Aço inox 304/304H

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Aço inox 304/304H

304/304H (UNS S30400/S30409) é uma modificação do aço inoxidável comumente usado conhecido como aço inoxidável austenítico de cromo-níquel "18-8". Ele oferece maior resistência em temperaturas acima de 800°F (427°C), controlando o teor de carbono dentro da faixa de 0,04-0,10%. Esta liga é conhecida por sua versatilidade, acessibilidade e resistência à corrosão, tornando-a adequada para uma ampla gama de aplicações de uso geral. É comum que o 304H seja certificado como 304 e 304H. O alto teor de carbono em 304H permite que ele atenda às propriedades mecânicas e requisitos de tamanho de grão de 304H, garantindo que ele possua as características desejadas. A liga 304/304H apresenta resistência geral à corrosão semelhante à do aço inoxidável 304/304L. Pode suportar corrosão atmosférica e ambientes moderadamente oxidantes e redutores. No entanto, devido ao seu alto teor de carbono, a precipitação de carboneto pode ocorrer na zona afetada pelo calor das soldas. Na condição recozida, a liga 304/304H não é magnética. No entanto, pode tornar-se ligeiramente magnético como resultado do trabalho a frio ou soldagem. Pode ser facilmente soldado e processado usando práticas padrão de fabricação de loja.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Aplicativos

  • Processamento Químico e Petroquímico - vasos de pressão, tanques, trocadores de calor, sistemas de tubulação, flanges, conexões, válvulas e bombas Refino de Petróleo

Padrões

ASTM.......................... A 240
ASME.......................... SA 240
AMS........................... 5513
QQ-S .......................... 766

Resistência à corrosão

O aço inoxidável 304/304H oferece boa resistência à corrosão atmosférica, bem como a vários produtos químicos orgânicos e inorgânicos em ambientes moderadamente oxidantes a moderadamente redutores. Seu alto teor de cromo proporciona resistência a soluções oxidantes, incluindo ácido nítrico até 55% em peso em temperaturas de até 80°C (176°F). A liga também resiste a ácidos orgânicos moderadamente agressivos, como o ácido acético. A presença de níquel na liga contribui para sua resistência a soluções moderadamente redutoras, como o ácido fosfórico puro, independentemente da concentração, tanto em soluções frias quanto em soluções quentes diluídas. Também pode ter um bom desempenho em soluções cáusticas sem cloretos ou fluoretos em temperaturas moderadas. No entanto, a liga 304/304H não tem bom desempenho em ambientes altamente redutores contendo cloretos e ácido sulfúrico. Em serviço de água doce com baixos níveis de cloreto (menos de 100ppm).

304/304H tem bom desempenho. No entanto, em níveis mais elevados de cloreto, torna-se suscetível à corrosão de fendas e pites. Em condições tão severas, recomenda-se uma liga com maior teor de molibdênio, como 316/316L. 304/304H não é recomendado para uso em ambientes marinhos. Na maioria dos casos, a resistência à corrosão das ligas 304, 304L e 304H será aproximadamente igual em vários ambientes corrosivos. No entanto, em ambientes que podem causar corrosão intergranular de soldas e zonas afetadas pelo calor, a Liga 304L deve ser usada devido ao seu baixo teor de carbono, o que ajuda a mitigar essa corrosão.

Temperatura mais baixa (°F) em que a taxa de corrosão excede 5mpy
CORROSÃO
AMBIENTE
Tipo
304/304H
Tipo
316L
2205
(UNS S32205)
2507
0,2% Ácido clorídrico >Ebulição >Ebulição >Ebulição >Ebulição
1% de ácido clorídrico 86p 86 185 >Ebulição
Ácido Sulfúrico 10% 122 140 167
60% Ácido Sulfúrico <54 <59 <57
96% Ácido Sulfúrico 113 77 86
Ácido Fosfórico 85% 176 203 194 203
10% Ácido Nítrico >Ebulição >Ebulição >Ebulição >Ebulição
Ácido Niítrico 65% 212 212 221 230
80% Ácido Acético 212p >Ebulição >Ebulição >Ebulição
50% Ácido Fórmico ≤50 104 194 194
50% Hidróxido de Sódio 185 194 194 230

83% Ácido Fosfórico +
Ácido fluorídrico a 2%

113 149 122 140
60% Ácido Nítrico +
Ácido clorídrico a 2%
>140 >140 >140 >140
50% Ácido Acético +
50% Anidrido Acético
>Ebulição 248 212 230
1% Ácido clorídrico +
0,3% cloreto férrico
68º 77p 113cv 203cv
10% Ácido Sulfúrico +
2000ppm Cl- + N2
77 95 122
10% Ácido Sulfúrico +
2000ppm Cl- + SO2
<<59p <59 104
WPA1, Alto Cl- Conteúdo <<50 ≤50 113 203
WPA2, Alto F- Conteúdo <<50 ≤50 140 167

ps = pitting pode ocorrer
ps = pode ocorrer corrosão por pite/fenda

P 2 O 2 Fe 2 O 3
WPA5 CL-F-HSO4Al 2 O3SiO2CaO MgO
1 54 0.20 0.50 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70
2 54 0.02 2.0 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70

Análise Química

Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)

