Independentemente do processo de tratamento térmico adotado, seja normalização, recozimento, têmpera, têmpera ou outros, os tubos de aço passam por processos fundamentais de aquecimento, imersão e resfriamento durante o tratamento térmico, todos os quais podem levar a defeitos nos tubos. Os defeitos do tratamento térmico dos tubos de aço abrangem principalmente microestrutura e propriedades insatisfatórias, dimensões superdimensionadas, rachaduras superficiais, arranhões, oxidação severa, descarbonetação, superaquecimento ou superqueima, bem como oxidação superficial durante o tratamento térmico com gás de proteção.
Microestrutura e propriedades insatisfatórias de tubos de aço: Durante o tratamento térmico, temperaturas de aquecimento incorretas, tempos de imersão irracionais ou taxas de resfriamento excessivamente rápidas ou lentas podem fazer com que as propriedades dos tubos de aço não atendam aos requisitos. Para resolver isso, em primeiro lugar, ao formular o processo de aquecimento, é essencial considerar completamente a influência dos elementos de liga no aço, temperaturas de aquecimento e a microestrutura e dimensões originais na transformação austenítica do aço. Em segundo lugar, estabeleça a temperatura de aquecimento para o tratamento térmico de tubos de aço com base no diagrama de equilíbrio ferro-carbono. Em terceiro lugar, esclareça o método de tratamento térmico, temperatura de aquecimento, temperatura de têmpera e taxa de resfriamento. Após formular o plano de processo, ele deve ser verificado por meio da produção em pequenos lotes antes do início da produção em massa.
Dimensões insatisfatórias de tubos de aço: Após o tratamento térmico, as dimensões dos tubos de aço podem sofrer alterações significativas em alguns casos, incluindo alterações no diâmetro externo, ovalização e curvatura. As alterações no diâmetro externo geralmente ocorrem durante a têmpera, pois a microestrutura primária se transforma em martensita e bainita, resultando em alterações volumétricas que aumentam o diâmetro externo. Para reduzir essa alteração, um processo de dimensionamento geralmente é adicionado após a etapa de têmpera. As alterações de ovalização geralmente ocorrem nas extremidades dos tubos de aço, principalmente devido ao aquecimento prolongado em alta temperatura de tubos de paredes finas de grande diâmetro. Para evitar alterações de ovalização, é crucial garantir um sistema de aquecimento razoável. Mesmo com um sistema de aquecimento razoável, se a relação D/S for muito grande, isso pode fazer com que o tubo "colapse", resultando em uma extremidade "não arredondada". Nesses casos, garantir que o tubo de aço gire enquanto é aquecido pode evitar esse problema.
Vários fatores influenciam a flexão, principalmente aquecimento e resfriamento desiguais, especialmente taxas de resfriamento inconsistentes ao longo das seções longitudinais ou transversais durante a têmpera. Geralmente, tubos de aço dobrados podem ser endireitados usando uma máquina de endireitamento.
Trincas superficiais em tubos de aço: Tensões térmicas excessivas durante o tratamento térmico podem causar trincas superficiais em tubos de aço, principalmente devido a taxas de aquecimento ou resfriamento excessivamente rápidas. Durante o aquecimento de tubos de aço de parede espessa de liga, se a temperatura do forno for muito alta, o aquecimento rápido do tubo ao entrar no forno pode criar uma diferença de temperatura significativa entre a superfície e os metais internos, gerando tensões térmicas. Quando essas tensões atingem a resistência à tração máxima do material, as trincas superficiais aparecem.
Devido à natureza da têmpera, a probabilidade de trincas superficiais é relativamente alta durante a têmpera metalográfica de tubos de aço. A presença de inclusões não metálicas, segregação composicional e segregação microestrutural em tubos de aço pode aumentar a possibilidade de trincas de têmpera. Para mitigar trincas de tratamento térmico em tubos de aço, por um lado, é necessário formular sistemas de aquecimento e resfriamento específicos para o tipo de aço, selecionando meios de têmpera adequados. Por outro lado, tubos de aço temperados temperados ou recozidos devem ser prontamente tratados para eliminar tensões internas.
Arranhões e hematomas na superfície de tubos de aço: Esses defeitos surgem principalmente durante o aquecimento no forno ou após o aquecimento, dentro do equipamento de têmpera ou durante o transporte por esteira rolante, devido a colisões ou abrasões entre o tubo de aço e ferramentas ou peças de trabalho em contato. Para evitar esses defeitos, ao mesmo tempo em que garante a operação normal do equipamento de aquecimento, minimize a velocidade de deslizamento relativa entre tubos de aço, peças de trabalho, ferramentas e rolos, reduzindo as oportunidades de colisões.
Em resumo, seja o aquecimento de tarugos antes da perfuração para tubos de aço sem costura laminados a quente, o reaquecimento de tubos brutos antes do dimensionamento (redução) após a laminação ou o recozimento intermediário de tubos de aço laminados a frio (trefilados), o projeto e o controle inadequados dos parâmetros do processo de aquecimento podem levar a defeitos de qualidade, como aquecimento irregular, oxidação, descarbonetação, rachaduras de aquecimento, superaquecimento ou queima excessiva em tarugos (tubos de aço), afetando, em última análise, a qualidade dos tubos de aço. Portanto, é fundamental fortalecer o controle de qualidade em todos os aspectos do aquecimento de tarugos (tubos de aço).
