os ciclos frequentes de aquecimento e resfriamento durante o trabalho quente tornam os tubos de aço inoxidável martensítico suscetíveis a rachaduras de fadiga térmica. A deformação repetida dificulta a manutenção de dimensões transversais uniformes, resultando em ovalidade excessiva e espessura desigual da parede, colocando demandas mais altas no controle de precisão.
Os desafios combinados de trabalho frio e quente
Na produção real, o trabalho a frio e o trabalho a quente geralmente se complementam, mas para os tubos de aço inoxidável martensítico, os desafios de ambas as abordagens se sobrepõem. A microestrutura grossa obtida após o trabalho a quente requer trabalho a frio para ajustar suas dimensões e propriedades. O alto estresse e o endurecimento causados pelo trabalho frio, no entanto, devem ser liberados e recuperados através do tratamento térmico. Encontrar um equilíbrio entre esses dois aspectos - conforme a força, além de equilibrar a resistência e a resistência à corrosão - é um desafio central no processo de fabricação desse tipo de material.
