Panoramica dei tubi in acciaio legato ASTM A335
Sul mercato sono disponibili tubi in acciaio legato ASTM A335 per impieghi ad alta temperatura. Trovano applicazione in diversi settori, tra cui energia, raffinerie e industria petrolchimica. Sono progettati per resistere a pressioni elevate e a carichi termici estremi; per questo vengono impiegati in condizioni gravose che richiedono elevata resistenza e ridotte perdite di isolamento. Sono disponibili gradi di acciaio resistenti all’usura e all’abrasione, più duri, facili da tagliare e potenzialmente più durevoli, come P5, P9, P11, P22 e P91. Offrono buone proprietà di resistenza e resistenza al calore, sopportano temperature elevate e l’ossidazione e presentano una buona saldabilità in fase di fabbricazione. Per queste caratteristiche sono scelti rispetto ai consumabili per la saldatura al molibdeno in condizioni di alta pressione e temperatura.
Introduzione alla norma ASTM A335
ASTM A335 è una norma per tubi in acciaio legato ferritico senza saldatura, adatti a impieghi ad alta temperatura, come quelli nelle centrali elettriche, nelle raffinerie e negli impianti petrolchimici. I tubi sono progettati per durare in presenza di temperature estreme e carichi di compressione, e sono quindi adatti ad apparecchiature come caldaie, surriscaldatori e rigeneratori. La norma comprende numerose opzioni, con diversi livelli di insensibilità a determinati fattori attivi; per questo le prestazioni dei tubi in ambienti difficili sono elevate.Importanza dei tubi senza saldatura
L’importanza dei tubi senza saldatura è indiscutibile, grazie alla loro superiore resistenza a trazione, robustezza e stabilità anche in presenza di calore e pressione considerevoli. L’assenza di saldature evita i comuni punti di cedimento riscontrati nei tubi saldati, un aspetto essenziale negli impieghi in condizioni aggressive. Questi tubi sono adatti ai settori in cui sicurezza ed efficienza sono prioritarie, come la produzione di energia, la petrolchimica, le infrastrutture e l’edilizia. In questo contesto, anche i costi di gestione e manutenzione sono un aspetto cruciale: si considerano i sistemi resistenti esistenti in ambienti operativi estremi, soggetti a impatti severi.
Gradi principali: P11, P22, P91
P11- P11 è un acciaio legato ferritico per alte temperature, con un’eccellente resistenza alla corrosione e all’ossidazione. È il grado di acciaio più comune negli impianti energetici, chimici e di altro tipo, dove si opera ad alta pressione e temperatura.
- I tubi senza saldatura P22 sono noti per la loro resilienza e capacità di sopportare le sollecitazioni, caratteristiche che li rendono resistenti alla formazione di crepe. Sono generalmente impiegati ad alta temperatura, per esempio nei sistemi a vapore ad alta pressione e in apparecchiature come caldaie e scambiatori di calore negli impianti petrolchimici.
- I tubi P91 sono impiegati per garantire resistenza meccanica e resistenza al calore nei più avanzati sistemi di generazione di energia. Spesso vengono utilizzati per la fabbricazione di caldaie e turbine a vapore ad altissima potenza e tecnologia avanzata.
Composizione chimica dei tubi ASTM A335
Proprietà chimiche dell’acciaio legato P11
| Elemento | C | Il mio | P | S | Sì | Cr | Il mio |
| Composizione chimica | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | 0.50 – 1.00 | 1.00 – 1.50 | 0.44 – 0.65 |
- Carbonio (C): Di solito è compreso nell’intervallo tra 0,05% e 0,15% e contribuisce a durezza e resistenza, pur mantenendo la saldabilità.
- Cromo (Cr): La sua percentuale aumenta gradualmente fino a 1,00% – 1,50%; il cromo contribuisce anche a proteggere dalla corrosione e dall’ossidazione.
- Molibdeno (Mo): In genere è compreso tra 0,44% e 0,65% e favorisce la resistenza alle alte temperature e al calore, poiché aumenta la temperatura di fusione della zona coesiva e del processo di sinterizzazione.
- Manganese (Mn): Presente in quantità relativamente elevate, da 0.30. a 0,60%, l’elemento contribuisce a migliorare la resistenza a trazione e la tenacità.
