Proceso de recocido de tubos de acero al carbono

El proceso de recocido es un paso crítico en la producción de tubos de acero al carbono, ya que ayuda a refinar la estructura del material, aliviar las tensiones internas y mejorar sus propiedades mecánicas. Los procedimientos adecuados de preparación, calentamiento, aislamiento, enfriamiento y postratamiento garantizan que las tuberías de acero cumplan con los estándares requeridos en cuanto a resistencia, ductilidad y precisión dimensional.

Preparación antes del recocido

- Inspección de Tuberías de Acero:
Antes del proceso de recocido, es fundamental una inspección minuciosa de las tuberías de acero al carbono. Esto incluye verificar las dimensiones y la apariencia en busca de defectos como grietas, rayones o deformaciones. Se deben verificar las especificaciones y modelos de las tuberías para garantizar que cumplan con los requisitos. Cualquier tubería defectuosa debe evaluarse por su impacto en el proceso de recocido y, si es necesario, repararse o retirarse.

- Preparación de equipos:
Seleccione un horno de recocido apropiado según el tamaño, el material y los requisitos del proceso de recocido de las tuberías de acero. Los tipos de hornos comunes incluyen los hornos de caja y de foso. Asegúrese de que el sistema de calefacción, el control de temperatura y la ventilación funcionen correctamente para garantizar una distribución uniforme de la temperatura y un control preciso. Prepare herramientas auxiliares, como instrumentos de medición de temperatura (por ejemplo, termopares) y accesorios de carga.

- Carga del horno:
Cargue las tuberías en el horno con cuidado para mantener un espacio adecuado entre ellas. Esto evita que choquen o se deformen durante el calentamiento. Para tuberías de gran diámetro o con formas especiales, considere usar métodos de carga especiales o accesorios de soporte para estabilizarlas dentro del horno.

Etapa de calentamiento

- Calefacción:
Comience a calentar el horno a la velocidad predeterminada. La velocidad de calentamiento varía según el material, el tamaño y el tipo de horno. Para tuberías de paredes gruesas o de gran diámetro, es necesario un calentamiento lento para evitar tensiones térmicas que podrían provocar grietas o deformaciones. Por ejemplo, las tuberías de acero de medio carbono deben calentarse a una velocidad de 50 a 100 °C por hora, mientras que las tuberías de diámetro más pequeño se pueden calentar más rápido, a 100 a 200 °C por hora.

- Alcanzar la temperatura de recocido:
Una vez que el horno alcance la temperatura de recocido establecida, mantenga la temperatura durante el tiempo requerido. La temperatura de recocido específica depende del tipo de proceso de recocido. Para un recocido completo de acero de medio carbono, la temperatura suele ser de 30 a 50 °C por encima de Ac3 (temperatura crítica de austenitización). El recocido incompleto se realiza entre Ac1 (punto crítico inferior) y Ac3, mientras que el recocido con alivio de tensión generalmente ocurre entre 500 y 650 °C.

Etapa de aislamiento

Durante esta etapa, el tiempo de retención se determina en función del espesor de la pared de la tubería de acero. La pauta general es sujetar la tubería de 1 a 4 minutos por milímetro de espesor de pared, pero el tiempo total de sujeción no debe ser inferior a 30 minutos. Por ejemplo, para una tubería de 20 mm de espesor, el tiempo de espera debe ser de entre 20 y 80 minutos. Durante todo el período de mantenimiento, la temperatura del horno debe permanecer estable, realizándose los ajustes necesarios para mantener el rango de temperatura requerido.

Fase de enfriamiento

- Enfriamiento con el Horno:
Después del aislamiento, comienza el enfriamiento. Para un recocido completo y esferoidal, el proceso de enfriamiento generalmente se realiza dentro del horno y la velocidad de enfriamiento es lenta, generalmente entre 20 y 50 °C por hora. Esto asegura que la estructura interna de la tubería de acero se transforme completamente y se alivien las tensiones. Las tuberías se pueden retirar para enfriar el aire una vez que la temperatura alcance entre 500 y 600 °C.

- Velocidad de enfriamiento controlada:
Para un recocido incompleto o con alivio de tensiones, el enfriamiento puede ser un poco más rápido, pero aun así debe controlarse. Para un recocido incompleto, el enfriamiento se produce a 30–70 °C por hora hasta que la temperatura alcanza 550–650 °C, seguido de enfriamiento por aire. El recocido de alivio de tensiones generalmente se enfría a una velocidad de 20 a 50 °C por hora hasta menos de 400 °C antes del enfriamiento por aire.

Postratamiento de recocido

- Inspección después de la salida del horno:
Una vez que los tubos de acero se hayan enfriado a temperatura ambiente, se deben inspeccionar nuevamente para detectar defectos como deformaciones o grietas causadas por el proceso de recocido. También se vuelven a medir las dimensiones de las tuberías para garantizar que cumplan con las especificaciones.

- Pruebas de rendimiento:
Si es necesario, realizar pruebas a los tubos recocidos para evaluar sus propiedades mecánicas. Esto puede incluir pruebas de dureza, análisis metalográficos y pruebas de tracción o impacto. Estas pruebas ayudan a evaluar si el proceso de recocido ha logrado la mejora deseada en las propiedades del material.

- Marcado y Grabación:
Finalmente, las tuberías calificadas están marcadas con información relevante como tipo de material, especificaciones y parámetros del proceso de recocido. También es esencial registrar datos clave del proceso de recocido, incluidas las velocidades de calentamiento, las temperaturas de recocido, los tiempos de mantenimiento y los métodos de enfriamiento, para garantizar la trazabilidad y el control de calidad.

Siguiendo estos procedimientos detallados, los fabricantes pueden garantizar que las tuberías de acero al carbono se sometan a un proceso de recocido adecuado que mejore su calidad y cumpla con los estándares requeridos para las aplicaciones previstas.