Tubo de aço inoxidável sem emenda 1,4576 do EN 10297 X6CrNiMoNb17-12-2

O que é EN 10297 X6CrNiMoNb17-12-2?

X6CrNiMoNb17-12-2 é um tubo sem costura de aço inoxidável austenítico estabilizado com nióbio-da família EN 10297 para tubos de engenharia mecânicos e adjacentes à pressão. O número do aço é 1,4576 e a designação UNS mais próxima é S31640, o grau austenítico de molibdênio estabilizado com nióbio.

O nióbio é adicionado em um nível de pelo menos dez vezes o teor de carbono, de modo que o carbono seja ligado como carbonetos de nióbio, em vez de estar disponível para formar carbonetos de cromo nos limites dos grãos. Esta estabilização é o que confere à classe a sua resistência à corrosão intergranular após a soldadura e a sua capacidade de manter a resistência a temperaturas elevadas, onde as classes não estabilizadas começariam a sensibilizar.

Composição Química

A proporção nióbio/carbono é o principal parâmetro de controle. Quando o nióbio está presente com um teor de carbono dez vezes maior ou mais, essencialmente todo o carbono é precipitado como carboneto de nióbio durante a solidificação e o trabalho a quente, não deixando nenhum carbono disponível para esgotar o cromo nos limites dos grãos durante a exposição térmica subsequente.

Propriedades Mecânicas

Como a classe retém uma estrutura totalmente austenítica, ela não apresenta uma transição dúctil para frágil em baixas temperaturas e mantém a tenacidade útil até o serviço criogênico. A resistência em temperaturas elevadas é mantida melhor do que em classes não estabilizadas porque as partículas de carboneto de nióbio resistem ao engrossamento.

Comparação com o grau{{0}estabilizado de titânio

Tanto a estabilização de nióbio quanto de titânio evitam a sensibilização e ambas são usadas nas mesmas famílias de alta-temperatura e serviço corrosivo. A diferença está no comportamento durante a soldagem e na temperatura. Os carbonetos de nióbio são mais estáveis ​​em altas temperaturas do que os carbonetos de titânio, portanto, a classe estabilizada-de nióbio mantém a resistência à fluência em níveis superiores à faixa de temperatura. As adições de titânio criam inclusões angulares que podem afetar a limpeza da solda, enquanto o nióbio é totalmente dissolvido no fundido e produz uma poça de fusão mais limpa. O nióbio também é uma adição-de custo mais alto, portanto, o grau estabilizado-de nióbio geralmente tem um preço mais alto em relação à alternativa estabilizada-de titânio.

Aplicações Típicas

Tubulação de caldeira, superaquecedor e elementos de reaquecedor na geração de energia

Reatores químicos e tubulações de processo que lidam com ácidos minerais corrosivos

Equipamentos de fundo de poço e de superfície de petróleo e gás expostos a serviços úmidos e ácidos

Trocadores de calor operando com ciclos térmicos repetidos

Componentes estruturais de exaustão e de{0}}alta temperatura em instalações de teste de motores

Peças de forno e suportes de tubos radiantes onde a resistência à fluência é importante

Orientação sobre fabricação e tratamento térmico

A soldagem é realizada com um metal de adição estabilizado correspondente ou, para juntas diferentes, com um enchimento austenítico de{0}liga superior. Nenhum tratamento térmico pós{2}}soldagem é necessário para a maioria das espessuras porque a estabilização do nióbio suprime a sensibilização, o que torna a classe conveniente para fabricação em locais onde o acesso ao forno é limitado.

A usinagem é mais exigente do que nas classes austeníticas não estabilizadas porque os carbonetos de nióbio são duros e abrasivos. Ferramentas afiadas de metal duro, velocidades de corte moderadas e avanço contínuo são usadas para evitar o endurecimento por trabalho, e o fluxo de refrigerante deve ser generoso.

Quando o recozimento da solução é necessário, o tubo é aquecido na faixa de 1.050 a 1.100 graus Celsius e resfriado rapidamente para que quaisquer fases precipitadas sejam levadas de volta à solução. O resfriamento lento através da faixa de sensibilização deve ser evitado porque reduz a resistência à corrosão mesmo em um grau estabilizado.

A inspeção abrange análise química por peça fundida, incluindo a proporção de nióbio para carbono, testes de tração por lote, determinação do tamanho do grão e testes de corrosão intergranular quando a aplicação exigir. A tubulação de serviço de pressão também recebe testes hidrostáticos ou não{1}}destrutivos do corpo do tubo e da solda.

Perguntas frequentes

P: O que a adição de nióbio alcança?
O nióbio se combina com o carbono para formar carbonetos de nióbio estáveis, o que evita o esgotamento do cromo nos limites dos grãos e, portanto, protege o tubo contra a corrosão intergranular após soldagem ou exposição a altas-temperaturas.

P: Qual é o número do aço deste tipo?
O número europeu do aço é 1.4576 e a designação UNS mais próxima é S31640. Ambos descrevem um aço inoxidável austenítico estabilizado com-molibdênio e nióbio-.

P: O tratamento térmico pós{0}}soldagem é necessário?
Não. A química estabilizada significa que a condição-soldada tem resistência à corrosão adequada para a maioria das aplicações, portanto, o tratamento térmico pós{2}}soldagem é normalmente omitido para tubos de parede fina e média.

P: Como ele se comporta em altas temperaturas?
A classe mantém a resistência útil até cerca de 800 graus Celsius porque os carbonetos de nióbio resistem ao engrossamento, o que a torna adequada para superaquecedores e componentes com limitação de fluência-.

P: Por que custa mais do que a classe estabilizada-de titânio?
O nióbio é uma adição de liga mais cara do que o titânio, e o controle rígido da proporção entre nióbio e carbono aumenta o custo de processamento, de modo que o tubo acabado tem um preço premium.

P: Pode ser usado em serviços de petróleo e gás ácido?
Sim, o teor de molibdênio oferece boa resistência à corrosão por cloretos e ao craqueamento por sulfeto de hidrogênio, desde que os limites de dureza e trabalho a frio da especificação de serviço aplicável sejam respeitados.