304
Elemento304H
Cromo 18.0 min.-20.0 máx. 18.0 min.-20.0 máx.
Níquel 8,0 min.-10,5 máx. 8,0 min.-10,5 máx.
Carbono 0.08 0,04 min-0,10 máx.
Manganésio 2.00 2.00
Fósforo 0.045 0.045
Sulfo 0.030 0.030
Silício 0.75 0.75
Azoto 0.10 0.10
Ferro Equilíbrio Equilíbrio

Propriedades Físicas

Densidade

0,285 lbs/em3
7,90 g/cm3

Calor específico

32 – 212°F (0,12 BTU/lb-°F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)

Módulo de elasticidade

29,0 x 106
200 GPa

 

Condutividade térmica 100°C (212°F)

9,4 BTU/h/ft2/ft/°F
16,3 W/m-°K

Faixa de Derretimento

2550 – 2590°F
1398 – 1421°C

Resistividade Elétrica

29,1 Microhm-in a 68°C
73 Microhm-cm a 20°C
Coeficiente Médio de Expansão Térmica
°°C in/ cm
Faixa de Temperatura  
Fin °F/cm °C
68-212 20-100 9,2 x 10-6 16,6 x 10-6
68-932 20-500 10,0 x 10-6 18,0 x 10-6
68-1600 20-870 11,0 x 10-6 19,8 x 10-6

Propriedades Mecânicas

Tipo 304
  ASTM
 Típico*Tipo 304H
0.2% Offset Yield Strength, ksi 43 30 minutos. 30 minutos.
Resistência à tração final, ksi 91 75 minutos. 70 minutos.
Alongamento em 2 polegadas, % 58 40 minutos. 40 minutos.
Redução de Área, % 68
Dureza, Rockwell B 83 92 máx. 92 máx.

Dados de fabricação

304/304H pode ser facilmente soldado e processado por práticas de fabricação de loja padrão.

Conformação a Frio

A liga é bastante dúctil e se forma facilmente. As operações de trabalho a frio aumentarão a resistência e a dureza da liga e poderão deixá-la ligeiramente magnética.

Conformação a quente

Temperaturas de trabalho de 750–1150°C (1652–2102°F) são recomendadas para a maioria dos processos de trabalho a quente. Para máxima resistência à corrosão, o material deve ser recozido a 1900°F (1038°C) no mínimo e temperado a água ou rapidamente resfriado por outros meios após o trabalho a quente.

Usinagem

304/304H está sujeito a endurecimento de trabalho durante a deformação e está sujeito à quebra de cavacos. Os melhores resultados de usinagem são alcançados com velocidades mais lentas, alimentações mais pesadas, excelente lubrificação, ferramentas afiadas e equipamentos rígidos potentes.

Profundidade-mm /t Velocidade-m/min Profundidade de corte-mm /t Feed-in/ Velocidade-m/min Furadeira ø mm /t Feed-in/t Velocidade-m/min Alimentação-mm/t Velocidade-m/min
Lubrificaçãoda ferramentade operação CONDIÇÕES
   Profundidade-em-Alimentação-mmAlimentação/tVelocidade-ft/min
Torneamento Aço Rápido Óleo de Corte 6 .23 0.5 .019 13-18 42.6-59
Torneamento Aço Rápido Óleo de Corte 3 .11 0.4 .016 20-25 65.6-82
Torneamento Aço Rápido Óleo de Corte 1 .04 0.2 .008 26-31 85.3-101.7
Torneamento Carboneto Óleo seco ou de corte 6 .23 0.5 .019 75-85 246-278.9
Torneamento Carboneto Óleo seco ou de corte 3 .11 0.4 .016 90-100 295.3-328.1
Torneamento Carboneto Óleo seco ou de corte 1 .04 0.2 .008 110-120 360.8-393.7
   Profundidade de corte Feed-mmtVelocidade-ft/min
Corte Aço Rápido Óleo de Corte 1.5 .06 0.03-0.05 .0012-.0020 18-23 59-75.5
Corte Aço Rápido Óleo de Corte 3 .11 0.04-0.06 .0016-.0024 19-24 62.3-78.7
Corte Aço Rápido Óleo de Corte 6 .23 0.05-0.07 .0020-.0027 20-25 65.6-82
   Furadeira ø emFeed-mmVelocidade-ft/min
Perfuração Aço Rápido Óleo de Corte 1.5 .06 0.02-0.03 .0007-.0012 10-14 32.8-45.9
Perfuração Aço Rápido Óleo de Corte 3 .11 0.05-0.06 .0020-.0024 12-16 39.3-52.5
Perfuração Aço Rápido Óleo de Corte 6 .23 0.08-0.09 .0031-.0035 12-16 39.3-52.5
Perfuração Aço Rápido Óleo de Corte 12 .48 0.09-0.10 .0035-.0039 12-16 39.3-52.5
     Alimentação/tVelocidade-ft/min
Perfil de fresagem Aço Rápido Óleo de Corte     1.05-0.10 .002-.004 12-22 39.4-72.2

Soldagem

304/304H pode ser facilmente soldado pela maioria dos processos padrão. Após a soldagem da Liga 304/304H, pode ser necessário recozer a placa para restaurar a resistência à corrosão perdida pela sensibilização à corrosão intergranular quando carbonetos de cromo precipitam nos contornos de grão na zona afetada pelo calor da solda.