La tubería de acero inoxidable es una familia de materiales de aleación a base de hierro resistentes a la corrosión con un contenido mínimo de cromo del 10,5%, y sus propiedades se mejoran ajustando el contenido de níquel (Ni), cromo (Cr), molibdeno (Mo) y otros elementos. En el entorno natural, el acero al carbono ordinario formará óxido en polvo en la superficie debido a la oxidación. Si no se detiene, el óxido continuará hasta que el acero esté completamente corroído.
La tubería de acero inoxidable también se oxidará, pero su producto de oxidación no es óxido ordinario, sino una película de óxido de cromo con excelente impermeabilidad, que puede resistir una mayor erosión por medios corrosivos y lograr el rendimiento "inoxidable" de la tubería de acero inoxidable. Las tuberías de acero inoxidable se pueden dividir aproximadamente en tres categorías de acuerdo con la composición química y las propiedades metalúrgicas: austenita, ferrita y martensita. Algunos países estandarizan la clasificación de tubos de acero inoxidable según números digitales, entre los cuales AISI (American Iron and Steel Institute number) y UNS (número unificado) son estándares de clasificación de uso común.
Tubo de acero inoxidable austenítico. Los tubos de acero inoxidable austenítico que contienen cromo y níquel son de la serie AISI300, mientras que las aleaciones que contienen cromo, níquel y manganeso son de la serie AI-SI200. Las tuberías de acero inoxidable austenítico se caracterizan por sus buenas propiedades integrales, que incluyen buena resistencia a la corrosión, alta resistencia, fácil procesamiento y buena soldabilidad, y pueden exhibir buena plasticidad y tenacidad en un amplio rango de temperaturas. Las tuberías de acero inoxidable austenítico también son la corriente principal del mercado de tuberías de acero inoxidable, representando aproximadamente el 70% de la producción total de tuberías de acero inoxidable, mientras que las tuberías de acero inoxidable de grado 304 son los aceros de aleación más utilizados en austenita.
(Tubo ferrítico de acero inoxidable. La tubería de acero inoxidable ferrítico es una tubería de acero inoxidable de la serie AISI400 que contiene solo elemento de cromo. Este tipo de tubería de acero inoxidable se puede endurecer hasta cierto punto después del procesamiento, pero la ductilidad después del procesamiento es inferior a la de la austenita. Tubería de acero inoxidable. La tubería de acero inoxidable ferrítico es magnética, pero también tiene una buena resistencia a la corrosión y ductilidad. La tubería de acero inoxidable de la serie 430 es el grado más utilizado en ferrita.
Tubo de acero inoxidable con cuerpo Marcel. Los tubos martensíticos de acero inoxidable son tubos de acero inoxidable de la serie AISI400 que contienen solo elementos de cromo. Tales tubos de acero inoxidable son magnéticos, tienen buena ductilidad y se pueden endurecer mediante tratamiento térmico. Pueden resistir el óxido incluso en ambientes cálidos y húmedos. Algunos tipos de tubos de acero inoxidable son tratados térmicamente. Posteriormente, su resistencia a la tracción incluso alcanzó los 1379MPa.
Las tuberías de acero inoxidable se han utilizado en el campo de la construcción durante 80 años, especialmente en Europa, América y Japón. Sus aplicaciones en la construcción son principalmente muros cortina externos, techos, pisos, puertas de dosel y barandillas.
La norma estándar europea especifica el uso y la producción de 304L, 316L y 2205. Además, AISI ha confirmado 301, 302, 303, 305, etc., y también hay ejemplos de aplicaciones exitosas en el campo de la construcción.
Vale la pena señalar que las tuberías de acero inoxidable también sufrirán diferentes grados de corrosión durante el uso. Cuando dos metales con una gran diferencia en el potencial electroquímico están en contacto, tal corrosión puede ocurrir. Si el vapor de agua conecta los dos metales, se crea un bucle de corriente, lo que resulta en una reacción electroquímica. Esta reacción puede aumentar significativamente la tasa de corrosión del metal del ánodo. La diferencia de energía potencial entre dos tubos de acero inoxidable cualesquiera no es suficiente para causar este tipo de corrosión, y solo tiene algún efecto. Sin embargo, cuando el acero al carbono está en contacto con una gran área de tubería de acero inoxidable, el acero al carbono se corroerá rápidamente. Por lo tanto, el diseñador debe evitar el contacto mutuo de diferentes metales tanto como sea posible. Cuando es inevitable, se debe evitar la acumulación de vapor de agua cerca de la superficie de contacto tanto como sea posible, y se debe realizar un tratamiento de aislamiento si es necesario.
Se da el orden de la dificultad de la electrólisis de los materiales metálicos de uso común. Cuanto más bajo es el metal, más fácil es convertirse en el ánodo. Cuanto más lejos están los metales en la tabla, más propensos a la corrosión electroquímica. Por supuesto, la cantidad relativa de metal también es un factor, y en general, un aumento en el metal inerte debilitará la electrólisis.
Diferentes lugares de uso, la selección de tuberías de acero inoxidable no es la misma, es necesario considerar exhaustivamente el entorno de uso, la forma arquitectónica y la dificultad de mantenimiento posterior. En términos generales, se deben preferir las tuberías de acero inoxidable 316 para edificios en entornos de contaminación media y baja y a menos de 16 km del mar. Por ejemplo, el hipódromo de Singapur, que se completó en 1999, se encuentra a orillas del mar. Las altas temperaturas y la alta humedad agravan el impacto ambiental. Corrosivo, el propietario quiere que el techo sea hermoso y duradero. La tubería de acero inoxidable 316 ha demostrado ser una excelente opción para los requisitos del propietario.
El Museo de Música Rock construido en 2000 es un modelo de la aplicación de 304 tubos de acero inoxidable. El edificio está ubicado en el centro de Seattle, Estados Unidos. La compleja forma arquitectónica y el rico color de la pared exterior hacen que el material del techo deba usar una tubería de acero inoxidable 304 o 316, porque solo la tubería de acero inoxidable austenítico puede obtener un efecto de color a través de la coloración electroquímica. Aunque Seattle también es una ciudad portuaria, la coloración electroquímica puede mejorar la resistencia a la corrosión de 304. Al mismo tiempo, teniendo en cuenta que la forma del edificio es propicia para la erosión del agua de lluvia y el mantenimiento regular, se selecciona la tubería de acero inoxidable 304 después de una comparación completa.
En términos generales, cuanto más duras son las condiciones ambientales, mayor es el contenido de aleación de la tubería de acero inoxidable. En entornos generales, es más económico utilizar 304/304L y 316/316L. El tipo 430 es muy eficaz para uso en interiores. Si los requisitos para el uso en exteriores son altos, debe intentar elegir 2205 con una mejor resistencia a la corrosión.
Si el diseño implica perfiles de soldadura con un grosor superior a 6 mm, se deben preferir los grados con correa de bajo carbono "L". En particular, para las tuberías de acero inoxidable del mismo grado y superficie, los diferentes proveedores tienen diferentes rugosidades superficiales, y la rugosidad de la superficie, la dirección del grano, etc. afectarán el efecto de uso de las tuberías de acero inoxidable. Por lo tanto, los requisitos específicos para la rugosidad de la superficie deben indicarse en el documento de especificación de diseño.