- Silicio (Si): In genere è presente in quantità limitate, solitamente fino a un massimo dello 0,50%; migliora i processi di ossidazione e conferisce alla struttura proprietà meccaniche legate alla temperatura.
Proprietà chimiche dell’acciaio legato P22
| Elemento | C | Il mio | P | S | Sì | Cr | Il mio |
| Composizione chimica | 0.05 – 0.15 | 0.30 – 0.60 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | ≤ 0.50 | 1.90 – 2.60 | 0.87 – 1.13 |
- Densità: È utile sapere che la lega di acciaio P22 ha una densità di circa 7,85 g/cm3, che le conferisce resistenza anche in condizioni diverse.
- Conduttività termica: Questo materiale presenta una conduttività termica di circa 30,5 W/m-K, che facilita il trasferimento del calore in condizioni di alta temperatura.
- Punto di fusione: Questa lega fonde tra 1370 °C e 1400 °C, caratteristica che la rende adatta a impieghi ad alta temperatura o a installazioni che richiedono la conduzione del calore.
- Resistenza a trazione: Il materiale presenta una resistenza a trazione di circa 415 megapascal. Ciò contribuisce a evitare il cedimento del prodotto o del componente sotto carichi elevati.
- Coefficiente di dilatazione termica: Il coefficiente di dilatazione termica è 11,0 µm/m° C, valore che consente di limitare eccessive espansioni e contrazioni del materiale nelle diverse fasce di temperatura.
Proprietà chimiche dell’acciaio legato P91
| Elemento | C | Il mio | P | S | Sì | Cr | Il mio | V | N.B. | N | Non | Al |
| Composizione chimica | 0.08-0.12 | 0.30-0.60 | ≤0.020 | ≤0.010 | 0.20-0.50 | 8.00-9.50 | 0.85-1.05 | 0.18-0.25 | 0.06-0.10 | 0.030-0.070 | ≤0.40 | ≤0.020 |
- Cromo (Cr): La lega contiene Cr in quantità pari a 8‰-9‰, che favorisce la formazione di uno strato protettivo di ossido.
- Molibdeno (Mo): È presente allo 0.85‰ -1,25% in massa; un’ulteriore aggiunta riduce l’aumento del rapporto tra resistenza alle alte temperature e dilatazione entro un intervallo di temperatura specifico.
- Vanadio (V): Il V è presente anche negli interstizi, in una percentuale compresa tra 0,18–0,25%, e aumenta la resistenza facilitando la resistenza alla flessione.
- Carbonio (C): È presente in quantità pari a 0.08‰-0.12‰ e bilancia il miglioramento della durezza e della resistenza.
- Azoto (N): La resistenza al creep può essere ulteriormente migliorata con una percentuale di azoto fino a 0,03%.
- Altri elementi: Manganese (Mn), fosforo (P), zolfo (S) e silicio (Si) sono presenti in quantità minori e migliorano le prestazioni del materiale in termini di lavorabilità e fabbricazione.
Proprietà meccaniche dei tubi P11, P22 e P91
Resistenza a trazione e limite di snervamento
La resistenza a trazione e il limite di snervamento dei tubi in P11, P22 e P91 variano in base alla composizione e all’impiego. Per esempio: Tubi P11:| Proprietà | Resistenza a trazione | Limite di snervamento | Allungamento | Durezza | Intervallo di temperatura di esercizio |
| Valore | ≥ 415 MPa | ≥ 205 MPa | ≥ 30% | ≤ 163 HB | -29°C ~ 593°C |
- Resistenza a trazione: Non inferiore a 415 MPa.
- Limite di snervamento: Non inferiore a 205 MPa.
| Proprietà | Resistenza a trazione | Limite di snervamento | Allungamento | Durezza | Intervallo di temperatura di esercizio |
| Valore | ≥ 415 MPa | ≥ 205 MPa | ≥ 30% | ≤ 163 HB | -29°C ~ 649°C |
- Resistenza a trazione: Non inferiore a 415 MPa.
- Limite di snervamento: Non inferiore a 205 MPa.
| Proprietà | Resistenza a trazione | Limite di snervamento | Allungamento | Durezza | Intervallo di temperatura di esercizio | Resilienza all’urto |
| Valore | ≥ 585 MPa | ≥ 415 MPa | ≥ 20% | ≤ 250 HB | -29°C ~ 650°C | ≥ 27 J (temperatura ambiente) |
- Resistenza a trazione: Non inferiore a 585 MPa.
