¿Cómo mejorar la tenacidad a baja temperatura de los tubos de precisión 304?

La tenacidad a baja temperatura se refiere a la capacidad de los materiales para resistir la fractura frágil en entornos de baja temperatura. En el caso de los tubos de precisión 304, la tenacidad a baja temperatura se manifiesta como la capacidad de la tubería para soportar ciertos impactos de fuerza externa, estiramientos, flexiones y otras cargas a bajas temperaturas sin fractura frágil repentina y, aun así, mantener una cierta capacidad de deformación plástica.
En el caso de los tubos de precisión 304 utilizados en entornos de baja temperatura, una buena tenacidad a baja temperatura puede garantizar su seguridad y confiabilidad en aplicaciones como el transporte de gas natural licuado (GNL) y los sistemas de refrigeración a baja temperatura. Por ejemplo, en el almacenamiento y transporte de GNL, las tuberías deben funcionar en entornos de temperatura ultrabaja de alrededor de -162 ℃. Si la tenacidad a baja temperatura es deficiente, la tubería puede volverse frágil, lo que da como resultado fugas de GNL y causa graves accidentes de seguridad.

Entonces, ¿cómo mejorar la tenacidad a baja temperatura de los tubos de precisión 304? 

Ajuste de la composición química

1. Aumente el contenido de níquel

El níquel es un elemento clave en el acero inoxidable 304. Aumentar adecuadamente el contenido de níquel puede expandir la región de la fase de austenita. A bajas temperaturas, la estructura de austenita estable puede prevenir eficazmente la propagación de grietas y mejorar la tenacidad. Por ejemplo, aumentar adecuadamente el contenido de níquel del 8 % estándar al 9 % - 10 % puede ayudar a mejorar la tenacidad de los tubos de precisión 304 a bajas temperaturas.
2. Control de elementos de impurezas
Controle estrictamente el contenido de elementos de impurezas como el carbono, el azufre y el fósforo. Estas impurezas se concentran en los límites de grano, lo que reducirá la fuerza de unión del límite de grano y hará que el material sea más frágil a bajas temperaturas. El uso de tecnologías de fundición avanzadas, como la fusión por inducción al vacío o la refundición por electroescoria, puede reducir eficazmente el contenido de impurezas.

Optimice la tecnología de procesamiento
1. Optimice el proceso de procesamiento en caliente
Durante el laminado en caliente o el forjado en caliente, controle razonablemente los parámetros como la temperatura de procesamiento, la cantidad de deformación y la velocidad de enfriamiento. Por ejemplo, después del procesamiento en caliente, se realiza un enfriamiento controlado adecuado para evitar un estrés organizativo excesivo causado por un enfriamiento demasiado rápido. La tecnología de procesamiento en caliente adecuada puede refinar los granos y mejorar la estructura organizativa del material, mejorando así la tenacidad a baja temperatura.
2. Combinación de procesamiento en frío y recocido
Para el procesamiento en frío de tubos de precisión 304, como el estirado en frío o el laminado en frío, se debe prestar atención al control del grado de deformación. El trabajo en frío excesivo provocará el endurecimiento del material y reducirá la tenacidad. El recocido debe realizarse a tiempo después del trabajo en frío para eliminar el endurecimiento y la tensión interna y restaurar la tenacidad del material. La temperatura de recocido generalmente está entre 1010-1150 ℃, y el tiempo depende del tamaño y el procesamiento de la tubería, generalmente alrededor de 30-60 minutos.

Medidas de tratamiento de la superficie
1. Granallado
El granallado se realiza en la superficie del tubo de precisión 304. La tensión de compresión superficial generada por el granallado puede compensar parte de la tensión de tracción generada por la contracción térmica a baja temperatura, inhibir la generación y expansión de grietas y mejorar la tenacidad a baja temperatura de la tubería.
2. Recubrimiento de la superficie
Aplique un recubrimiento adecuado, como un recubrimiento cerámico o un recubrimiento de polímero. El recubrimiento puede desempeñar un papel aislante y protector, reducir la erosión del entorno externo en la tubería y, al mismo tiempo, también puede aliviar la concentración de tensión de la tubería a baja temperatura hasta cierto punto, mejorando así la tenacidad a baja temperatura.