Introdução
Tubos de aço inoxidável (SS) estão entre os tubos mais preferidos devido à sua versatilidade e propriedades exclusivas. Esses tubos são altamente resistentes à ferrugem e têm um desempenho excepcional em ambientes úmidos ou quimicamente agressivos (especialmente aqueles que contêm ácidos ou cloretos).
As projeções de mercado indicam que, impulsionado pelo aumento da demanda, o mercado de tubos de aço inoxidável deverá atingir $48-50 bilhões em 2032. Com uma ampla gama de usos, os tubos de aço inoxidável são utilizados em vários setores. Eles são usados principalmente para o transporte de petróleo e gás, para fins estéticos e para aplicações de suporte estrutural, médicas e de processamento de alimentos.
Vamos nos aprofundar no artigo para saber mais sobre os tubos de aço inoxidável.
Visão geral dos tubos de aço inoxidável
Os tubos de aço inoxidável são tubos de metal oco de alta qualidade, duráveis e resistentes à ferrugem. Eles são baseados em uma liga à base de ferro contendo 10,5% de cromo. Dependendo do grau, outros elementos podem ser adicionados, como níquel e molibdênio. O teor suficiente de cromo no aço inoxidável aumenta sua resistência à corrosão ao formar uma camada passiva de óxido.
O nascimento do aço inoxidável remonta a 1913. Foi quando Harry Brearly, em Sheffield, encontrou o aço cromo ao procurar aço resistente à corrosão para barris de armas. Inicialmente, ele o chamou de "aço sem ferrugem". Isso estabeleceu a base do aço SS, que requer cromo suficiente para conferir propriedades resistentes à corrosão e à ferrugem.
Após essa revolução, vários desenvolvimentos levaram à sua adoção mais ampla pelos fabricantes. Isso abriu o caminho para o uso do aço inoxidável na fabricação de tubos e canos.
Atualmente, os tubos de aço inoxidável estão disponíveis em vários graus e tipos. Eles são mais amplamente usados em vários setores para diversas finalidades. Isso se deve às propriedades superiores que os diferenciam de outras variedades de tubos de aço. Entre elas estão a capacidade de limpeza, a resistência, a durabilidade, a estética e muito mais.
Composição do material e características dos tubos de aço inoxidável
Os tubos de aço inoxidável são principalmente uma liga à base de ferro, composta de componentes que incluem:
- Ferro: Ele serve como material de base, representando 60-70% da liga.
- Cromo: 10,5% a 30% nas bases de composição dos graus específicos.
Em vários tipos de aço inoxidável, outros materiais adicionados em diferentes quantidades são:
- Níquel (8-15%)
- Molibdênio (0,5-3%)
- Carbono (0,01- 1,2%)
- Outros incluem manganês (0,5-7%), silício (0,5-1,5%), nitrogênio (0,1-0,2%), enxofre (0,01-0,03%), fósforo (0,02-0,03%), etc.
Devido a essa composição do material, o aço inoxidável possui algumas características exclusivas. Essas características são as seguintes:
- Resistência à corrosão: Excelente, devido à camada de óxido de cromo; aprimorada pelo molibdênio para resistência a cloretos.
- Resistência criogênica em baixa temperatura: Ele mantém alta resistência e ductilidade em temperaturas abaixo de zero, muitas vezes ganhando força. Ao mesmo tempo, resiste a rachaduras frágeis no frio extremo.
- Resistência e durabilidade: Ele tem a capacidade de suportar condições de pressão mais altas e tensão de tração, proporcionando alta resistência ao desgaste
- Propriedades magnéticas: Alguns tipos de aço inoxidável, como os tipos ferríticos com baixo teor de níquel, apresentam boas propriedades magnéticas.
- Capacidade de limpeza: É mais higiênico do que o alumínio, o vidro e outros materiais.
- Estética: Ele oferece um acabamento atraente e uma aparência agradável.
Tipos de tubos de aço inoxidável
Classificação por método de produção:
Tubos sem costura: Esses tubos não requerem soldagem. Para isso, um tarugo sólido é perfurado para formar um cilindro oco, extrudado e laminado no tamanho necessário. Como não há emendas, a resistência e a durabilidade se destacam. Eles podem tolerar alta pressão e temperatura e oferecem resistência superior à corrosão. Devido a essas propriedades, são usados nas áreas mecânica, química e petroquímica.
Tubos soldados: Os tubos de aço inoxidável com costuras são soldados. Essas soldas podem ser longitudinais ou ao longo da bobina de aço em tiras, e podem ser soldadas usando vários métodos. Isso inclui soldagem por arco submerso (SAW), soldagem por resistência elétrica (ERW), gás inerte metálico (MIG) e outros. Esse tipo de soldagem os torna mais econômicos, mas sua resistência pode ser menor do que a dos tubos sem costura. Entretanto, eles oferecem boa resistência à pressão e à corrosão e são altamente versáteis. Eles são usados para suporte estrutural em aplicações de encanamento.
