Rugosidad de la superficie de la tubería de acero al carbono

Qué es la rugosidad de la superficie de la tubería de acero al carbono?

La rugosidad de la superficie de la tubería de acero al carbono se refiere al pequeño espacio y la irregularidad de los pequeños picos y valles en la superficie maquinada. La distancia (paso de onda) entre las dos crestas de onda o los dos valles de onda es muy pequeña (menos de 1 mm), lo que pertenece al error microgeométrico. Cuanto menor sea la rugosidad de la superficie de la tubería de acero al carbono, más suave será la superficie.

La rugosidad de la superficie de la tubería de acero al carbono generalmente se forma por el método de procesamiento y otros factores, como la fricción entre la herramienta y la superficie de la pieza durante el procesamiento, la deformación plástica de la superficie del metal cuando se separan las virutas y la alta -vibración de frecuencia en el sistema de proceso, etc. Debido a los diferentes métodos de procesamiento y materiales de la pieza de trabajo, la profundidad, densidad, forma y textura de las marcas que quedan en la superficie mecanizada son diferentes.

La rugosidad de la superficie está estrechamente relacionada con las propiedades correspondientes, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga, la rigidez de contacto, la vibración y el ruido de las piezas mecánicas, y tiene un impacto importante en la vida útil y la confiabilidad de los productos mecánicos. Ra se usa generalmente para marcar.

Rango común de rugosidad superficial (Ra) en tubos de acero al carbono:

Tubería sin costura laminada en caliente:
Rugosidad superficial: 6,3-12,5 μm
Características superficiales: incrustaciones de óxido evidentes, que requieren decapado o arenado.

Tubería laminada en frío/estirada en frío:
Rugosidad superficial: 0,8-3,2 μm
Características superficiales: relativamente lisa, puede presentar ligeras líneas de laminación.

Tubería estirada en frío de precisión:
Rugosidad superficial: 0,4-1,6 μm
Características superficiales: casi de espejo, adecuada para sistemas hidráulicos de alta precisión.

Tubería de acero soldada:
Rugosidad superficial: 3,2-6,3 μm
Características superficiales: ligeramente rugosa en la zona de soldadura, que requiere rectificado.

Factores clave que afectan la rugosidad:

Proceso de producción:
La tubería laminada en caliente presenta una alta rugosidad debido a las incrustaciones de óxido a alta temperatura. Los tubos laminados/estirados en frío obtienen una superficie más lisa mediante la extrusión de la matriz.

Estado de la matriz/rodillos:
Los rodillos o matrices de estirado desgastados aumentarán las ondulaciones superficiales (como los "nudos de bambú" en los tubos estirados en frío).

Tratamiento posterior:
Chorrado/pulido: El Ra se puede reducir por debajo de 1,6 μm (como en el caso de los tubos compuestos decorativos de acero inoxidable).
Decapado/fosfatado: Elimina las incrustaciones de óxido y forma una rugosidad uniforme (Ra 2,5-5 μm).

Medidas para mejorar la rugosidad:

Procesamiento mecánico:
Utilice torneado y rectificado para controlar la rugosidad (Ra) entre 0,4 y 3,2 μm (como en el cuerpo de un cilindro hidráulico).

Tratamiento químico:
Pasivar después del decapado para obtener una superficie uniforme (Ra entre 2 y 5 μm).

Tecnología de recubrimiento:
Antes de pulverizar resina epoxi, aplicar un chorro de arena a una Ra entre 4 y 6 μm para mejorar la adhesión.

La influencia de la rugosidad superficial en las piezas de acero al carbono se manifiesta principalmente en los siguientes aspectos:

1. Afecta la resistencia al desgaste. Cuanto más rugosa sea la superficie, menor será el área de contacto efectivo entre las superficies de contacto, mayor será la presión, mayor será la resistencia a la fricción y más rápido será el desgaste.
2. Afecta la estabilidad de la cooperación. Para el ajuste con holgura, cuanto más rugosa es la superficie, más fácil es desgastarse, de modo que la holgura aumenta gradualmente durante el proceso de trabajo, para el ajuste con interferencia, la interferencia efectiva real se reduce debido al aplanamiento de los picos microscópicos durante el montaje. .
3. Afecta la resistencia a la fatiga. Hay grandes depresiones en la superficie de las piezas ásperas, que son sensibles a la concentración de tensión, como muescas en las esquinas y grietas, lo que afecta la resistencia a la fatiga de las piezas.
4. Afecta la resistencia a la corrosión. La superficie áspera de las piezas permite que los gases o líquidos corrosivos penetren fácilmente en la capa interna de metal a través de los valles microscópicos de la superficie, provocando la corrosión de la superficie.
5. Afecta el sellado. Las superficies ásperas no encajan bien y el gas o el líquido se filtran a través de los espacios entre las superficies de contacto.
6. Afecta la rigidez de contacto. La rigidez de contacto es la capacidad de la superficie de unión de una pieza para resistir la deformación por contacto bajo la acción de una fuerza externa. La rigidez de la máquina está determinada en gran medida por la rigidez de contacto entre las distintas partes.

7. Afecta la precisión de la medición. La rugosidad de la superficie de la superficie medida de la pieza y la superficie de medición de la herramienta de medición afectarán directamente la precisión de la medición, especialmente en la medición precisa.

Además, la rugosidad de la superficie tendrá diversos grados de influencia en el revestimiento, la conductividad térmica y la resistencia de contacto de las piezas, las propiedades de reflectividad y radiación, la resistencia al flujo de líquidos y gases y el flujo de corriente en la superficie del conductor.

Sugerencias de selección:
Para requisitos de alta precisión (como equipos médicos): seleccione tubos estirados en frío (Ra ≤ 1,6 μm) + pulido electrolítico.
Recubrimiento anticorrosivo: seleccione tubos laminados en caliente después del chorro de arena (Ra entre 4 y 6 μm).
Piezas estructurales económicas: utilice directamente tubos laminados en caliente (Ra entre 6,3 y 12,5 μm).

Conclusión:
La rugosidad superficial de las tuberías de acero al carbono es un parámetro importante para la selección de ingeniería, que debe seleccionarse exhaustivamente en función de los requisitos funcionales (sellado/fluido/recubrimiento) y el coste. Los tubos laminados en frío suelen ser mejores que los laminados en caliente, pero en situaciones especiales (como cuando se requiere la adhesión del recubrimiento) puede ser necesario mantener cierto grado de rugosidad.