Tubo in lega
Che cosa significa "lega"?
Tubi in lega si riferiscono a tubi realizzati con materiali in lega. Le leghe sono composte da più elementi, come cromo, nichel e molibdeno. Le prestazioni del tubo vengono migliorate controllando il contenuto dei diversi elementi. Diverse composizioni e contenuti mostrano prestazioni diverse.
Elementi contenuti nei tubi in lega
Cromo (Cr)
La sua funzione principale è quella di migliorare la resistenza alla corrosione e alle alte temperature. Quando il contenuto di cromo supera i 10,5%, sulla superficie del tubo si forma una pellicola passiva di Cr₂O₃, che lo isola dal mondo esterno e garantisce la protezione dalla corrosione. Questo film passivo stabile rende il tubo più resistente alle alte temperature e ne migliora la resistenza.
Nichel (Ni)
Il nichel forma un'austenite stabile ed è l'elemento principale dell'austenite. Aumenta in modo significativo la tenacità e la resistenza alla corrosione a basse temperature, facilitandone la formazione durante la lavorazione.
Molibdeno (Mo)
Il molibdeno può essere aggiunto all'acciaio inossidabile in presenza di cloruri, come l'acqua di mare o le soluzioni di ioni cloruro, per migliorarne la resistenza alla corrosione. L'aggiunta di molibdeno aumenta anche la temprabilità durante il trattamento termico, dando luogo a un materiale complessivamente più uniforme. Il molibdeno aumenta anche la temperatura di ricristallizzazione, migliorando significativamente la resistenza alle alte temperature e la resistenza al creep.
Manganese (Mn)
Il manganese, come il molibdeno, ha le stesse proprietà del molibdeno: migliora la temprabilità durante il trattamento termico e consente di ottenere un materiale complessivamente più uniforme. Il manganese può essere utilizzato anche come disossidante e desolforatore. Sciogliendosi nella ferrite, aumenta la resistenza dell'acciaio. Il manganese è presente anche nell'austenite.
Silicio (Si)
L'uso principale del silicio è quello di disossidante. Il silicio è molto più efficace del manganese come disossidante, migliorando la resistenza all'ossidazione, la forza e la durezza del tubo.
Gradi comuni e composizioni chimiche dei tubi in lega
Tubi in lega di acciaio inossidabile austenitico
L'acciaio inossidabile austenitico è l'acciaio inossidabile legato più utilizzato. Grazie alla sua particolare struttura cubica a facce centrate, questo materiale è solitamente amagnetico, ha un'elevata resistenza e un'eccellente resistenza alla corrosione ed è anche molto plastico.
304/304L
Principali componenti chimici (%)
C≤0.08/0.03
Cr: 18-20
Ni: 8-10,5
Mn≤2.0
Si≤1.0
P≤0.045
S≤0.03
316/316L
Principali componenti chimici (%)
C≤0.08/0.03
Cr: 16-18
Ni: 10-14
Mo: 2-3
Mn≤2.0
Si≤1.0
P≤0.045
S≤0.03
Tubi in lega di acciaio inossidabile Duplex
Il termine "duplex" in acciaio inossidabile duplex si riferisce all'austenite e alla ferrite. La sua microstruttura è composta per metà da austenite e per metà da ferrite, combinando i vantaggi di entrambe. Offre un'elevata resistenza (più del doppio di quella dell'austenite), un'eccellente tenacità e resistenza alla corrosione, il suo vantaggio principale. Offre inoltre un'eccellente resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale.
Acciaio duplex standard 2205 (S31803/S32205)
Principali componenti chimici (%)
C≤0.03
Cr: 21-23
Ni: 4,5-6,5
Mo: 2,5-3,5
N: 0.08-0.20
Mn≤2.0
Si≤1.0
Acciaio super duplex 2507 (S32750)
Principali componenti chimici (%)
C≤0.03
Cr: 24-26
Ni: 6-8
Mo: 3.0-4.0
N: 0.24-0.32
Mn≤1,2
Si≤0,8
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Applicazione dei tubi in acciaio legato
- Energia e potenza: utilizzate per la trasmissione di fluidi ad alta temperatura e ad alta pressione e di petrolio e gas, come la lega P92 utilizzata per le condutture di vapore delle centrali termiche, il tubo in acciaio legato P5 per il trasporto di benzina nell'industria dell'estrazione petrolifera. La tubazione HP40 ha una forte resistenza alla corrosione e viene utilizzata per il trasporto di gas naturale.
- Chimico e petrolchimico: utilizzato per il trasporto di fluidi corrosivi. Ad esempio, il tubo in acciaio legato P22 trasporta acido cloridrico e acido solforico.
- Aerospaziale: I tubi in lega di titanio senza saldatura sono utilizzati per il trasporto del carburante inviato dai razzi.
- Settore militare: I tubi in acciaio legato al cromo-molibdeno fungono da unità di potenza nel sistema idraulico dei veicoli blindati militari.
- Settore marino: I tubi in acciaio duplex hanno una forte resistenza alla corrosione e sono utilizzati nei progetti di estrazione mineraria in acque profonde.
Manutenzione delle leghe per tubi
Sebbene i tubi in lega abbiano prestazioni elevate, la manutenzione quotidiana è fondamentale. Utilizzare regolarmente un panno neutro per pulire la superficie del tubo (non utilizzare candeggina o detergenti contenenti cloro). Se sulla superficie sono presenti degli accessori, pulirli con cura per evitare di graffiare la superficie del tubo. Anche l'umidità superficiale deve essere asciugata immediatamente per evitare la corrosione elettrolitica. Prestare particolare attenzione ai tubi in lega di titanio. Pulire l'indicatore di livello con acqua pulita o tricloroetilene ogni mese per evitare che le sostanze nocive causino corrosione locale e accelerino l'invecchiamento del tubo.
Confronto tra le caratteristiche dei tubi in lega e dei tubi in acciaio al carbonio
Caratteristiche di tubi in acciaio al carbonio:
facilità di lavorazione, basso costo e ampia applicazione, scarsa stabilità alla tempra, scarsa permeabilità e impossibilità di soddisfare particolari requisiti prestazionali.
Caratteristiche di lega tubi:
lavorazione difficile, costo elevato, elevata stabilità di rinvenimento, elevata temprabilità e in grado di soddisfare requisiti prestazionali speciali
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