- Limite di snervamento: Non inferiore a 415 MPa.
Resistenza agli urti
La capacità delle leghe di tollerare i danni è fondamentale per materiali come i tubi in acciaio legato, sottoposti a diverse condizioni di esercizio, comprese quelle transitorie ed estreme. In particolare, l’acciaio inossidabile austenitico è un materiale che ha offerto vantaggi, soprattutto nei settori industriali. Gli studenti che hanno sviluppato una sensibilità verso l’ambiente approfondiscono i componenti meccanici in generale, come se ferro e acciaio fossero stati prescritti per uso medico e comportassero responsabilità ambientali inevitabili. Alcuni studenti passano all’ingegneria civile per considerare i valori estetici. Tuttavia, la maggior parte degli studenti rimane legata a soluzioni improvvisate e segue in generale le consuetudini della società, come l’agricoltura, l’edilizia e le costruzioni.
Prestazioni alle alte temperature
Per garantire il corretto funzionamento di materiali come P11, P22 e P91 in presenza di temperature elevate, è essenziale preservarne le proprietà meccaniche. Questi materiali sono progettati specificamente per offrire resistenza, resistenza al creep e resistenza all’instabilità dello spessore, tutte caratteristiche essenziali per i settori energetico e chimico. Il rispetto di linee guida o specifiche come ASTM A335, in altre parole, maschera il rischio associato all’uso improprio di questi materiali nel tempo. Per considerare l’esposizione prolungata al calore, il controllo dell’evoluzione microstrutturale, per esempio tramite rinvenimento e normalizzazione, conferisce a questi materiali maggiore stabilità e prolunga la durata della caratteristica.
Applicazioni comuni dei tubi ASTM A335
Impiego nella produzione di energia
I settori della produzione di energia richiedono materiali resistenti, in grado di sopportare pressioni elevate e il calore estremo. Per questo questi materiali, compresi i tubi ASTM A335, sono ampiamente impiegati in caldaie, surriscaldatori e scambiatori di calore. In questo ambito sono essenziali l’efficienza e la resistenza dei materiali o delle strutture. Le prestazioni superiori e la resistenza alla fatica causata dalle variazioni di temperatura ne garantiscono l’uso efficace in ambienti gravosi, come i sistemi a vapore e i componenti delle turbine.
Applicazioni nell’industria petrolchimica
I tubi ASTM A335 sono ampiamente utilizzati nei diversi settori dell’industria petrolchimica grazie alle loro elevate proprietà meccaniche e alla capacità di operare nelle condizioni più gravose, che richiedono ancora di più tali caratteristiche. Di seguito sono indicati i principali impieghi:- Le tubazioni sono la soluzione più recente nei complessi chimici e petrolchimici, in alternativa al trasporto in serbatoi.
- Realizzazione di sistemi di scarico in prossimità degli impianti di processo, comprese, a titolo esemplificativo, le colonne di distillazione e i cracking catalitici.
- Apparecchiature per colonne di distillazione e cracking catalitico, in particolare la disposizione dei tubi, gli scambiatori di calore e le tubazioni di processo che trasportano sostanze corrosive e reattive.
- Gli impianti di trattamento del gas in condizioni criogeniche e ad alta temperatura richiedono in genere temperature minime praticabili del metallo e temperature elevate.
- Unità di reazione, colonne con riempimenti casuali e di altro tipo, agitatori, nonché apparecchiature di copertura di recipienti e colonne.
- Il trasporto di fluidi in spazi anulari ristretti è influenzato dalla presenza di particelle di polvere.
Importanza nel settore petrolifero e del gas
I materiali avanzati svolgono un ruolo fondamentale nel settore petrolifero e del gas, poiché contribuiscono all’efficienza operativa, alla sicurezza e alla durata delle strutture in ambienti gravosi. Sono necessari per la costruzione di tubazioni, serbatoi di stoccaggio e apparecchiature di processo esposti ad alte pressioni, temperature e fluidi corrosivi. Ciò riduce la necessità di manutenzioni periodiche e riparazioni d’emergenza, offrendo maggiori garanzie di prestazione e risparmi sui costi operativi. I settori che adottano questa tecnologia possono affrontare le questioni di sicurezza, salute e ambiente senza necessariamente ridurre i livelli di prestazione.
