Materiais comuns para tubos de aço de precisão

O que é um tubo de aço de precisão

Um tubo de aço de precisão é um tubo de aço fabricado com tolerâncias dimensionais rígidas, geralmente por trefilação ou laminação a frio, de modo que o diâmetro externo, a espessura da parede e o acabamento superficial atendam a requisitos rigorosos. Os tubos de precisão são usados ​​diretamente em máquinas, em muitos casos, sem usinagem adicional, razão pela qual a seleção do material é tão importante quanto a precisão dimensional. As famílias de materiais mais comuns são aço carbono, aço-liga, aço inoxidável e liga de cobre, e cada família se comporta de maneira diferente sob carga, temperatura e corrosão.

Tubos de precisão de aço carbono

Aço carbono refere-se ao aço que contém carbono entre 0,12% e 2,11%. É caracterizado por preço relativamente baixo, alta resistência mecânica, fácil processamento e boa soldabilidade, e é amplamente utilizado na fabricação de máquinas e outros campos. Os materiais de tubo de precisão de aço carbono comumente usados ​​são 20#, 45# e Q345B. Grau 20# (semelhante a C20 ou 1020) é usado para eixos e peças mecânicas em geral; 45# (C45 ou 1045) proporciona maior dureza e resistência para engrenagens, fusos e peças-de serviço pesado; O Q345B (aço estrutural de baixa{16}}liga) oferece maior resistência ao escoamento para componentes estruturais e-de suporte de carga. Os tubos de aço carbono são econômicos, mas sua resistência à corrosão é limitada e geralmente é necessária proteção de superfície, como lubrificação ou pintura.

Tubos de precisão de liga de aço

Aço-liga refere-se ao aço que contém outros elementos de liga além do carbono. Os elementos de liga comuns são vanádio, cromo, molibdênio, manganês, níquel e tungstênio. O aço-liga tem excelentes propriedades mecânicas, resistência à corrosão e estabilidade térmica e é comumente usado em ambientes de alta-carga, alta-temperatura e alta-pressão. Os materiais de tubos de precisão de liga de aço comumente usados ​​são 16Mn, 15CrMo, 35CrMo e 42CrMo. 16Mn (família Q345) adequados para uso estrutural; 15CrMo é um aço resistente ao calor de cromo-molibdênio-para caldeiras e peças de pressão até cerca de 550 graus C; 35CrMo e 42CrMo são aços temperados e revenidos com alta resistência e tenacidade para eixos, engrenagens, cilindros hidráulicos e máquinas pesadas. Quando a condição de serviço envolve temperatura elevada, fadiga ou carga de choque, uma liga de aço geralmente é a escolha correta.

Tubos de precisão de aço inoxidável

O aço inoxidável é um aço no qual o cromo, o níquel e outros elementos formam uma densa camada protetora de óxido na superfície, conferindo ao aço resistência à corrosão. Os materiais dos tubos de precisão de aço inoxidável são geralmente divididos em tipos 304, 316 e 321. O tipo 304 (18-8 austenítico) é o grau resistente à corrosão-de uso geral-; o tipo 316 adiciona molibdênio para melhorar a resistência a cloretos e meios químicos; o tipo 321 é estabilizado com titânio para serviço na faixa de temperatura de sensibilização, como exaustão de aeronaves e equipamentos químicos. Os tubos de aço inoxidável são usados ​​em aplicações de processamento de alimentos, farmacêuticas, químicas e sanitárias, onde a limpeza e a resistência à corrosão são mais importantes do que o custo.

Tubos de precisão de liga de cobre

Liga de cobre refere-se ao material de liga contendo o elemento cobre. A liga de cobre tem alta condutividade térmica, condutividade elétrica e boa plasticidade, por isso é amplamente utilizada na fabricação elétrica, aeroespacial e outros campos. Os tubos de precisão de liga de cobre são geralmente divididos em cobre vermelho (cobre puro), latão (cobre-zinco) e ligas de cobre-alumínio. As aplicações típicas incluem tubos de trocadores de calor, linhas hidráulicas e pneumáticas, conectores elétricos e tubos de instrumentos onde o desempenho térmico ou elétrico é necessário.

Como escolher o material certo

A seleção é orientada pelo ambiente de serviço: carga mecânica e fadiga (liga ou aço{0}}carbono médio), temperatura operacional (liga-resistente ao calor ou inoxidável), meio de corrosão (liga inoxidável ou liga de cobre) e orçamento de custo (aço carbono primeiro). A escolha final também deve considerar a usinabilidade, a soldabilidade e a disponibilidade da faixa de tamanho necessária. Uma especificação completa para aquisição de tubos de precisão deve incluir grau de material, padrão, tolerâncias dimensionais, condição de superfície, estado de tratamento térmico e requisitos de inspeção.

Perguntas frequentes

P: Quais materiais são comumente usados ​​para tubos de aço de precisão?A: Aço carbono (20#, 45#, Q345B), liga de aço (16Mn, 15CrMo, 35CrMo, 42CrMo), aço inoxidável (304, 316, 321) e ligas de cobre.

P: Quando o tubo de precisão de liga de aço deve ser selecionado?R: Quando o componente funciona sob condições de alta carga, alta temperatura, alta pressão ou fadiga, onde o aço carbono simples não pode atender aos requisitos.

P: Qual é a diferença entre o tubo de aço inoxidável 304 e 316?R: 316 adiciona molibdênio, conferindo melhor resistência a cloretos e meios químicos; 304 é a nota-de uso geral.

P: O tubo de precisão de aço carbono é adequado para serviços de corrosão?R: Não sem proteção. O aço carbono tem resistência à corrosão limitada e geralmente precisa de lubrificação, pintura ou revestimento.

P: Por que os tubos de precisão são fornecidos trefilados a frio?R: A trefilação a frio atinge tolerâncias dimensionais restritas, melhor acabamento superficial e propriedades mecânicas consistentes para uso direto em máquinas.

P: Como o comprador deve especificar um tubo de precisão?R: Por classe de material, padrão, diâmetro externo e tolerância de parede, condição de superfície, estado de tratamento térmico, comprimento e requisitos de inspeção.

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