Classificação por material/grau:
Os tipos comuns de aço inoxidável são os seguintes:
| Variedades | Grau | Composição | Características |
| Classes austeníticas | 304 | Ferro: equilíbrio
Cromo: 18-20.0% Níquel: 8-10.5% Carbono: ≤0,08% |
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| 304L
(baixo carbono) |
Ferro: equilíbrio
Cromo: 18-20% Níquel: 8-10.5% Carbono: ≤0,030% |
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| 316 | Ferro: equilíbrio
Cromo:16-18% Níquel: 10-14% Molibdênio: 2-3% Carbono: ≤0,08% |
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| 316L
(baixo carbono) |
Ferro: equilíbrio
Cromo:16-18% Níquel: 10-14% Molibdênio: 2-3% Carbono: ≤0,030% |
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| 321 | Ferro: equilíbrio
Cromo:17-19% Níquel: 9-12% Carbono: ≤0,08% Titânio: menor ou máximo de 0,7% (para estabilização) |
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| Grau ferrítico | 430 | Ferro: equilíbrio
Cromo:16-18% Carbono: 0,12% |
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| Grau martensítico | 410 | Ferro: equilíbrio
Chromium:11.5-13.5% Carbono: 0,15-0,3% |
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| Duplex | 2205 | Ferro: equilíbrio
Cromo:22-23% Níquel: 4,5-6,5% Molibdênio: 3% Carbono: 0,030% |
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Classificação por aplicativo:
-
- Tubos decorativos: Esses tubos de aço inoxidável são conhecidos por seu acabamento de superfície brilhante e liso. É por isso que eles são usados em aplicações decorativas e arquitetônicas, como móveis, corrimão de escada e outras aplicações domésticas.
- Tubos de produtos: Diferentes componentes e produtos, como eixos ocos, rolamentos e outros componentes automotivos, geralmente incluem pequenos tubos, geralmente de aço inoxidável. Esses tubos oferecem usinabilidade e precisão de dimensões, vitais para essas aplicações. Os padrões de tubos para essas aplicações incluem A554 e ASTM A511.
- Tubos industriais: Os tubos de aço inoxidável com alta resistência à corrosão, temperatura e produtos químicos, além de oferecerem alta resistência à tração, são usados em vários setores. Eles são usados em linhas de processamento químico e de alimentos, bem como em grandes unidades industriais, para o transporte de óleo, gás e outros fluidos. As indústrias alimentícias usam SS graus 304, 304L, 316, 316L e 321, dependendo do setor específico. Ao mesmo tempo, o setor químico usa 321, 347, 317L, 904L e outros.
- Tubos sanitários: Esses tubos de aço inoxidável são essenciais quando a higiene é fundamental. Eles podem ser usados em vários setores para evitar corrosão e contaminação. O padrão de tubos ASTM A270 se aplica a essas aplicações.
- Tubos com formatos especiais: Esses tubos podem ser personalizados em formatos diferentes dos cilindros. Eles podem ser usados em casos especiais, como aplicações arquitetônicas ou equipamentos especiais.
Processo de fabricação de tubos de aço inoxidável
As principais etapas de fabricação de tubos de aço inoxidável envolvem algumas etapas que são discutidas a seguir:
- Seleção de matérias-primas: O processo começa com a seleção dos materiais principais, incluindo ferro, cromo e níquel. Adicionando todos eles a um alto-forno que derrete o material. Aqui, a temperatura é de cerca de 1.200 graus. Forma-se um tarugo sólido ou uma placa. Outros materiais, como molibdênio, carbono, enxofre, fósforo e outros, são adicionados para conferir propriedades distintas.
- Formação de tubos: As placas ou tarugos são perfurados, laminados e extrudados em chapas de aço. Para tubos soldados, são formadas chapas cilíndricas, enquanto para tubos sem costura, o material é usinado a partir do centro, produzindo um cilindro oco.
- Soldagem: As chapas com listras de aço inoxidável são soldadas nas bordas para produzir cilindros. Aqui, diferentes métodos de soldagem são usados conforme necessário. Essa etapa é omitida nos tubos sem costura, pois eles não precisam de soldagem.
- Tratamentos pós-formação: Tratamento térmico são realizados após a formação dos tubos. Isso envolve recozimento, normalização e outros processos para aumentar a resistência e melhorar as propriedades mecânicas. O outro processo envolve descalcificação, endireitamento, etc.
- Corte e acabamento: Agora, as peças danificadas são removidas, os tubos são cortados e dimensionados e, em seguida, passam pelo processo de acabamento (se necessário).
Vantagens e desvantagens dos tubos de aço inoxidável
Vantagens:
- Altamente resistente à corrosão: Quando o cromo reage com o oxigênio em um ambiente controlado, ele forma uma película de óxido de passivação. Isso aumenta a resistência à corrosão do aço inoxidável e é benéfico em várias aplicações e setores.
- 100% reciclável: Quando não é usado, pode ser reciclado, e outros produtos úteis podem ser feitos com o material.
- Aparência atraente: O acabamento espelhado e a superfície polida são excelentes. Pode ser benéfico para aplicações estéticas e arquitetônicas quando a aparência é extremamente importante.
- Alta resistência e durabilidade: Com tudo isso, ele também apresenta alta resistência à tração e durabilidade. Ele pode suportar alta pressão e é usado em aplicações estruturais que atendem a ambientes exigentes.
Desvantagens:
- Preço alto: O alto custo das matérias-primas aumenta os preços dos tubos de aço inoxidável.
- Instalação desafiadora: A instalação requer ferramentas e equipamentos especializados, o que pode ser difícil para pessoas sem experiência.
- Dificuldade de soldagem: Os tubos de aço inoxidável são resistentes ao calor, o que os torna propensos a dificuldades de soldagem.
- Pesado: O peso elevado pode gerar muitas dificuldades. Isso inclui transporte, instalações, etc.
Conclusão
Para concluir, este artigo fornece uma visão detalhada sobre os tubos de aço inoxidável, que estão entre os tubos preferidos e mais comumente usados para várias aplicações. O componente exclusivo, o cromo, na liga à base de ferro, juntamente com outros componentes, diferencia esses tubos. A adição de cromo resulta em alta resistência à corrosão. Ele também oferece resistência ao calor, alta resistência, durabilidade e uma aparência altamente atraente. Com tantos tipos e graus, você deve escolher de acordo com suas aplicações preferidas. Compra de tubos tubos de aço inoxidável de alta qualidade de um fabricante confiável é sempre importante. Para consultas, Entre em contato conosco hoje!