1. Descripción general del producto
El tubo de acero inoxidable 314 es un producto austenítico de acero inoxidable resistente al calor específicamente formulado con aproximadamente un 2% de contenido de silicio (Si).Esta adición de silicio mejora significativamente su resistencia a la oxidación y la resistencia a altas temperaturasA diferencia de los grados austeníticos estándar (por ejemplo, 304, 316),El acero inoxidable 314 está diseñado para soportar una exposición prolongada a temperaturas de hasta 1050 ° C (1922 ° F) sin perder la integridad estructural, lo que lo convierte en una opción confiable para equipos térmicos críticos.
2Composición química (parámetros clave)
El contenido de silicio del 2% es la característica que define al acero inoxidable 314, que trabaja sinérgicamente con otros elementos de aleación para proporcionar resistencia al calor.A continuación se muestra la composición química típica (según las normas ASTM/EN):
El elemento |
Rango de contenido (%) |
Función |
El carbono (C) |
≤ 025 |
Mejora la resistencia a altas temperaturas y la resistencia al arrastramiento |
El silicio (Si) |
1.50 a los 2.50 |
Aditivo de núcleo Mejora la resistencia a la oxidación a 800-1050 °C; forma una película densa de óxido de SiO2 para prevenir la degradación del metal |
El cromo (Cr) |
23.00 - 26.00 |
Mejora la resistencia a la corrosión y la oxidación; forma una capa protectora de Cr2O3 |
El níquel (Ni) |
19.00 - 22.00 |
Estabiliza la estructura austenítica; mejora la ductilidad y la dureza a altas temperaturas |
Manganeso (Mn) |
≤ 2 años00 |
Ayuda a la desoxidación durante la fabricación; mantiene la estabilidad estructural |
Fósforo (P) |
≤ 0045 |
Control para reducir al mínimo la fragilidad |
El sulfuro (S) |
≤ 0030 |
Control para reducir el riesgo de craqueo en caliente |
El hierro (Fe) |
Saldo de las cuentas |
Metales comunes que proporcionan soporte estructural |
3Propiedades mecánicas y físicas
Las tuberías de acero inoxidable 314 sobresalen en ambientes de alta temperatura, manteniendo un buen rendimiento mecánico a temperatura ambiente, por lo que son adecuadas tanto para cargas térmicas como estructurales en calderas.
3.1 Propiedades mecánicas (en estado de recocido)
Propiedad |
Valor (típico) |
Norma de ensayo |
Resistencia a la tracción (σb) |
≥ 515 MPa (74.700 psi) |
Se aplicarán los siguientes requisitos: |
Fuerza de rendimiento (σ0,2) |
≥ 205 MPa (29.700 psi) |
Se aplicarán los siguientes requisitos: |
Elongado (en 50 mm) |
≥ 35% |
Se aplicarán los siguientes requisitos: |
Dureza (Brinell) |
≤ 217 HB |
Las especificaciones de la ASTM E10 |
3.2 Propiedades físicas
Propiedad |
Valor |
Densidad |
7.9 g/cm3 (0,285 lb/in3) |
Punto de fusión |
La temperatura de la atmósfera es de aproximadamente 10 °C. |
Conductividad térmica (a 100 °C) |
15.9 W/m·K |
Coeficiente de expansión térmica (20-1000°C) |
17.8 × 10−6/°C |
Resistencia eléctrica (a 20 °C) |
7.4 × 10−7 Ω·m |
3.3 Rendimiento a altas temperaturas
- Temperatura de servicio continua: hasta 1050 °C
- Resistencia a la oxidación: El 2% de Si forma una capa de SiO2 densa y adherente que resiste el desprendimiento (peeling) incluso bajo calentamiento / enfriamiento cíclico, superando los grados libres de Si como 309S.
- Resistencia al arrastramiento: mantiene la resistencia bajo cargas de alta temperatura a largo plazo (crítico para los tubos de caldera bajo presión).
4Especificaciones
Se fabrican 314 tubos de acero inoxidable para calderas en varias dimensiones para satisfacer diferentes diseños de calderas.
Tipo de especificación |
Rango de acción |
Las notas |
Diámetro exterior (OD) |
6 mm - 630 mm (0,24 en - 24,80 en) |
Las tuberías sin costura: 6-630 mm; las tuberías soldadas: 10-2000 mm (para grandes conductos de la caldera) |
Espesor de la pared (WT) |
0.8 mm - 50 mm (0,03 pulgadas - 1,97 pulgadas) |
Paredes más gruesas (≥ 5 mm) para secciones de calderas de alta presión (por ejemplo, tubos de agua) |
Duración |
3 m - 12 m (9.84 pies - 39.37 pies) |
Largo estándar: 6 m / 12 m; Se puede cortar a la longitud |
Finalización de la superficie |
El uso de los productos de este tipo no debe limitarse a la fabricación de productos que no estén sujetos a restricciones de calidad. |
El acabado AP es estándar para aplicaciones de calderas (elimina la escala, mejora la resistencia a la corrosión) |
5Producción y normas de calidad
314 tuberías de acero inoxidable cumplen con las normas internacionales para garantizar la consistencia, la seguridad y la compatibilidad con los sistemas globales de calderas.
