Tubo de aço de liga ASTM A556
Tubo de aço de liga ASTM A556
Introdução
ASTM A556 é uma especificação padrão para tubos de aquecedor de água de alimentação de aço carbono trefilados a frio sem costura. Esses tubos são projetados para uso em aplicações de alta pressão e alta temperatura, particularmente em aquecedores de água de alimentação. ASTM A556 especifica os requisitos para dois tipos de tubos de aço carbono sem costura trefilados a frio: Grau B2 e Grau C2.
Principais notas e composição química
ASTM A556 inclui duas classes principais, cada um com composições químicas específicas para atender às necessidades de ambientes de alta pressão e alta temperatura.
Composição Química
Abaixo estão as composições químicas para os graus especificados na ASTM A556.
Grau B2
- Carbono (C): 0.18 – 0.24%
- Manganês (Mn): 0.27 – 0.93%
- Fósforo (P): ≤ 0.035%
- Enxofre (S): ≤ 0.035%
- Silício (E): 0.10 – 0.35%
Grau C2
- Carbono (C): 0.10 – 0.20%
- Manganês (Mn): 0.30 – 1.06%
- Fósforo (P): ≤ 0.035%
- Enxofre (S): ≤ 0.035%
- Silício (E): 0.10 – 0.35%
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas dos tubos ASTM A556 dependem do tipo e do tratamento térmico aplicado. Aqui estão as propriedades típicas para as classes especificadas:
Grau B2
- Resistência à tracção: ≥ 415 MPa (60,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 240 MPa (35,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30% em 2 polegadas (50.8 milímetros)
Grau C2
- Resistência à tracção: ≥ 380 MPa (55,000 psi)
- Força de rendimento: ≥ 205 MPa (30,000 psi)
- Alongamento: ≥ 30% em 2 polegadas (50.8 milímetros)
Processo de fabricação
Processo de estiragem a frio contínuo
Os tubos ASTM A556 são fabricados usando o processo estirado a frio sem costura, que inclui as seguintes etapas:
- Perfuração: Um tarugo sólido é perfurado para criar uma casca oca.
- Desenho a frio: A casca oca é desenhada sobre um mandril para atingir as dimensões e o acabamento superficial desejados.
- Recozimento: O tubo passa por tratamento térmico para aliviar tensões e melhorar a ductilidade.
- Alisamento: O tubo é endireitado para garantir que atenda às tolerâncias dimensionais.
- Corte: O tubo é cortado no comprimento necessário.
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 e aliviar tensões internas.
Requisitos de teste
ASTM A556 especifica vários testes para garantir a qualidade e o 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 de queima: Garante que o tubo possa ser alargado sem rachar.
- Teste de dureza: Garante que o material atenda aos níveis de dureza especificados.
- Teste Hidrostático: Garante que o tubo possa suportar a pressão interna sem vazar.
- Teste Elétrico Não Destrutivo: Detecta quaisquer defeitos no material do tubo.
Aplicativos
Os tubos ASTM A556 são usados em ambientes de alta pressão e alta temperatura, incluindo:
- Geração de energia: Tubos aquecedores de água de alimentação em usinas de energia.
- Indústria Petroquímica: Tubos trocadores de calor.
- Refinarias: Tubulação em sistemas de alta pressão.
- Engenharia Geral: Aplicações que exigem alta resistência e estabilidade térmica.
Vantagens e Limitações
Vantagens
- Desempenho em alta temperatura: Adequado para aplicações que envolvem altas temperaturas.
- Força: Alta resistência mecânica adequada para aplicações exigentes.
- Precisão Dimensional: O processo estirado a frio garante dimensões precisas.
- Construção perfeita: Fornece melhores classificações de pressão e confiabilidade.
Limitações
- Custo: Custo mais elevado em comparação com tubos soldados devido ao processo de fabricação sem costura.
- 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
Os tubos de aço carbono sem costura estirados a frio ASTM A556 são essenciais para aplicações que exigem alta resistência, estabilidade a altas temperaturas, e precisão. 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 dos tubos ASTM A556 ajudam engenheiros e projetistas a selecionar os materiais certos para seus projetos, garantindo segurança e eficiência em ambientes desafiadores.