Qual è l'aspettativa di vita dei tubi in acciaio inossidabile?

Al momento, i tubi in acciaio inossidabile sono gradualmente diventati i nuovi preferiti nel campo delle tubazioni industriali grazie alla loro elevata durezza, resistenza alla corrosione, bassi costi di manutenzione, lunga durata, resistenza alle alte temperature e altre caratteristiche. Sempre più aziende stanno iniziando a considerare l'utilizzo di tubi in acciaio inossidabile. Ora discutiamo perché l'acciaio inossidabile è diventato una star industriale.

1. Forti proprietà meccaniche dei tubi in acciaio inossidabile

L'aggiunta di elementi come cromo (Cr), azoto (N) e carbonio (C) ai tubi in acciaio inossidabile aumenta la resistenza dell'acciaio inossidabile. Il limite di snervamento dell'acciaio inossidabile 316L con l'aggiunta di particelle di TiC può raggiungere l'incredibile valore di 832 MPa
La resistenza alla trazione dell'acciaio inossidabile martensitico (1.4021) può superare i 632 MPa dopo la tempra e il rinvenimento, ma l'alto contenuto di carbonio aumenterà le prestazioni di trascuratezza. Tuttavia, l'acciaio inossidabile ha anche un'incredibile resistenza alla corrosione. Come hanno fatto?

2. Resistenza alla corrosione dei tubi in acciaio inossidabile

Il fattore chiave per la forte resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile risiede nel cromo. Quando il contenuto di cromo è ≥10,5%, si formerà sulla superficie dell'acciaio inossidabile un denso film di passivazione Cr₂O₃ (spesso circa nanometri), isolando il mezzo corrosivo dal metallo di base e prevenendo la reazione di ossidazione. Quando il film di passivazione è danneggiato, l'elemento cromo reagirà rapidamente con l'ossigeno nell'ambiente per formare un nuovo film e può anche ottenere una riparazione dinamica. Molibdeno (Mo) ‌‌ nichel (Ni) e azoto (N) svolgono un ruolo ausiliario per migliorare la resistenza alla corrosione per vaiolatura da ioni cloruro, migliorare la stabilità dell'ambiente acido e migliorare l'integrità del film di passivazione in un mezzo riducente

3. Resistenza alle alte temperature dei tubi in acciaio inossidabile

La resistenza alle alte temperature dell'acciaio inossidabile dipende ancora dall'elemento metallico cromo (Cr). Quando il contenuto di cromo è ≥24% (come l'acciaio inossidabile 310S/2520), si può formare sulla superficie del tubo d'acciaio un denso e autoriparante film di ossido ‌Cr₂O₃, isolando l'erosione dell'ossigeno e aumentando la temperatura antiossidazione a 1150–1200℃, mentre il nichel (19–22%) è stabile. ‌Struttura cubica a facce centrate austenitica‌, evita la trasformazione di fase ad alta temperatura, mantiene la resistenza e la resistenza allo scorrimento del materiale. A 600℃, il nichel può controllare la perdita di resistenza dei bordi dei grani al 15%, rispetto alla perdita del 90% di diversi acciai al carbonio, il che è sorprendente. Infine, c'è l'effetto sinergico di silicio (Si) e azoto (N). Il silicio (≤3%) favorisce la combinazione del film di ossido e della matrice per prevenire il distacco ad alta temperatura, e l'elemento azoto (N) in soluzione solida rafforza la resistenza alle alte temperature e la resistenza alla corrosione intergranulare.

4. Qual è l'aspettativa di vita dei tubi in acciaio inossidabile?

Dalle precedenti stime delle prestazioni, la vita dei tubi in acciaio inossidabile è di almeno 50 anni o addirittura cento anni, quindi ora i tubi in acciaio inossidabile stanno gradualmente diventando materiali più economici e convenienti per un numero maggiore di aziende grazie alle loro caratteristiche. Inoltre, i tubi in acciaio inossidabile possono anche essere riciclati, il che rappresenta una scelta ecologica per le aziende che desiderano ridurre la propria impronta di carbonio.