Los tubos sin costura de acero al carbono (CS) se utilizan ampliamente debido a su alta resistencia y propiedades mecánicas estables. Se utilizan comúnmente en industrias como la petroquímica, la construcción, la aeroespacial y la fabricación. Para mejorar aún más el rendimiento y la calidad de los tubos sin costura de acero al carbono, a menudo se requiere un recocido. El recocido es un proceso de tratamiento térmico que implica calentar gradualmente el material a una temperatura específica y luego enfriarlo para cambiar su estructura cristalina y mejorar sus propiedades mecánicas.
En la producción de tubos sin costura de acero al carbono, las condiciones de recocido son un tema clave que afecta directamente la calidad y el rendimiento del producto. Los parámetros clave del recocido son los siguientes:
1. Condiciones de temperatura
(1) Recocido completo
El recocido completo es calentar el tubo sin costura de acero al carbono a una temperatura de 30 a 50 °C por encima de la temperatura crítica (Ac3). Para el acero al carbono con un contenido de carbono de 0,3%-0,6%, la temperatura Ac3 es de aproximadamente 750-800 °C, lo que significa que la temperatura de recocido completo generalmente se establece entre 800-850 °C. A esta temperatura, toda la ferrita y cementita en el acero se recristalizarán, refinarán la estructura del grano y eliminarán los defectos estructurales. Este proceso reduce la dureza del tubo de acero, mejorando así su maquinabilidad.
(2) Recocido incompleto
El recocido incompleto se lleva a cabo a una temperatura entre las temperaturas críticas Ac1 y Ac3. Por ejemplo, para el acero al carbono hipoeutectoide, la temperatura Ac1 es de alrededor de 727 °C, por lo que la temperatura de recocido incompleto generalmente se establece en 740-770 °C. Este método refina la estructura del grano, reduce la dureza manteniendo una cierta resistencia y tenacidad, fortalece la estructura interna del tubo de acero y sienta las bases para el procesamiento posterior.
(3) Recocido esferoidizante
El recocido esferoidizante se utiliza principalmente para aceros al carbono eutectoides e hipereutectoides. La temperatura de recocido se establece generalmente entre 20 y 30 °C por encima de Ac1. Por ejemplo, en el acero T10 con un contenido de carbono de aproximadamente el 1,0 %, la temperatura Ac1 es de alrededor de 730 °C y la temperatura de recocido esferoidizante se controla entre 750 y 760 °C. El propósito de este proceso es esferoidizar la cementita, reducir la dureza, mejorar la maquinabilidad y preparar el material para el tratamiento térmico posterior (como el temple).
2. Tiempo de mantenimiento
El tiempo de mantenimiento se refiere al tiempo que la tubería de acero mantiene un tamaño de grano uniforme a la temperatura de recocido. El tiempo de mantenimiento específico depende de la composición del material, el espesor de la pared, los requisitos de procesamiento, etc. El tiempo de mantenimiento general es de aproximadamente 2 a 4 horas para garantizar que la transformación de la microestructura sea completa y uniforme.
3. Método de enfriamiento
(1) Enfriamiento de recocido completo
Después del recocido completo, la velocidad de enfriamiento debe ser lenta. Generalmente, se enfría a 500-600 ℃ en el horno y luego se enfría con aire. Este lento proceso de enfriamiento permite que la austenita se descomponga completamente en estructuras estables de ferrita y perlita para evitar una tensión interna excesiva. Durante esta etapa de enfriamiento, la tensión residual se libera gradualmente para garantizar la excelente calidad del tubo de acero.
(2) Enfriamiento de recocido incompleto
La velocidad de enfriamiento después del recocido incompleto también es relativamente lenta. Por lo general, se utiliza enfriamiento en horno o enfriamiento con arena, y la velocidad de enfriamiento se controla a 30-50 ℃/h hasta que la temperatura desciende a un nivel inferior. Este enfriamiento gradual asegura una transformación uniforme de la microestructura y reduce la tensión interna, estabilizando así la estructura interna para su posterior procesamiento.
(3) Enfriamiento de recocido esferoidizante
La velocidad de enfriamiento después del recocido esferoidizante debe controlarse estrictamente. La temperatura se reduce normalmente a una velocidad de 10-20 ℃/h hasta alcanzar los 500-600 ℃, y luego se enfría con aire fuera del horno. Este proceso de enfriamiento controlado ayuda a mantener la estructura de cementita esferoidizada, asegurando excelentes propiedades mecánicas y una mejor maquinabilidad.
4. Control de la atmósfera del horno
La atmósfera del horno juega un papel vital en el proceso de recocido y afecta la calidad de la superficie y el rendimiento general de la tubería de acero. Por lo general, se utiliza una atmósfera neutra o ligeramente oxidante para evitar la descarburación de la superficie, lo que reducirá la calidad del material. Por ejemplo, en el recocido en horno de gas, la relación de gas a aire debe controlarse estrictamente para evitar la generación excesiva de gas reductor, lo que provocará la descarburación. Por el contrario, una atmósfera sobreoxidante puede provocar la oxidación de la superficie y la formación de incrustaciones de óxido, por lo que la atmósfera del horno debe ajustarse adecuadamente.
5. Método de carga del horno
La carga adecuada de las tuberías sin costura de acero al carbono en el horno es esencial para un calentamiento uniforme. Las tuberías deben estar dispuestas de manera uniforme, no demasiado apretadas, y evitar el aplastamiento mutuo para evitar una distribución desigual de la temperatura y afectar el efecto de recocido. Por lo general, se disponen en capas o intervalos, y la posición de carga
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