Tipos y causas de grietas por temple en tuberías de acero sin soldadura

1. Grietas de temple inducidas por defectos superficiales
Cuando una determinada unidad lamina tubos estructurales de aleación 26CrMo4s, suelen aparecer pequeñas fisuras de temple en la pared interna. Las fotografías de la micromorfología pulida muestran numerosos defectos superficiales, como picaduras y deformaciones, con una profundidad no superior a 0,2 mm en la pared interna del tubo. Estas zonas defectuosas generan concentración de tensiones bajo la acción del temple y provocan la aparición de fisuras. Las fisuras de temple inducidas por defectos superficiales se producen principalmente en tubos de acero de pequeño diámetro y paredes delgadas. Por un lado, la elongación por laminación de los tubos de acero de pequeño diámetro es considerable, lo que facilita la aparición de defectos originales, como picaduras y rayaduras, tanto en la superficie interna como externa del tubo. Por otro lado, durante el proceso de temple y enfriamiento de los tubos de acero de paredes delgadas, se genera tensión superficial en la zona del defecto. El efecto de concentración de tensiones es más significativo, lo que aumenta la probabilidad de que se produzcan fisuras de temple inducidas por defectos.

2. Grietas de temple por tensión
La fisuración por tensión es un tipo común de fisura por temple. Se trata de un defecto causado por la tensión superficial que supera la resistencia del material durante el proceso de enfriamiento. La superficie del cuerpo de la tubería con fisuras por tensión es lisa y plana, sin defectos originales, y su microestructura es uniforme y fina. Estas fisuras se deben a una tensión superficial excesiva; son completamente perpendiculares a la superficie del cuerpo de la tubería, y su propagación en el sentido del espesor de la pared también indica que este tipo de fisura se debe exclusivamente a una tensión superficial excesiva.

3. Grietas de temple por carburización superficial
Al utilizar acero microaleado Cr-Mo de carbono medio con un contenido de C de aproximadamente 0,30 % para producir tubos de acero sin soldadura, suelen aparecer fisuras de temple localizadas en la superficie exterior del tubo. Los resultados del análisis microscópico muestran que la estructura alrededor de la fisura presenta carburización, con una profundidad de la capa de carburización de 0,5 a 2,0 mm. La formación de esta fisura se debe a la carburización localizada en la superficie exterior del tubo, lo que genera una tensión excesiva en la zona carburizada durante el proceso de temple, dando lugar a la aparición de fisuras. Según el proceso de producción de tubos de acero sin soldadura, se especula que el aumento del contenido de C en la superficie del tubo se debe a que la escoria protectora de alto carbono, utilizada en la fabricación del acero, se adhiere a la superficie del tubo en bruto y penetra en la matriz durante el calentamiento a alta temperatura en el horno anular, lo que provoca la carburización localizada en la superficie del tubo capilar una vez finalizado el laminado. Antes de que la tubería de acero entre en el horno de tratamiento térmico, se adhieren a su superficie materias extrañas con alto contenido de carbono, como manchas de aceite y serrín. Tras el tratamiento térmico a alta temperatura, el contenido de carbono en la superficie es mayor que en la matriz.

4. Enfriamiento de grietas en aceros sensibles a la fisuración
Algunas tuberías de acero sin soldadura de alta calidad presentan un alto contenido de elementos de aleación y una elevada resistencia estructural, lo que resulta en un alto factor de intensidad de tensiones. Son aceros propensos a la fisuración. Los defectos microscópicos en la superficie o el interior de la tubería se propagan fácilmente bajo la acción de la tensión, dando lugar a fisuras. La morfología y estructura de las fisuras superficiales por temple en tuberías estructurales de aleación de acero S135 muestran que la probabilidad de fisuras por temple en este tipo de tubería es significativamente mayor que en otros tipos de acero. Debido a su mayor contenido de cromo y molibdeno, que le confiere mayor resistencia, la microestructura de la tubería presenta una baja capacidad de coordinación de la deformación plástica y una escasa capacidad de almacenamiento de la deformación. La liberación de la deformación solo puede producirse mediante la formación de nuevas fisuras superficiales, lo que la convierte en una tubería con alto riesgo de fisuración por temple.