Categoría estándar |
Normas pertinentes |
Ámbito de aplicación |
Estándares materiales |
ASTM A249 (calderas de acero inoxidable sin costura/austeníticas, supercalentadores y tubos de intercambiadores de calor) |
Define la composición química, las propiedades mecánicas y el tratamiento térmico de los tubos de la caldera |
|
EN 10216-5 (tubos de acero sin costura para fines de presión Parte 5: aceros inoxidables austeníticos) |
Norma europea para los tubos de acero inoxidable de presión determinada |
|
JIS G3463 (tubos de acero inoxidable para calderas y intercambiadores de calor) |
Norma japonesa para tubos de acero inoxidable específicos para calderas |
Normas de prueba |
ASTM A480 (Requisitos generales para placas, láminas y tiras de acero inoxidable laminado plano y resistente al calor) |
Calidad de la superficie y tolerancia dimensional |
|
ASTM E213 (Ensayo de corriente de remolino para productos tubulares sin costuras y soldados) |
Pruebas no destructivas para detectar defectos internos/externos |
|
Prueba hidrostática (por ASTM A249) |
Prueba de presión al 100% (normalmente 1,5 veces la presión de diseño) para garantizar la estanqueidad de la fuga |
6Grados similares (comparación)
El acero inoxidable 314 se compara a menudo con otros grados austeníticos resistentes al calor.
Grado |
Contenido de Si (%) |
Temperatura máxima de funcionamiento (°C) |
Ventaja clave frente al 314 |
Limitación frente a 314 |
314 |
1.5-2.5 |
1050 |
Mejor resistencia a la oxidación; ideal para la alta temperatura cíclica |
Costo más alto que el 309S/310S |
309S |
≤ 10 |
980 |
Bajo coste; bueno para temperaturas moderadamente altas (≤ 980°C) |
Pobre resistencia a la oxidación por encima de 980°C |
Las demás: |
≤ 15 |
1100 |
Ni más alto (24-26%) mejor resistencia al arrastramiento a 1050-1100°C |
Resistencia a la oxidación inferior a 314 en calor cíclico |
321H |
≤ 10 |
870 |
Ti-estabilizado resistente a la corrosión intergranular (IGC) |
No aptos para temperaturas superiores a 870°C |
Nota: Para aplicaciones de calderas con temperaturas > 980°C y calefacción cíclica, se prefiere el 314 sobre el 309S; para altas temperaturas constantes (> 1050°C) sin tensión cíclica, 310S puede ser una alternativa.
7Aplicaciones
La resistencia a altas temperaturas de los tubos de acero inoxidable 314, reforzados con un 2% de Si, los hace indispensables en sistemas de calderas y otras industrias intensivas en calor:
7.1 Aplicaciones específicas de las calderas
- Cajas de fuego de calderas: Resiste la exposición directa a la llama (hasta 1000 °C).
- Tubos de supercalentamiento: Transfiere vapor de alta presión mientras resiste la oxidación de los gases de combustión.
- Tubos de recalentamiento: calienta el vapor nuevamente después de la expansión de la turbina (cargas de alta temperatura cíclica).
- Los conductos de gases de escape: transportan gases de escape calientes (800-950 °C) sin corrosión.
7.2 Otras aplicaciones industriales
- Calentadores petroquímicos (hornos de craqueo)
- Instalaciones de incineración de residuos (sistemas de escape de alta temperatura).
- Los intercambiadores de calor de las centrales térmicas.
- Hornos y hornos industriales de cerámica.
8Envases para exportación
Para garantizar que las 314 tuberías de acero inoxidable lleguen intactas (libres de arañazos, corrosión o deformación) durante el envío internacional, usamos un embalaje estándar de la industria:
-
Protección interna:
- Cada tubo está envuelto en una película de polietileno para evitar la humedad y los arañazos en la superficie.
- Para las tuberías pulidas o recocidas, se utiliza papel kraft adicional para evitar daños por fricción.
-
Capa media:
- Las tuberías se agrupan en bobinas (para OD pequeñas, ≤ 25 mm) o en haces rectos (para OD grandes, > 25 mm) utilizando correas de acero galvanizado (2-3 correas por haz) para la estabilidad.
- Los paquetes están revestidos con cartón ondulado o láminas de madera contrachapada para evitar daños en los bordes.
-
Embalaje exterior:
- Cajas de madera contrachapada aptas para el mar: se utilizan para haces rectos (máximo 12 tubos por caja); las cajas están tratadas con agentes antimohos y etiquetadas con signos "防潮" (a prueba de humedad) y "易碎" (frágil).
- Tambores de acero: se utilizan para tuberías enrolladas (OD ≤ 25 mm); los tambores están sellados para evitar la entrada de agua.
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Marcado y documentación:
- Cada caja/tambor está marcado con: nombre del producto (tubo de acero inoxidable 314), OD/WT/longitud, cantidad, número de calor, estándar (por ejemplo, ASTM A249) y puerto de destino.
- Los documentos de envío (factura comercial, lista de embalaje, certificado de origen, informe de ensayo del material/MTR) se colocan en un sobre impermeable colocado en la caja.
-
Requisitos especiales:
- Para climas fríos: espuma aislante adicional para evitar la condensación.
- Para el transporte marítimo de larga distancia: contenedores de desecantes (gel de sílice) para absorber la humedad.
9- Garantizar la calidad
Todas las 314 tuberías de acero inoxidable se someten a un estricto control de calidad:
- Prueba de composición química al 100% (mediante PMI / espectroscopia).
- Pruebas de propiedades mecánicas (tensión, rendimiento, alargamiento) en muestras aleatorias.
- Pruebas no destructivas (prueba de corriente de remolino, prueba ultrasónica) para tuberías sin costuras.
- Prueba de presión hidrostática para todas las tuberías (por ASTM A249).
- Cada lote está acompañado de un informe de ensayo de materiales (MTR) que certifica el cumplimiento de las normas.