Cos'è la norma DIN 17175?
Il tubo in acciaio senza saldatura per alte-temperature DIN 17175 è un tubo in acciaio senza saldatura standard tedesco progettato per ambienti ad alta-temperatura. Il suo contenuto di carbonio è generalmente compreso tra lo 0,10% e lo 0,20%, un design che garantisce che l'acciaio mantenga resistenza e tenacità a temperature elevate. Lo standard riguardava tubi senza saldatura in acciaio al carbonio e bassolegato-per la costruzione di caldaie e impianti e, sebbene sia stato ritirato e ampiamente sostituito dallo standard europeo EN 10216-2, le designazioni dei gradi DIN 17175 come St35.8 e St45.8 sono ancora ampiamente utilizzate nella pratica ingegneristica e nella documentazione degli impianti preesistenti.
Gradi dei materiali e composizione chimica
La norma DIN 17175 riguardava sia i gradi di carbonio non-legati che quelli a bassa-legatura resistenti al creep-. I principali gradi di carbonio sono St35.8 e St45.8, mentre 15Mo3 aggiunge molibdeno e 13CrMo44 aggiunge cromo e molibdeno per una resistenza allo scorrimento termico più elevata.
| Grado | C (massimo) | Mn | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|
| St35.8 | 0.17% | 0.40 - 0.80% | - | - |
| St45.8 | 0.21% | 0.40 - 1.20% | - | - |
| 15Mo3 | 0.20% | 0.40 - 0.80% | - | 0.25 - 0.35% |
| 13CrMo44 | 0.18% | 0.40 - 1.00% | 0.70 - 1.10% | 0.40 - 0.50% |
Oltre al carbonio, la composizione chimica comprende elementi come silicio, manganese e, per i gradi a bassa-lega, cromo e molibdeno. Il contenuto di cromo dei gradi legati, circa dallo 0,7% all'1,1% nel 13CrMo44, aiuta a migliorare la resistenza alla corrosione e la resistenza alle alte-temperature dell'acciaio.
Proprietà meccaniche e-alle alte temperature
Il tubo in acciaio senza saldatura DIN 17175 per alte-temperature presenta un'eccellente resistenza all'ossidazione. A temperature fino a 500-600 gradi forma sulla sua superficie una densa pellicola di ossido che impedisce un'ulteriore ossidazione. Il suo coefficiente di dilatazione termica è di circa 10-13 x 10-6/ grado , fornendo un comportamento dimensionale relativamente stabile in ambienti ad alta-temperatura e adattabilità a varie condizioni termiche. La sua durezza è generalmente compresa tra HB 120 e 180, bilanciando la lavorabilità con la resistenza all'usura e alla deformazione ad alte temperature. Il tubo presenta inoltre una buona resistenza agli urti, con un'energia d'impatto tipica di 30-50 J a temperatura ambiente, che gli consente di sopportare determinati carichi d'impatto senza rompersi. Rispetto ai normali tubi in acciaio senza saldatura, i tubi DIN 17175 dimostrano una resistenza allo scorrimento viscoso alle alte temperature significativamente migliorata, mantenendo forma e prestazioni stabili in condizioni prolungate di alta-temperatura e alta-pressione. Ad esempio, la resistenza allo scorrimento viscoso a lungo-termine dei gradi tipici raggiunge circa 100-150 MPa a 500 gradi, il che soddisfa i requisiti per il funzionamento prolungato ad alta temperatura.
Tolleranze di produzione e dimensionali
Il tubo viene solitamente prodotto utilizzando processi di laminazione a caldo. Dopo la laminazione a caldo, la tolleranza del diametro esterno è controllata tra più o meno 1,0% e 1,5% e la tolleranza dello spessore della parete è compresa tra più o meno 5% e 10%, garantendo la precisione dimensionale. In termini di saldatura, i tubi in acciaio senza saldatura ad alta temperatura DIN 17175- possono essere uniti utilizzando vari metodi, tra cui la saldatura ad arco manuale e la saldatura TIG. Il preriscaldamento e il trattamento termico post-saldatura sono essenziali per garantire la qualità della saldatura, in particolare per i gradi a bassa-lega.
Test, ispezione e applicazioni
I tubi forniti secondo la norma DIN 17175 sono stati soggetti a un programma di test completo, tra cui test di trazione, test di impatto e flessione, test ad anello, test non-distruttivo, ispezione visiva della superficie del tubo, misurazione, test di tenuta, test di identificazione del grado e test di trazione a caldo. Questi test verificano che il materiale soddisfi i requisiti di resistenza, tenacità e solidità per il servizio a temperature elevate. Questo tipo di tubo viene comunemente utilizzato nei componenti ad alta-temperatura delle caldaie delle centrali elettriche, come surriscaldatori e riscaldatori, dove la sua resistenza allo scorrimento viscoso a lungo-termine soddisfa i requisiti per il funzionamento prolungato ad alta-temperatura. Viene utilizzato anche nei forni di raffineria, negli scambiatori di calore e nelle tubazioni a pressione generali dove le temperature di servizio superano la capacità dei normali tubi in acciaio al carbonio.
Domande frequenti
Cosa copre la norma DIN 17175?
La norma DIN 17175 riguardava tubi in acciaio senza saldatura di acciaio al carbonio e basso-legato per l'uso a temperature elevate, principalmente nella costruzione di caldaie e impianti, con gradi come St35.8, St45.8, 15Mo3 e 13CrMo44.
La norma DIN 17175 è ancora attuale?
Lo standard è stato ritirato ed è in gran parte sostituito dalla EN 10216-2, ma le designazioni dei gradi DIN e i dati sulle proprietà rimangono ampiamente referenziati negli impianti esistenti e nelle specifiche tecniche.
Qual è la temperatura massima di servizio?
I gradi sono progettati per un servizio prolungato fino a circa 500-600 gradi, dove formano una pellicola protettiva di ossido e mantengono un'utile resistenza allo scorrimento viscoso.
È possibile saldare i tubi DIN 17175?
SÌ. Vengono comunemente utilizzate la saldatura ad arco manuale e la saldatura TIG, con preriscaldamento e trattamento termico post-saldatura essenziali, soprattutto per i gradi a bassa-lega.
Qual è la differenza tra St35.8 e St45.8?
Entrambi sono gradi di carbonio non-legati; St45.8 ha un contenuto di carbonio e manganese più elevato, che gli conferisce una maggiore resistenza, mentre St35.8 offre una migliore formabilità e saldabilità.