Vantaggi dei tubi ASTM A335 P11, P22 e P91
Durabilità e durata nel tempo
I tubi ASTM A335 P11, P22 e P91 si distinguono per la loro elevata sostenibilità, grazie all’eccellente resistenza alle alte temperature e pressioni. Sono realizzati in acciaio al cromo-molibdeno, che migliora le proprietà meccaniche e prolunga la vita utile. L’acciaio non risente dell’impiego in ambienti aggressivi, dove vengono utilizzati attivamente elementi per l’ingegneria energetica, i fluidi petrolchimici e quelli di raffineria. Grazie a queste proprietà, questi cavi catalitici avranno un tasso di sostituzione significativamente basso e quindi costi operativi ridotti, con conseguente efficienza dei costi a lungo termine.
Resistenza alle alte temperature e pressioni
- Proprietà nei cicli termici: I gradi di acciaio sono progettati per sopportare variazioni cicliche di temperatura senza perdere le proprie caratteristiche meccaniche. Offrono quindi prestazioni adeguate nei processi industriali in cui la temperatura varia rapidamente e ripetutamente per periodi prolungati.
- Comportamento alla corrosione: Una lega al cromo-molibdeno viene impiegata soprattutto ad alte temperature e pressioni per evitare che si ossidi e corroda facilmente e garantire una lunga durata operativa in ambienti salini.
- Limite di snervamento: La lega rinforzata aiuta i tubi a sopportare la pressione anche ad alta temperatura, riducendo il rischio di deformazione o cedimento durante l’esercizio.
Convenienza economica ed efficienza
I tubi in acciaio legato al cromo-molibdeno sono tra gli investimenti più efficienti, grazie alla loro lunga durata e alla manutenzione ridotta al minimo. L’eccellente rapporto tra resistenza e peso consente di risparmiare materie prime, poiché permette di realizzare tubi con pareti più sottili senza perdita di resistenza e quindi di ridurre l’impiego di acciaio. Inoltre, si degradano meno rapidamente, un fenomeno comune durante la pulizia di componenti con ruggine, fango essiccato o altri corpi estranei. Questi vantaggi spiegano perché molti responsabili scelgano di installare tubi in acciaio legato al cromo-molibdeno negli impianti di produzione, anche se il costo iniziale è elevato: il loro impiego garantisce prestazioni migliori in condizioni operative impegnative.
Confronto con altri tubi in acciaio legato
Differenze tra ASTM A335 e ASTM A213
In breve, ASTM A335 riguarda tubi in acciaio legato ferritico senza saldatura per impieghi ad alta temperatura e pressione, mentre ASTM A213 riguarda tubi in acciaio legato ferritico e austenitico senza saldatura destinati a caldaie, surriscaldatori e scambiatori di calore. La tabella seguente riassume le principali differenze:|
Parametro |
ASTM A335 |
ASTM A213 |
|---|---|---|
|
Forma |
Tubo |
Tubo |
|
Materiale |
Lega ferritica |
Ferritica/austenitica |
|
Applicazioni |
Alta temperatura, pressione |
Caldaie, scambiatori |
|
Intervallo di temperatura |
Elevato |
Elevato |
|
Corrosione |
Moderata |
Elevato |
|
Spessore della parete |
Nominale/minimo |
Sottile |
|
Gradi |
P1, P5, P91 |
T5, T9, T91 |
|
Impiego |
Centrali elettriche |
Trasferimento del calore |
Confronto con i tubi in acciaio inossidabile
Confrontando i tubi in acciaio inossidabile con quelli in acciaio ferritico/austenitico e ferritico, emergono diverse differenze: Resistenza alla corrosione- Rispetto ai tubi in lega ferritica, i tubi in acciaio inossidabile contrastano efficacemente la corrosione. Ciò è dovuto alle caratteristiche della loro progettazione, che li rendono adatti agli ambienti chimici aggressivi e marini.
- Le tubazioni in acciaio inossidabile sopportano temperature alte e basse, mentre quelle in lega ferritica vengono generalmente utilizzate ad alte temperature.
