A liga 2304 (UNS S32304) é um aço inoxidável duplex com uma composição que inclui 23% de cromo, 4% de níquel e é livre de molibdênio. Aqui estão alguns pontos-chave sobre a liga 2304:
Resistência à corrosão:
A liga 2304 apresenta propriedades de resistência à corrosão semelhantes às do aço inoxidável austenítico 316L.
Oferece boa resistência a uma ampla gama de ambientes corrosivos, incluindo soluções contendo cloretos.
Propriedades mecânicas:
Em comparação com classes austeníticas como 304L e 316L, a liga 2304 oferece maior resistência mecânica, incluindo resistência ao escoamento.
O aumento da resistência permite economia de peso em aplicações, particularmente em aplicações de vasos de pressão adequadamente projetadas.
Microestrutura Duplex:
A liga 2304 possui uma microestrutura duplex constituída por uma mistura equilibrada de fases ferrita e austenita.
Esta microestrutura contribui para a combinação da liga de resistência à corrosão e propriedades mecânicas. A liga 2304 é comumente usada em várias indústrias, incluindo processamento químico, petróleo e gás e ambientes marinhos. Encontra aplicações em equipamentos como vasos de pressão, trocadores de calor, sistemas de tubulação e componentes estruturais.
Aplicativos
- Geralmente onde 304 e 316L são usados
- Indústria de papel e celulose (tanques de armazenamento de cavacos, tanques de licor branco e negro, digestores)
- Soluções cáusticas, ácidos orgânicos (resistência a CAS)
- Indústria alimentar
- Vasos de pressão (redução de peso)
- Mineração (abrasão/corrosão)
Padrões
ASTM/ASME.......... A240 - UNS S32304EURONORM........... 1,4362 - X2 Cr Ni 23,4
AFNOR................... Z3 CN 23,04 Az
RUÍDO......................... W. Nº 1.4362
Propriedades Gerais
A liga 2304 é um aço inoxidável duplex livre de cromo e 4% de níquel e molibdênio. A liga 2304 tem propriedades de resistência à corrosão semelhantes a 316L. Além disso, suas propriedades mecânicas, isto é, resistência ao escoamento, são duas vezes maiores que as dos graus austeníticos 304/316. Isso permite que o projetista economize peso, especialmente para aplicações de vasos de pressão adequadamente projetadas.
A liga é particularmente adequada para aplicações que cobrem a faixa de temperatura de -50°C/+300°C (-58°F/572°F). Temperaturas mais baixas também podem ser consideradas, mas precisam de algumas restrições, particularmente para estruturas soldadas.
Com sua microestrutura duplex e baixos teores de níquel e alto teor de cromo, a liga melhorou as propriedades de resistência à corrosão sob tensão em comparação com os graus austeníticos 304 e 316.
Resistência à corrosão
Corrosão Geral
Devido ao seu alto teor de cromo (23%), as propriedades de resistência à corrosão do 2304 são quase equivalentes às do 316L.
Resistência à corrosão em diferentes ácidos orgânicos
Resistência à corrosão ao ácido sulfúrico estagnado (0,3 mm/ano)
Resistência à corrosão localizadaResistência à corrosão sob tensão
Os resultados dos ensaios de resistência à corrosão sob tensão em soluções aquosas contendo cloretos ((8ppm 02) PH =7, >1000 h, tensões aplicadas superiores à resistência ao escoamento) mostram que a Liga 2304 supera as Ligas 304L e 316L, devido às suas altas adições de cromo e baixos teores de níquel.
Esta é uma característica típica dos aços inoxidáveis duplex. A liga 2205 tem um desempenho ainda melhor do que a 2304 em condições semelhantes.
