Visão geral do aço inoxidável duplex
O aço inoxidável super duplex é diferenciado dos tipos duplex padrão por suas propriedades de resistência à corrosão significativamente melhoradas. É um material altamente ligado com elevadas concentrações de elementos anticorrosivos como cromo (Cr) e molibdênio (Mo). O principal tipo de aço inoxidável super duplex, S32750, contém até 28,0% de cromo, 3,5% de molibdênio e 8,0% de níquel (Ni). Esses componentes conferem resistência excepcional a agentes corrosivos, incluindo ácidos, cloretos e soluções cáusticas.
Geralmente, os aços inoxidáveis super duplex baseiam-se nos benefícios estabelecidos das classes duplex com maior estabilidade química. Isso o torna ideal para a fabricação de componentes críticos no setor petroquímico, como trocadores de calor, caldeiras e equipamentos para vasos de pressão.
Propriedades Mecânicas do Aço Inoxidável Duplex
Notas | ASTM A789 Grau S32520 Tratado Termicamente | ASTM A790 Grau S31803 Tratado Termicamente | ASTM A790 Grau S32304 Tratado Termicamente | ASTM A815 Grau S32550 Tratado Termicamente | ASTM A815 Grau S32205 Tratado Termicamente |
Módulo Elástico | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Alongamento | 25% | 25% | 25% | 15% | 20% |
Resistência à tracção | 770 MPa | 620MPa | 600MPa | 800MPa | 655MPa |
Dureza Brinell | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Força de rendimento | 550 MPa | 450 MPa | 400 MPa | 550 MPa | 450 MPa |
Coeficiente de expansão térmica | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Capacidade de calor específica | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) |
Condutividade Térmica | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) |
Classificação do Aço Inoxidável Duplex
l O primeiro tipo é de baixa liga, com o grau representativo de UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). O aço não contém molibdênio e o valor PREN é 24-25. Pode ser usado em vez de AISI304 ou 316 na resistência à corrosão sob tensão.
l O segundo tipo pertence ao tipo de liga média, a marca representativa é UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0,15N), o valor PREN é 32-33 e sua resistência à corrosão está entre AISI 316L e 6% Mo+N austenítico aço inoxidável.
l O terceiro tipo é de alta liga, que geralmente contém 25% de Cr, molibdênio e nitrogênio, e alguns também contêm cobre e tungstênio. O grau padrão UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N), o valor PREN é 38-39, e a resistência à corrosão deste tipo de aço é superior à do aço inoxidável duplex 22% Cr.
l O quarto tipo é o aço inoxidável super duplex, que contém alto teor de molibdênio e nitrogênio. O grau padrão é UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), e alguns também contêm tungstênio e cobre. O valor PREN é superior a 40, o que pode ser aplicado em condições médias adversas. Possui boa resistência à corrosão e propriedades mecânicas abrangentes, que podem ser comparáveis ao aço inoxidável superaustenítico.
Benefícios do aço inoxidável duplex
Como afirmado acima, o Duplex normalmente tem um desempenho melhor do que os tipos de aço individuais encontrados em sua microestrutura. Melhor dizendo, a combinação de características positivas provenientes dos elementos de austenita e ferrita proporciona uma melhor solução geral para um grande número de situações de produção diferentes.
l Propriedades anticorrosivas – O efeito do molibdênio, cromo e nitrogênio na resistência à corrosão das ligas Duplex é imenso. Várias ligas Duplex podem igualar e exceder o desempenho anticorrosivo de classes austeníticas populares, incluindo 304 e 316. Elas são especialmente eficazes contra corrosão por frestas e por pites.
l A fissuração por corrosão sob tensão – SSC resulta de diversos fatores atmosféricos, sendo a temperatura e a umidade os mais evidentes. A tensão de tração apenas aumenta o problema. Os graus austeníticos normais são altamente suscetíveis à corrosão sob tensão – o aço inoxidável Duplex não é.
l Tenacidade – Duplex é mais tenaz que os aços ferríticos – mesmo em temperaturas mais baixas, embora na verdade não corresponda ao desempenho das classes austeníticas neste aspecto.
l Resistência – As ligas duplex podem ser até 2 vezes mais resistentes que as estruturas austeníticas e ferríticas. Maior resistência significa que o metal permanece firme mesmo com espessura reduzida, o que é especialmente importante para reduzir os níveis de peso.