- Le proprietà dei tubi in acciaio inossidabile sono caratterizzate da percentuali relativamente elevate di cromo e nichel nella composizione, che conferiscono loro l’eccezionale resistenza meccanica e alla corrosione assente nelle leghe ferritiche.
- Gli impieghi tendono a differire: i tubi in acciaio inossidabile sono ampiamente utilizzati nei settori alimentare, chimico e farmaceutico domestici, mentre i tubi ferritici sono generalmente destinati a tubazioni per alte temperature e sollecitazioni, per esempio nelle centrali elettriche.
- Soprattutto per il costo del materiale e la sua qualità, i comuni tubi in acciaio inossidabile tendono a essere più costosi dei tubi in acciaio ferritico e ferritico/austenitico.
- Sebbene gli acciai inossidabili siano resistenti e duttili, per i tubi in lega ferritica la resistenza e la duttilità sono fondamentali, soprattutto nelle applicazioni sottoposte a carichi di trazione.
- Per la lavorazione meccanica o la saldatura, i tubi in acciaio inossidabile sono difficili da gestire a causa della bassa temperatura, mentre è più facile fabbricare tubi in lega ferritica per impieghi ad alta temperatura.
Analisi dei gradi P5 e P9
Grado P5- Composizione: I tubi di grado P5 hanno due componenti principali, cromo e molibdeno, che li rendono resistenti alle alte temperature e li proteggono efficacemente da ossidazione e corrosione.
- Applicazioni: È ampiamente utilizzato nei settori petrolifero e del gas, petrolchimico, della lavorazione dei metalli e della produzione di energia, soprattutto in condizioni di alta pressione.
- Prestazioni termiche: Le sue proprietà cambiano a malapena con il calore; il suo impiego normale è nei sistemi caratterizzati da temperature elevate.
- Proprietà meccaniche: Offre un’adeguata resistenza alla dilatazione e al creep quando viene utilizzato ad alte temperature.
- Saldabilità: La composizione variabile menzionata in precedenza richiede specifiche temperature di preriscaldo e trattamenti termici post-saldatura.
- Composizione: Come il P5, utilizza cromo, molibdeno e acciaio come principali componenti della lega. In questo caso, le concentrazioni di cromo e molibdeno sono più elevate e favoriscono la resistenza alla corrosione e all’ossidazione.
- Applicazioni: Ideale quando è richiesta resistenza in ambienti altamente corrosivi, per esempio in presenza di acidità nelle caldaie e alcalinità negli scambiatori di calore degli impianti.
- Prestazioni termiche: Offre una resistenza termica più avanzata rispetto al grado P5 ed è pensato per sopportare condizioni operative estreme.
- Proprietà meccaniche: La capacità di sopportare elevate sollecitazioni, insieme a duttilità, resistenza e resistenza all’usura, rientra tra le proprietà meccaniche.
- Saldabilità: Presenta caratteristiche di saldatura meno favorevoli a causa dell’elevata concentrazione di elementi di lega; durante la saldatura è quindi necessario ricorrere a tecniche di fabbricazione impegnative.
Domande frequenti (FAQ)
D: Cosa si intende per tubi ASTM A335 P11, P22 e P91?
R: I tubi ASTM A335 P11, P22 e P91 sono specifici tipi di tubi in acciaio legato ferritico senza saldatura, destinati a impieghi ad alta temperatura. Sono ampiamente utilizzati nei settori energetico e petrolchimico grazie all’elevata resistenza, alla resistenza alla fatica e alla resistenza alla corrosione sotto tensione.D: Qual è la differenza dovuta alle proporzioni del P91 quando viene utilizzato in applicazioni ad alta temperatura?
A: Il grado P91 è anch’esso un tubo in acciaio legato, destinato a impieghi ad alta temperatura. In particolare, presenta concentrazioni più elevate di cromo e molibdeno, che contribuiscono ad aumentarne la resistenza intrinseca e la durata, rendendolo adatto agli impianti e ad altre applicazioni caratterizzate da sollecitazioni intense.D: Gli altri tipi di leghe A-335 vengono prodotti più spesso sotto forma di tubi senza saldatura?
