¿Qué es TP304L?
TP304L es la designación utilizada en especificaciones de tuberías como ASTM A312 para el grado bajo-de carbono de la familia de acero inoxidable austenítico 304. La L significa bajo contenido de carbono: el contenido de carbono está limitado a un máximo de 0,03%, frente al 0,08% del estándar 304. Debido a que el carbono es el elemento que forma carburos de cromo en los límites de los granos durante la soldadura, el grado de bajo-carbono mantiene la zona afectada por el calor-libre de sensibilización, lo que preserva la resistencia a la corrosión en la soldadura. Por lo tanto, TP304L es la opción estándar para tuberías soldadas de acero inoxidable en servicio corrosivo y el número de material en el sistema EN es 1.4306.
Composición química
La composición de TP304L según ASTM A312 es:
| Elemento | Requisito, % |
|---|---|
| Carbono, máx. | 0.03 |
| Manganeso, máx. | 2.00 |
| Fósforo, máx. | 0.045 |
| Azufre, máx. | 0.030 |
| Silicio, máx. | 0.75 |
| Cromo | 18.0 – 20.0 |
| Níquel | 8.0 – 12.0 |
La estructura austenítica se estabiliza a temperatura ambiente mediante el equilibrio de cromo y níquel, y el bajo contenido de carbono mantiene el material suave y fácilmente soldable.
Propiedades mecánicas
Las propiedades mínimas a temperatura ambiente-de la tubería TP304L son una resistencia a la tracción de 485 MPa (70 ksi), un límite elástico de 170 MPa (25 ksi) y un alargamiento mínimo del 35 % en 2 pulgadas. El material no es-magnético en estado recocido, tiene una excelente ductilidad y conserva una buena tenacidad hasta temperaturas criogénicas. Sus resistencias de diseño a temperatura elevada son inferiores a las de los grados estabilizados o aleados, y las tensiones permitidas se toman del código de diseño como ASME B31.3.
Fabricación y condiciones
La tubería TP304L se produce sin costuras mediante perforación en caliente y estirado en frío, o se suelda a partir de tiras mediante soldadura autógena, y el producto soldado se suministra con o sin relleno. La tubería se entrega en estado recocido, normalmente entre 1010 y 1120 C, seguido de un enfriamiento rápido, que disuelve los carburos formados durante el procesamiento y restaura la resistencia a la corrosión. El acabado de la superficie y la limpieza interna son importantes para las tuberías de proceso, y la tubería se puede suministrar recocida brillante o decapada y pasivada. Las tolerancias dimensionales siguen las tablas de la norma vigente, A312 para servicios generales o A269 para tuberías de pequeño-diámetro.
Soldadura y Fabricación
304L es uno de los aceros inoxidables más fáciles de soldar, y se utilizan procesos TIG, MIG y electrodo revestido. Debido al bajo contenido de carbono, la soldadura y la zona-afectada por el calor normalmente no necesitan un tratamiento térmico posterior-a la soldadura para restaurar la resistencia a la corrosión; esta es la principal ventaja práctica sobre el estándar 304 en construcción soldada. El material debe soldarse con un relleno adecuado con bajo contenido de carbono-, la unión debe estar limpia y libre de contaminación de carbono, y la temperatura entre pasadas debe controlarse para evitar distorsiones. La zona de soldadura generalmente se decapa o se pasiva con cepillo-después de soldar para restaurar la película protectora de óxido.
Aplicaciones
La tubería TP304L se utiliza en procesamiento de alimentos y bebidas, plantas farmacéuticas y biotecnológicas, procesamiento químico y petroquímico, pulpa y papel, tratamiento de agua y tuberías-resistentes a la corrosión en general. Su combinación de soldabilidad, resistencia a la corrosión y costo moderado lo convierte en el material de tubería austenítico predeterminado para servicios sin cloruro. Cuando hay cloruros presentes a temperaturas elevadas y el agrietamiento por corrosión bajo tensión es un riesgo, se deben evaluar grados de aleaciones más altas, como aceros inoxidables 316L, dúplex o super-austeníticos.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la diferencia entre TP304 y TP304L?
TP304L limita el carbono a un máximo de 0,03 % frente al 0,08 % del TP304. El bajo contenido de carbono evita la precipitación de carburo de cromo-durante la soldadura, lo que mejora la resistencia a la corrosión intergranular en la zona afectada por el calor-.
P: ¿Qué norma cubre la tubería TP304L?
ASTM A312 cubre tuberías de acero inoxidable austenítico soldadas y sin costura; TP304L es uno de sus grados. Los tubos-de diámetro pequeño están cubiertos por A269 y el número de material es 1.4306 en el sistema EN.
P: ¿TP304L necesita tratamiento térmico posterior-a la soldadura?
Normalmente no. El bajo contenido de carbono mantiene la soldadura y la zona-afectada por el calor libre de sensibilización, por lo que la resistencia a la corrosión se conserva sin PWHT.
P: ¿Cuál es la resistencia a la tracción del TP304L?
La resistencia mínima a la tracción es de 485 MPa (70 ksi), el límite elástico mínimo es de 170 MPa (25 ksi) y el alargamiento mínimo es del 35 %.
P: ¿El 304L es adecuado para agua de mar?
No se recomienda el 304L para servicio con agua de mar porque los cloruros causan corrosión por picaduras y grietas. Para servicios marítimos se utilizan aleaciones de mayor-grados, como aceros 316L, dúplex o super-austeníticos.
P: ¿Cuál es la diferencia entre 304L y 316L?
316L agrega alrededor de 2 a 3 % de molibdeno, lo que mejora en gran medida la resistencia a cloruros y ácidos.. 316L es la opción para servicios marinos y químicos; 304L es el grado económico para ambientes más suaves.
