Processo de produção e propriedades físicas do tubo de aço sem costura 12Cr1Mo

O tubo de aço sem costura 12Cr1Mo é um tubo de aço de liga amplamente usado em ambientes de alta temperatura e alta pressão. Suas excelentes propriedades mecânicas e resistência ao calor o tornam um componente essencial nas indústrias de fabricação de geração de energia, petroquímica e caldeira. A nomenclatura do material segue o padrão GB/T 3077 do meu país, onde '12 ' representa um teor de carbono de aproximadamente 0,12%, 'Cr1 ' denota um teor de cromo de aproximadamente 1%e 'Mo ' indica um molibdênio de 0,25%-0%. Essa composição garante a estabilidade operacional a longo prazo a temperaturas abaixo de 580 ° C, tornando-a uma escolha ideal para componentes de alta temperatura e portador de pressão.

Em termos de produção, o tubo de aço sem costura 12Cr1Mo é fabricado principalmente com rolagem a quente ou desenho frio. No processo de laminação quente, o alojamento de aço de liga é aquecido primeiro a 1100-1200 ° C para perfuração. O tarugo é então formado através de um moinho contínuo e, finalmente, os processos de dimensionamento, resfriamento e endireitamento completam o processo de produção. Esse processo é adequado para produzir tubos de grande diâmetro e paredes grossas, oferecendo alta eficiência de produção e custos relativamente baixos. O processo de desenho frio, por outro lado, processa ainda mais o tarugo de tubo a quente à temperatura ambiente, atraindo-o através de uma matriz para obter dimensões mais precisas e uma superfície mais suave. Isso o torna adequado para produzir tubos de pequeno diâmetro e alta precisão. Vale a pena notar que, independentemente do processo usado, é necessário um tratamento térmico rigoroso subsequente, normalmente envolvendo normalização e temeramento, para eliminar tensões internas, refinar o tamanho do grão e garantir propriedades ideais do material.

Em termos de propriedades físicas, a resistência à tração do tubo de aço sem costura 12Cr1Mo geralmente varia de 440 a 590 MPa, a força de escoamento é inferior a 245 MPa e o alongamento pode atingir 21%. Esses dados demonstram que o material possui boa força e ductilidade. Ainda mais destacado é o seu desempenho de alta temperatura: a 550 ° C, mantém uma força sustentada de aproximadamente 100 MPa, tornando-o particularmente adequado para fabricar tubos de superaquecedores e reaquecedor em caldeiras de usina, além de tubulações de alta temperatura nas unidades de trincas de óleo. Comparado ao aço carbono comum, o aço 12Cr1Mo exibe 3-5 vezes melhor resistência a oxidação em altas temperaturas, principalmente devido ao filme denso de óxido formado pelo elemento de cromo, que efetivamente impede a oxidação adicional.

Em termos de aplicação, o tubo de aço sem costura 12Cr1Mo é usado principalmente na indústria de energia para fabricar tubos de superfície de aquecimento e tubulação de vapor para caldeiras de usina subcrítica, normalmente operando na faixa de 540-560 ° C. Na indústria petroquímica, é comumente encontrada em equipamentos de alta temperatura e alta pressão, como reatores de hidrogenação e unidades de rachaduras catalíticas. Nos últimos anos, com o desenvolvimento da tecnologia de geração de energia supercrítica, enquanto alguns aços de liga de grau superior começaram a ser usados, o tubo de aço 12Cr1mo mantém uma demanda estável por unidades de média e baixa pressão. Particularmente digno de nota é a excelente soldabilidade desse material na fabricação de caldeiras, normalmente alcançada usando soldagem manual de arco ou soldagem de gás inerte de tungstênio. O pré-aquecimento de 200-250 ° C é necessário antes da soldagem, seguida de um tratamento de temperamento pós-soldado a 680-720 ° C para garantir o desempenho da articulação.

A oferta e demanda de mercado indicam que os principais fabricantes de tubo de aço sem costura 12Cr1Mo no meu país estão concentrados em Jiangsu, Tianjin e Shandong, com uma capacidade de produção anual de aproximadamente 500.000 toneladas. Com a reestruturação de energia e o aumento dos requisitos de proteção ambiental, a participação de mercado de 12cr1Mov de alta qualidade (com vanádio adicional) está se expandindo gradualmente. No entanto, os tubos básicos de aço 12Cr1Mo, devido à sua relação custo-benefício, mantêm uma demanda estável na construção convencional da usina e manutenção de equipamentos químicos. As tendências de preços indicam que, influenciadas pelas flutuações nos preços dos elementos de liga de matéria -prima, o preço de mercado de tubos de aço sem costura 12Cr1Mo flutuarão entre 8.000 e 12.000 yuan por tonelada na primeira metade de 2025, um ligeiro aumento em comparação com o mesmo período em 2024.