R: I tubi per alte temperature conformi alla A 335 sono sottoposti a controlli non distruttivi e non presentano giunzioni, caratteristiche che assicurano una resistenza uniforme e maggiore alla pressione e alla temperatura. Inoltre, i tubi senza saldatura conformi alla A 335 sono prodotti senza assemblare componenti, a differenza dei tubi saldati, che possono rompersi più facilmente a causa della tensione.D: Sa perché i tubi senza saldatura in acciaio legato P91 sono così richiesti?
R: I tubi senza saldatura in acciaio legato P91 sono comunemente impiegati per servizi ad alta temperatura in settori quali gli impianti di generazione di energia, le raffinerie e le industrie di processo chimico. Grazie alla composizione della loro struttura, resistono a temperature estreme senza deformarsi.D: Quali procedure di installazione sono previste per i materiali dei tubi ASTM A335?
R: Per comprendere l’utilità di questa specifica tecnica, è importante conoscere le procedure relative all’applicazione dei requisiti chimici e delle proprietà meccaniche dei tubi senza saldatura in acciaio legato ferritico finiti per servizi ad alta temperatura.D: È possibile utilizzare tubi A335 P9 per servizi ad alta temperatura?
R: I tubi A335 P9 possono essere utilizzati in applicazioni ad alta temperatura e sono piuttosto comuni nel settore della generazione di energia. In questo intervallo, la resistenza allo scorrimento viscoso a caldo è adeguata; inoltre, questi tubi possono essere curvati per adattarsi a diverse configurazioni di tubazioni.D: Quali sono i vantaggi dell’impiego di tubi in acciaio al cromo-molibdeno negli impianti industriali?
R: Le leghe al cromo-molibdeno, in particolare i tubi in acciaio al cromo-molibdeno conformi ai gradi ASTM A335, offrono una maggiore resistenza, anche alle alte temperature, all’ossidazione, all’usura e alla corrosione: tutte proprietà essenziali nelle centrali elettriche ad alta temperatura e nelle industrie di processo.D: Quali tipi di raccordi per tubi sono compatibili con i tubi ASTM A335?
R: Per le tubazioni ASTM A335 si possono utilizzare raccordi a gomito realizzati in leghe al cromo-molibdeno, come l’acciaio 4150 CrMo. I raccordi si collocano tra i tubi, dove interrompono il flusso e consentono di modificare la sezione.D: Quali fattori si considerano nella scelta delle dimensioni dei tubi per le applicazioni ASTM A335?
R: Le dimensioni dei tubi impiegati per realizzare componenti ASTM A335 dipendono da diversi parametri, tra cui la portata richiesta, la pressione di esercizio del sistema, la temperatura e l’applicazione. Per migliorare l’efficienza e utilizzare efficacemente i tubi A335, soprattutto nei servizi ad alta temperatura, è necessario valutare attentamente le dimensioni.D: Come si esprime il valore minimo dello spessore dei tubi ASTM A335?
R: Lo spessore minimo consentito della parete dei tubi ASTM A335 dipende dalle condizioni di pressione e temperatura di esercizio, nonché dai requisiti della norma ASTM. Ciò protegge i tubi dai danni meccanici causati dai carichi di esercizio.Fonti di riferimento
1. Indagine sui danni e sulle proprietà meccaniche di un tubo ASTM A335 P11 per alte temperature impiegato in una tubazione del vapore dopo un lungo periodo di servizio (Li et al., 2025)- Data di pubblicazione: 24 aprile 2025
- Autori: Xiaowei Li et al.
- Metodologia: L’articolo esamina i miglioramenti nella resistenza ai danni e nelle proprietà meccaniche dei materiali per tubazioni dopo l’adozione dell’ASTM A335 P11. Nell’abstract non sono descritti metodi specifici.
- Risultati principali: Come per i metodi, anche i risultati non sono discussi.
- Pubblicato nel: 2025
- Autori: Emerson André Pinto Bento et al.
- Studio condotto: L’indagine ha esaminato l’influenza delle diverse temperature applicate ai trattamenti termici post-saldatura (PWHT) sul comportamento meccanico e sulla microstruttura dell’acciaio ASTM A335 Gr P91. Le sue proprietà meccaniche sono ben note; sono state condotte e analizzate prove meccaniche a temperatura ambiente e a 600 °C. Sono state inoltre confrontate due condizioni di PWHT. È stata anche effettuata un’analisi visiva delle modifiche microstrutturali.