Outras propriedades de resistência à corrosão
O aço inoxidável duplex Alloy 2304 passa com sucesso na maioria dos procedimentos de teste de CI padrão, como testes ASTM, A262E e C. Sua taxa de corrosão em ácido nítrico fervente (65%) é superior à da liga 316L. Devido à sua alta resistência ao escoamento, a liga tem um bom desempenho em aplicações de abrasão/corrosão.Análise Química
Valores típicos (peso %)
Carbono |
Cromo |
Níquel |
Molibdénio |
Azoto |
Outros |
0.020 |
23 |
4 |
0.2 |
0.1 |
S=0,001 |
PREN = [Cr%] = 3,3 [Mo%] = 16 [N%] ≥ 24 |
Propriedades Físicas
Densidade
7.800 kg/m3 - 0,28 lb/pol3
Intervalo |
Termal |
°C |
Resistividade |
Termal |
Específico |
Jovem |
Tosar |
20-100 |
13 |
20 |
80 |
17 |
450 |
200 |
75 |
20-100 |
13 |
100 |
92 |
18 |
500 |
190 |
73 |
20-200 |
13.5 |
200 |
100 |
19 |
530 |
180 |
70 |
20-300 |
14 |
300 |
105 |
20 |
560 |
170 |
67 |
Propriedades de tração (valores mínimos)
°C |
RP 0,2 |
RP 1,0 |
RP 1,0 |
°F |
VIS 0,2% |
VIS 0,1% |
UTS |
Elongação |
20 |
400 |
440 |
600 |
68 |
58 |
64 |
87 |
25 |
100 |
330 |
365 |
570 |
212 |
48 |
53 |
83 |
25 |
200 |
280 |
310 |
530 |
392 |
41 |
45 |
77 |
20 |
300 |
230 |
260 |
490 |
572 |
33 |
38 |
71 |
20 |
Temp. |
-50°C |
+20°C |
-60°F |
+70°F |
Único |
75 J/cm_ |
90 J/cm_ |
54 pés libras |
65 pés lbs |
Média (5) |
90 J/cm_ |
150 J/cm |
65 pés lbs |
87 pés lbs |
Dureza (Valores Típicos)
Média (5) |
HV10 180-230 |
HB : 180-230 |
HRC _ 20 |
Estrutura
A análise química de 2304 é otimizada para obter uma microestrutura típica de 50 a / 50 g após o tratamento de recozimento da solução a 950°/1050°C (1742°/1922°F).
A microestrutura do 2304 duplex é muito estável em comparação com os aços inoxidáveis duplex contendo molibdênio. As fases intermetálicas estão presentes somente após 10 horas de tempo de espera na faixa de temperatura de 750°/850°C (1382°/1562°F). As adições de cobre ao grau 2304, quando especificadas, aumentam a dureza do aço após o tratamento térmico na faixa de temperatura de 350°/500°C (662°/932°F).
Processamento
Conformação a quente
A conformação a quente deve ser realizada na faixa de temperatura de 1150/900°C (2100/1650°F). Após a formação, um novo tratamento de recozimento da solução é recomendado na faixa de temperatura de 950°/1050°C (2100°/1650°F) para restaurar totalmente as propriedades de resistência à corrosão e as propriedades mecânicas. As peças formadas com 2304 devem ser apoiadas cuidadosamente durante o aquecimento para evitar a deformação da fluência.
Conformação a Frio
A liga 2304 pode ser formada a frio sem qualquer problema. O mesmo equipamento utilizado para a conformação a frio das classes 304L e 316L pode ser usado. Devido às suas maiores propriedades mecânicas, incluindo a resistência ao escoamento, maiores tensões são necessárias para a conformação a frio. Um tratamento térmico de recozimento de solução final também é recomendado após a conformação a frio, a fim de restaurar as propriedades mecânicas e de resistência à corrosão, como descrito em 'hot forming'.
Descalcificação
O duplex da liga 2304 apresenta propriedades de usinabilidade melhoradas, particularmente quando se considera a perfuração. Seu comportamento é equivalente ao de 316LEZ*. Além disso, o 2304 tem melhor resistência à corrosão e propriedades de limpeza, pois não são necessárias adições de enxofre. O comportamento da resistência à corrosão localizada é melhorado.
*316LEZ é um tipo de classe 316L com propriedades de usinabilidade melhoradas.