1.5682 e 13CrMo4-5: designazione e norme
1.5682 è il numero materiale europeo dell'acciaio bassolegato 13CrMo4-5. Il nome dell'acciaio indica direttamente l'analisi nominale: 13 per circa l'1,25% di cromo, CrMo per le aggiunte di cromo e molibdeno e 4-5 per circa lo 0,5% di molibdeno. Nella pratica europea il grado è definito per i tubi senza saldatura nella norma EN 10216-2, lo standard per i tubi di acciaio senza saldatura per scopi a pressione con proprietà specificate a temperature elevate, e discende dalla vecchia specifica tedesca DIN 17175 che lo elencava come 13CrMo44. Nel sistema statunitense il grado equivalente è ASTM A335 P11 e lo stesso acciaio compare anche negli standard europei delle piastre per recipienti.
Lo scopo dell'aggiunta della lega è semplice. Il cromo migliora la resistenza all'ossidazione e alla corrosione a caldo, mentre il molibdeno è l'elemento che aumenta la resistenza alle temperature elevate e la resistenza allo scorrimento viscoso. Insieme consentono a un componente di sopportare carichi a temperature alle quali un semplice acciaio al carbonio si deformerebbe progressivamente.
Composizione chimica di 13CrMo4-5
| Elemento | Contenuto (%) |
|---|---|
| Carbonio (C) | 0.08 - 0.18 |
| Silicio (Si) | massimo. 0.35 |
| Manganese (Mn) | 0.40 - 1.00 |
| Fosforo (P) | massimo. 0.025 |
| Zolfo (S) | massimo. 0.020 |
| Cromo (Cr) | 0.70 - 1.15 |
| Molibdeno (Mo) | 0.40 - 0.60 |
La gamma del carbonio è ampia rispetto a un moderno acciaio micro{0}}legato e questo è importante nella fabbricazione: un calore nella parte superiore della gamma del carbonio è notevolmente più duro e più sensibile alle crepe dopo la saldatura rispetto a uno nella parte inferiore. Il fosforo e lo zolfo sono limitati perché entrambi danneggiano la duttilità allo scorrimento viscoso e le finestre del cromo e del molibdeno sono mantenute strette in modo che il comportamento allo scorrimento viscoso sia prevedibile da un calore all'altro.
Proprietà meccaniche e trattamento termico
La norma EN 10216-2 specifica il carico di snervamento minimo, il carico di rottura a trazione e l'allungamento per il grado a temperatura ambiente, insieme a una serie di valori di carico di snervamento minimo a temperatura elevata e i dati di rottura per scorrimento viscoso di cui un progettista ha bisogno per il servizio a caldo. I valori sono indicati separatamente per diversi intervalli di spessore della parete, poiché le sezioni più pesanti si raffreddano più lentamente dopo la normalizzazione e quindi sviluppano proprietà leggermente diverse. Tubi e tubi di questo grado vengono normalmente forniti allo stato normalizzato e rinvenuto e le prove meccaniche richieste dalla norma, comprese le prove di trazione e di impatto, vengono eseguite sul prodotto finito anziché sulla sola analisi del getto.
Requisiti di saldatura e fabbricazione
Questo è un acciaio bassolegato temprabile, quindi la saldatura richiede più disciplina rispetto a un acciaio al carbonio. Un preriscaldamento viene normalmente applicato prima della saldatura e mantenuto attraverso il giunto, con una temperatura di interpass controllata e un apporto di calore limitato, in modo che la zona di saldatura non si raffreddi abbastanza velocemente da formare strutture martensitiche dure. Per la maggior parte dei giunti viene specificato un trattamento termico post-saldatura, sia per ammorbidire la zona interessata dal calore che per alleviare lo stress residuo, e il suo intervallo di temperatura viene preso dal codice di fabbricazione applicabile. I metalli d'apporto devono corrispondere all'acciaio madre in termini di composizione e resistenza. La piegatura viene solitamente eseguita a caldo, con temperatura di finitura controllata seguita da normalizzazione, oppure a freddo con successivo trattamento termico per raggi stretti. Il taglio e la lavorazione sono operazioni di routine, ma il materiale risponde meglio ad utensili con spoglia positiva e ad un adeguato refrigerante.
Dimensioni e applicazioni tipiche
La qualità viene prodotta come tubi senza saldatura in un'ampia gamma di dimensioni, tipicamente da circa 10 mm di diametro esterno fino a 600 mm e oltre, con spessori di parete che corrispondono alle serie di programma comuni nonché a pareti millimetriche e in lunghezze casuali di circa 6-7 metri. Le applicazioni tipiche includono tubi surriscaldatori, riscaldatori e pareti d'acqua in caldaie elettriche, tubazioni principali del vapore e di riscaldamento caldo, tubi per scambiatori di calore e tubazioni di processo e di raffineria che gestiscono idrocarburi o vapore a temperatura e pressione elevate. Viene utilizzato anche per collettori, collettori, parti interne di fusti e altre parti a pressione dove la sua combinazione di robustezza, resistenza all'ossidazione e saldabilità è ben consolidata.
Domande frequenti
D: Cos'è l'acciaio 1.5682?
È il numero di materiale europeo dell'acciaio al cromo-molibdeno 13CrMo4-5 a bassa lega, utilizzato per tubi e tubazioni a pressione senza saldatura.
D: Qual è l'equivalente americano di 13CrMo4-5?
ASTM A335 P11 è il grado equivalente più vicino. I due sono ampiamente considerati intercambiabili nelle tubazioni ad alta temperatura, soggetti ai requisiti del codice di progettazione vigente.
D: Il tubo 1.5682 richiede un trattamento termico post-saldatura?
Nella maggior parte delle applicazioni sì. La lega si indurisce con un raffreddamento rapido, quindi il giunto viene normalmente sottoposto a distensione dopo la saldatura per ammorbidire la zona interessata dal calore e ridurre lo stress residuo.
D: Perché a questo acciaio viene aggiunto molibdeno?
Il molibdeno aumenta la resistenza alle alte temperature e la resistenza allo scorrimento viscoso, che è ciò che consente all'acciaio di sopportare carichi a temperature oltre l'intervallo pratico dell'acciaio al carbonio semplice.
D: A cosa serve il tubo 1.5682?
Viene utilizzato per tubi di surriscaldatori, riscaldatori e pareti d'acqua, linee principali del vapore, tubi di scambiatori di calore e tubazioni di raffinerie o processi chimici a temperatura e pressione elevate.