- Risultati principali: La microstruttura ha mostrato tendenze caratterizzate dalla presenza di bainite residua e dalla definizione delle zone HAZ ed EFZ. La resistenza a trazione al centro è diminuita all’aumentare della temperatura finale. L’allungamento ha seguito un andamento diverso in funzione della temperatura e della zona, cioè metallo base, HAZ ed EFZ. Le prove di tolleranza al danno hanno evidenziato modalità di propagazione delle cricche e variazioni dell’assorbimento di energia nelle diverse zone. A 600 °C, la tenacità è peggiorata nelle zone BM e HAZ; nell’EFZ, invece, è stato rilevato un miglioramento, che suggerisce la presenza di meccanismi UD a temperature inferiori a quella indicata.
- Data di pubblicazione: 31/01/2023
- Autori: Aswin Aswin, Ahmad Hasnan
- Metodologia: Per studiare il problema, gli autori hanno utilizzato il software CAESAR II, che ha eseguito il calcolo delle tensioni del sistema di tubazioni realizzato in materiale ASTM A335-P11, con una pressione di progetto di sessantacinque bar e una temperatura di 480 gradi Celsius. Lo studio ha esaminato e confrontato l’influenza di diversi supporti per tubi sulle tensioni delle tubazioni.
- Risultati principali:Dai risultati è emerso che i valori di tensione dipendevano in misura significativa dal tipo di supporto dei tubi. La tensione massima si è verificata in presenza di carichi di espansione. Si è concluso che le tubazioni progettate presentano un margine di sicurezza maggiore, poiché la tensione massima era inferiore a quella ammissibile (93,6% della tensione ammissibile).
- Data di pubblicazione: 13/12/2022
- Autori: A. Bui et al.
- Metodologia: Lo studio esamina le variazioni delle prestazioni dell’acciaio grado P22 per surriscaldatori (ASTM A335) e delle sue caratteristiche meccaniche sotto una pressione di carico costante di 9,68 MPa, applicata a diverse temperature nell’intervallo di (500–700)OC. In particolare, i campioni sono stati sottoposti a riscaldamento ciclico per 24 ore, 48 ore e 72 ore. I risultati sono stati valutati mediante prove di trazione e microscopia elettronica a scansione.
- Risultati principali: È stato osservato che l’esposizione alla temperatura nel tempo ha ridotto le proprietà meccaniche dell’acciaio. La diminuzione del contenuto di carbonio attorno ai grani è stata causata dalla formazione di leghe e dalla diffusione, che a loro volta sono state attribuite alla riduzione del volume dei carburi. Inoltre, alle temperature più elevate e dopo un’esposizione prolungata, i carburi tendevano a concentrarsi ai bordi dei grani e a rimanere nelle regioni triple. La maggior parte dei grani e la dimensione dei cristalli sono rimasti pressoché invariati; tuttavia, la quantità di carburi ai bordi di fase era elevata e, dopo tre cicli, il numero di carburi nella matrice dell’acciaio è diminuito, riducendone la resistenza meccanica.
- Data di pubblicazione: 01/04/2020
- Autori: A. Bui et al.
- Metodologia: La ricerca ha esaminato le variazioni delle proprietà meccaniche dell’acciaio grado 11 (ASTM A335 P11) sottoposto a carichi costanti a temperatura ambiente. I campioni sono stati sottoposti a diverse tensioni (6,45–9,68–12,9 MPa) per periodi differenti (2160 e 4320 ore). Per studiarne la microstruttura sono state impiegate prove di trazione, microscopia ottica e SEM.
- Risultati principali: La resistenza è inizialmente aumentata all’aumentare della tensione (a 2160 ore), per poi diminuire leggermente a 4320 ore. Le modifiche microstrutturali (frazioni volumetriche di ferrite e perlite, dimensione dei grani) non sono state pronunciate. L’aumento iniziale della resistenza è stato dovuto agli effetti dell’incrudimento; la successiva diminuzione ha indicato l’inizio dello scorrimento viscoso durante i periodi di carico prolungati. L’assenza di modifiche microstrutturali significative suggerisce che il degrado durante l’uso pratico dipenda dalla temperatura.
