Acero por temperatura
¿Qué es el acero por temperatura?
El acero por temperatura es un tipo de acero en el que se utilizan componentes en el proceso de la aleación para que este material sea muy resistente a altas temperaturas (puede resistir hasta 530°C) , y esa misma resistencia se extienda a otras propiedades de la materia como el peso, la flexibilidad y el movimiento.
La variabilidad de la composición química entre las aleaciones produce una complejidad en la microestructura del material, lo que resulta en diferentes mecanismos de fortalecimiento de la aleación y resistencia a la rotura por fluencia, que varía en un orden según la magnitud.
¿Cuál es la función de este tipo de acero?
Las principales áreas de aplicación del acero por temperatura resistentes a la fluencia son las plantas de generación de energía y petroquímicas, que emplean todas las formas en las que se presentan estos productos.
Las turbinas de vapor requieren grandes piezas forjadas y fundidas, mientras que los recipientes a presión, las calderas y los sistemas de tuberías requieren tubos, tuberías, placas y accesorios.
Además de la alta resistencia a la fluencia, también son importantes otras propiedades del material como la templabilidad, la resistencia a la corrosión y la soldabilidad, la importancia relativa de estas propiedades depende de la aplicación específica. Por ejemplo, los rotores de turbinas grandes requieren aceros con buena templabilidad, mientras que los tubos y tuberías de las centrales eléctricas deben tener buena soldabilidad.
Muchas aplicaciones de fabricación modernas implican el uso de hornos calientes a altas temperaturas para completar el tratamiento de piezas metálicas; ya sea que las piezas estén recocidas, recubiertas con manchas en caliente o esterilizadas, la exposición prolongada a temperaturas similares a las de un horno es demasiado común.
El problema con esto es que, por supuesto, cualquier recipiente que se utilice para contener las piezas a través de estos hornos sobrecalentados estará expuesto a esas temperaturas. Emplear acero por temperatura puede ser una solución para las empresas que requieren de este tipo de herramientas para sus procesos de producción de distintos objetos.
Ante ello, es importante saber que en el caso de canastillas y contenedores que entrarán a los hornos, el material con el que se fabriquen no sólo deberá tomar en cuenta la temperatura que alcanza el horno, sino el tiempo durante el cual estará expuesto al calor.
En el ámbito de la construcción, también es utilizado el acero por temperatura, ya que es requerido para la contracción y las tensiones de temperatura perpendiculares al acero de flexión principal. Este material sólo es requerido para losas estructurales, no para las losas moldeadas contra la tierra o las zapatas de los muros de contención.
¿Cómo es el cálculo de acero por temperatura?
El potencial de fortalecimiento de la aleación no se puede utilizar completamente, ya que la ductilidad por fluencia disminuye fuertemente con el aumento del contenido de algunos metales como el molibdeno cuando se incluyen en la aleación.
Otra limitación en la aplicación de algunos otros metales en la formación de acero por temperatura es la descomposición de carburos de hierro por encima de los 500°C. Los grados de acero ferrítico parecen alcanzar su límite a temperaturas de vapor vivo de alrededor de 620°C.
Las futuras plantas de energía necesitarán utilizar aceros realizados con súper aleaciones, por lo que este es uno de los materiales con mayor futuro dentro de distintas industrias. Para realizar el cálculo para el acero por temperatura en la construcción, es importante seguir las siguientes referencias:
- Para acero de grado 40 y 50: ρ = 0,0020
- Para acero de grado 60: ρ = 0,0018
- Por encima de acero de grado 60:
ρ t= 0 0018 f y60 0 00 0 0014
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