Tubo de aço de liga ASTM A250
Tubo de aço de liga ASTM A250
Introdução
ASTM A250 é uma especificação padrão para soldas por resistência elétrica (ERW) tubos de aço carbono e liga. Esses tubos são projetados para serviços em altas temperaturas e são comumente usados em caldeiras., superaquecedor, e aplicações de trocadores de calor. A especificação cobre vários graus, cada um oferecendo diferentes propriedades mecânicas e composições químicas para atender às diversas necessidades industriais.
Principais notas e composição química
ASTM A250 inclui vários graus, focando principalmente em aço carbono e ligas de aço. Aqui estão as notas comumente usadas:
- Classes de aço carbono: T1, T1a, T1b
- Classes de liga de aço: T2
Composição Química
Abaixo estão as composições químicas para classes ASTM A250 selecionadas.
Classes de aço carbono
Grau T1
- Carbono (C): 0.10 – 0.20%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.80%
- Fósforo (P): ≤ 0.035%
- Enxofre (S): ≤ 0.035%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
Grau T1a
- Carbono (C): 0.05 – 0.15%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.80%
- Fósforo (P): ≤ 0.035%
- Enxofre (S): ≤ 0.035%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
Grau T1b
- Carbono (C): 0.05 – 0.15%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.80%
- Fósforo (P): ≤ 0.035%
- Enxofre (S): ≤ 0.035%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
Classes de liga de aço
Grau T2
- Carbono (C): 0.10 – 0.20%
- Manganês (Mn): 0.30 – 0.61%
- Fósforo (P): ≤ 0.025%
- Enxofre (S): ≤ 0.025%
- Silício (E): 0.10 – 0.50%
- Cromo (Cr): 0.50 – 0.81%
- Molibdênio (Mo): 0.44 – 0.65%
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas dos tubos ASTM A250 dependem do tipo e do tratamento térmico aplicado. Aqui estão as propriedades típicas de algumas classes comuns:
Classes de aço carbono
Grau T1
- Resistência à tracção: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Grau T1a
- Resistência à tracção: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Grau T1b
- Resistência à tracção: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Classes de liga de aço
Grau T2
- Resistência à tracção: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30%
Processo de fabricação
Soldado por resistência elétrica (ERW) Processo
Os tubos ASTM A250 são fabricados usando o processo de soldagem por resistência elétrica, que inclui as seguintes etapas:
- Corte: As bobinas de aço são cortadas na largura necessária.
- Formando: As tiras de fenda são formadas em formato cilíndrico.
- Soldagem: As bordas da tira formada são soldadas usando resistência elétrica.
- Dimensionamento: O tubo soldado é passado através de rolos calibradores para obter dimensões precisas.
- Corte: O tubo é cortado no comprimento necessário.
- Tratamento térmico (Opcional): O tubo pode passar por tratamento térmico para melhorar as propriedades mecânicas.
Tratamento térmico
O tratamento térmico é crucial para atingir as propriedades mecânicas exigidas:
- Recozimento: Aquecimento do tubo a alta temperatura seguido de resfriamento lento para amolecer o material.
- Normalizando: Aquecimento do tubo a uma temperatura específica e depois resfriamento a ar para refinar a estrutura do grão.
Requisitos de teste
ASTM A250 especifica vários testes para garantir a qualidade e desempenho do tubo:
- Teste de tração: Mede a resistência à tração, força de rendimento, e alongamento.
- Teste de achatamento: Garante a capacidade do tubo de resistir ao achatamento sem rachar.
- Teste elétrico hidrostático ou não destrutivo: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
- Inspeção Dimensional: Garante que os tubos atendam às dimensões e tolerâncias especificadas.
Aplicativos
Os tubos ASTM A250 são usados em ambientes de alta temperatura e alta pressão, incluindo:
- Geração de energia: Tubos de caldeira, tubos de superaquecedor, e tubos de reaquecimento em usinas de energia.
- Indústria Petroquímica: Tubos trocadores de calor e tubos de forno.
- Refinarias: Tubos em unidades de craqueamento catalítico e hidrocraqueamento.
- Engenharia Geral: Tubos que exigem resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão.
Vantagens e Limitações
Vantagens
- Desempenho em alta temperatura: Adequado para aplicações que envolvem altas temperaturas.
- Força: Alta resistência mecânica adequada para aplicações exigentes.
- Resistência à corrosão: As classes de aço-liga oferecem maior resistência à corrosão.
- Precisão Dimensional: O processo ERW garante dimensões precisas.
Limitações
- Custo: Custo mais elevado em comparação com tubos soldados padrão devido aos elementos de liga.
- Fabricação Complexa: Requer controle preciso sobre a composição química e tratamento térmico.
- Disponibilidade: Classes e tamanhos específicos podem ter prazos de entrega mais longos.
Conclusão
Tubos de liga de aço soldados por resistência elétrica ASTM A250 são essenciais para aplicações que exigem alta resistência, resistência à corrosão, e estabilidade de alta temperatura. Suas propriedades mecânicas superiores, combinado com rigorosos processos de fabricação e testes, garantir que atendam aos exigentes requisitos de vários setores. Compreendendo as especificações detalhadas, notas, e aplicações de tubos ASTM A250 ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em ambientes desafiadores.