Em termos de manutenção, os tubos de aço sem costura 12Cr1Mo exigem várias considerações importantes: primeiro, a inspeção de pré-instalação. Além das verificações dimensionais de rotina, testes ultrassônicos ou testes radiográficos devem ser realizados para garantir a ausência de defeitos internos. Segundo, os procedimentos de soldagem devem aderir estritamente aos padrões relevantes, sendo essencial o pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldado. Finalmente, são necessários testes regulares de dureza e exames metalográficos durante a operação para monitorar o envelhecimento do material. A prática mostrou que, em condições operacionais normais, os tubos de aço sem costura 12Cr1Mo podem ter uma vida útil de mais de 15 anos. No entanto, o superaquecimento prolongado pode acelerar o acúmulo de carbonetos na microestrutura, levando a uma diminuição da força de fluência. Isso requer cautela particular.

De uma perspectiva tecnológica, as melhorias nos tubos de aço 12Cr1Mo se concentram principalmente em três áreas: primeiro, melhorando ainda mais a força de alta temperatura através da microalloying e a adição de elementos como NB e V; Segundo, otimizando os processos de tratamento térmico e empregando métodos mais precisos de controle de temperatura para melhorar a estabilidade do desempenho; e terceiro, desenvolvendo novas tecnologias de testes não destrutivos, como testes ultrassônicos de matriz em fases, para aumentar as taxas de detecção de defeitos. Vale ressaltar que a aplicação da tecnologia digital na produção de tubos de aço está aprofundando, com algumas empresas líderes que já implementam a rastreabilidade de dados de processo total da fabricação de siderúrgicas ao produto acabado, melhorando significativamente a consistência da qualidade do produto.

Ao comprar tubos de aço sem costura 12CR1Mo, os profissionais recomendam focar em várias áreas -chave: primeiro, verifique as qualificações do fabricante, priorizando aqueles com licenças de fabricação de equipamentos especiais; Segundo, verifique a documentação da qualidade, incluindo relatórios de composição química, relatórios de testes de propriedade mecânica e registros de tratamento térmico; Terceiro, preste atenção à precisão dimensional do tubo e à qualidade da superfície, principalmente verificando defeitos como dobras e rachaduras; E, finalmente, considere as condições de transporte e armazenamento para evitar danos durante o transporte ou a corrosão da superfície causada pelo armazenamento a longo prazo. A experiência mostra que a compra através de canais formais e estritamente após os procedimentos de aceitação pode reduzir significativamente os riscos de uso.

De uma perspectiva de desenvolvimento ambiental e sustentável, o tubo de aço sem costura 12Cr1Mo oferece a vantagem da reciclabilidade 100%, que se alinha com as tendências atuais na fabricação verde. Além disso, com os avanços na tecnologia de fabricação, o consumo de energia unitário de tubos de aço 12Cr1Mo de nova geração diminuiu em aproximadamente 15% em comparação com dez anos atrás, demonstrando o compromisso do setor com a conservação de energia e a redução de emissões. No futuro, à medida que a proporção de energia limpa aumenta, enquanto a demanda por alguns tubos tradicionais de energia térmica pode diminuir, os tubos de aço 12Cr1Mo aprimorados continuarão a desempenhar um papel vital em aplicações ambientalmente amigáveis ​​emergentes, como geração de energia de biomassa e incineração de resíduos.

No geral, como um material clássico de alta temperatura e portador de pressão, o tubo de aço sem costura de 12Cr1Mo possui alta maturidade técnica, desempenho estável e uma ampla gama de aplicações. Ele continuará sendo um material chave indispensável no setor de fabricação de equipamentos de energia por um período considerável de tempo. Com a inovação contínua na tecnologia de fabricação e a expansão contínua de suas áreas de aplicação, esse material, sem dúvida, demonstrará nova vitalidade e fará maiores contribuições para o desenvolvimento industrial. Para os usuários, uma compreensão aprofundada das propriedades do material, o controle rigoroso da qualidade e os procedimentos padronizados de uso e manutenção são a chave para garantir a operação segura e eficiente dos tubos de aço sem costura 12Cr1Mo.