Visão geral do aço inoxidável duplex
O aço inoxidável super duplex se diferencia dos aços duplex padrão por suas propriedades de resistência à corrosão significativamente aprimoradas. É um material altamente ligado com elevadas concentrações de elementos anticorrosivos, como cromo (Cr) e molibdênio (Mo). O principal aço inoxidável super duplex, o 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.
Em geral, os aços inoxidáveis super duplex aproveitam os benefícios comprovados dos aços duplex, com maior estabilidade química. Isso os torna ideais 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 Térmico | ASTM A790 Grau S31803 Tratado Térmico | ASTM A790 Grau S32304 Tratado Térmico | ASTM A815 Grau S32550 Tratado Térmico | ASTM A815 Grau S32205 Tratado Térmico |
Módulo de elasticidade | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa | 200 GPa |
Alongamento | 25% | 25% | 25% | 15% | 20% |
Resistência à tracção | 770 MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
Dureza Brinell | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Limite de escoamento | 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
O primeiro tipo é de baixa liga, com a classe representativa 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 aço inoxidável austenítico 6% Mo+N.
O terceiro tipo é de alta liga, geralmente contendo 25% de Cr, molibdênio e nitrogênio, e alguns também contêm cobre e tungstênio. O grau padrão UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0,2N), com valor PREN de 38-39, apresenta resistência à corrosão superior à do aço inoxidável duplex com 22% de Cr.
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 de meio severo. Possui boa resistência à corrosão e propriedades mecânicas abrangentes, que podem ser comparáveis ao aço inoxidável super austenítico.
Benefícios do Aço Inoxidável Duplex
Como mencionado acima, o Duplex normalmente apresenta desempenho superior ao de tipos individuais de aço encontrados em sua microestrutura. Melhor dizendo, a combinação de características positivas provenientes dos elementos austenita e ferrita proporciona uma solução geral melhor para um grande número de situações de produção diferentes.
Propriedades anticorrosivas – O efeito do molibdênio, do cromo e do nitrogênio na resistência à corrosão das ligas Duplex é imenso. Diversas ligas Duplex podem igualar e superar o desempenho anticorrosivo de ligas austeníticas populares, incluindo 304 e 316. Elas são especialmente eficazes contra corrosão por frestas e pites.
l A corrosão sob tensão – SSC – ocorre como resultado de diversos fatores atmosféricos, sendo a temperatura e a umidade os mais evidentes. A tensão de tração só agrava o problema. Graus austeníticos comuns são altamente suscetíveis à corrosão sob tensão – o aço inoxidável duplex não.
l Tenacidade – O duplex é mais tenaz que os aços ferríticos, mesmo em temperaturas mais baixas, embora não corresponda ao desempenho dos aços austeníticos neste aspecto.
l Resistência – As ligas duplex podem ser até 2 vezes mais resistentes do que as estruturas austeníticas e ferríticas. Maior resistência significa que o metal permanece firme mesmo com espessura reduzida, o que é especialmente importante para a redução do peso.
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