LDX 2101 (UNS S32101) é um aço inoxidável duplex magro de 21,5% de cromo, 5% de manganês, 1,5% de níquel, 0,45% de molibdênio lean duplex com resistência à corrosão superior a 304L e comparável a 316L. O LDX 2101 possui resistência superior e maior resistência à corrosão por tensão de cloreto do que os aços inoxidáveis convencionais da série 300.
A resistência mecânica aprimorada do LDX 2101 permite que ele seja usado em seções transversais mais finas, o que pode proporcionar uma economia significativa de custos para o usuário final. O LDX 2101 foi projetado para ser um substituto de uso geral de baixo níquel para 304 e 304L.
Aplicativos
- Controle da Poluição do Ar
- Reforços de absorventes externos e dutos de saída
- Biocombustíveis
- Usinas e tanques de Biodiesel e Etanol
- Equipamentos de Processo Químico
- Vasos de pressão, trocadores de calor, tanques, sistemas de tubulação e navios-tanque
- Equipamentos para Processamento de Alimentos e Bebidas
- Tanques de armazenamento de óleo de palma e vinho
- Infra-estrutura
- Pontes, comportas, comportas
- Papel e Celulose
- Reatores de branqueamento de peróxido de hidrogênio, tanques de armazenamento de licor branco, digestores, arruelas, peças de máquinas de papel
- Tratamento de água do mar
- Câmaras e evaporadores do sistema de dessalinização
- Tratamento de Água e Efluentes
- Beneficiamento de Minério
Padrões
ASTM.................. A 240ASME.................. SA 240
Propriedades Gerais
LDX 2101 é um aço inoxidável duplex magro de baixo níquel e nitrogênio desenvolvido para uso geral. A estrutura austenítico-ferrítica (duplex) da liga é balanceada para quantidades aproximadamente iguais de ferrita e austenita na condição recozida em solução.
O alto teor de cromo e nitrogênio do LDX 2101, combinado com a adição de molibdênio, proporcionam uma resistência muito boa à corrosão localizada e uniforme. A microestrutura duplex contribui para a alta resistência das ligas e resistência à fissuração por corrosão-tensão por cloreto. O LDX 2101 possui resistência superior e maior resistência à corrosão por tensão de cloretos do que os aços inoxidáveis convencionais da série 300.
A resistência à corrosão do LDX 2101 é geralmente boa, tornando-o adequado para uso em uma ampla variedade de aplicações. Na maioria dos ambientes, é superior ao aço inoxidável 304L e comparável ao molibdênio contendo aço inoxidável 316L.
A resistência mecânica aprimorada do LDX 2101 é muito superior aos aços inoxidáveis convencionais da série 300, permitindo que ele seja usado em seções transversais mais finas, o que pode proporcionar uma economia significativa de custos para o usuário final.
O LDX 2101 apresenta boa resistência à abrasão e erosão e pode ser fabricado usando práticas de oficina padrão desenvolvidas para aços inoxidáveis duplex.
Análise Química
Valores típicos (peso %)
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Cromo |
21,0 min - 22,0 máx. |
Níquel |
1,35 min - 1,70 máx. |
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Manganésio |
4.00 min - 6.00 máx. |
Molibdénio |
0,10 min - 0,80 máx. |
|
Azoto |
0,20 min - 0,25 máx. |
Cromo |
0,040 máx. |
|
Silício |
1,00 máx. |
Fósforo |
0,040 máx. |
|
Cobre |
0,10 min - 0,80 máx. |
Azoto |
0,030 máx. |
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Ferro |
Equilíbrio* |
|
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Propriedades Físicas
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Temperatura, °F |
||||
|
|
68 |
200 |
400 |
600 |
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|
Densidade |
lb/em3 |
0.28 |
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|
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|
Módulos de Elasticidade |
x 10SUP>6 psi |
29 |
28 |
27 |
26 |
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Razão de Poissons |
|
0.3 |
|
|
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|
Expansão Linear |
x 10-6 pol/pol/°F |
— |
7.2 |
7.5 |
7.5 |
|
Condutividade Térmica |
Btu/ft/h °F |
8.7 |
9.3 |
9.8 |
10.4 |
|
Capacidade Térmica |
J/kg °F |
500 |
530 |
560 |
590 |
|
Resistividade Elétrica |
micro-ohms•medidor |
0.80 |
0.85 |
0.90 |
1.00 |
Propriedades Mecânicas
Propriedades de tração (valores mínimos)
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Valores mínimos |
Valores típicos |
|
|
0,2% de Resistência ao Rendimento de Offset |
Ksi |
65 |
69 |
|
Resistência à tração |
Ksi |
94 |
101 |
|
Elongação |
% |
30 |
38 |
|
Dureza (Brinell) |
HB |
290 (máx.) |
225 |
Subsídio de Stress de Projeto
Uma das vantagens dos aços inoxidáveis duplex enriquecidos com nitrogênio é o seu maior nível de resistência em comparação com os aços inoxidáveis austeníticos convencionais. Isso permite a construção de unidades com seções transversais mais finas. Essa economia de peso pode reduzir drasticamente o custo de material e fabricação de uma embarcação.
Código de Caldeiras ASME e Vasos de Pressão, Secção VIII, Divisão 1, Valores de Tensão Admissíveis, ksi
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Liga |
200 °F |
300 °F |
400 °F |
500 °F |
600 °F |
|
LDX 2101 |
26.9 |
25.6 |
24.7 |
24.7 |
24.7 |
|
304L |
20.0 |
18.9 |
18.3 |
17.5 |
16.6 |
|
316L |
20.0 |
20.0 |
19.3 |
18.0 |
17.0 |
|
2205 |
25.7 |
24.8 |
23.9 |
23.3 |
23.1 |
|
2304 |
24.0 |
22.5 |
21.7 |
21.3 |
21.0 |
Propriedades de corrosão
Os aços inoxidáveis da série 300 são usados extensivamente em inúmeras indústrias de processo devido à sua resistência geral à corrosão. A resistência à corrosão do LDX 2101 é geralmente melhor do que 304L e comparável ao 316L, tornando-o adequado para uso em uma ampla variedade de indústrias e aplicações.
Resistência a pites de cloreto
A resistência ao pite de um aço inoxidável austenítico pode ser relacionada diretamente com a composição da liga, onde cromo, molibdênio e nitrogênio são um peso %. O Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) usa a seguinte fórmula para medir a resistência relativa a pites de uma liga - quanto maior o número, melhor a resistência a pites.
PREN = %Cr + 3,3Mo + 30N
O gráfico a seguir compara o PREN para LDX 2101 com outros aços inoxidáveis comuns.
PREN Equivalente à Resistência aos Pites = %Cr + 3.3Mo + 30N
Resistência à corrosão de fendas
O teste de Temperatura Crítica de Corrosão de Fenda (CCCT) é frequentemente usado para comparar a resistência à corrosão de fendas de várias ligas.
Temperatura crítica típica de corrosão da fenda de acordo com o método F da norma ASTM G48
Resistência à fissuração sob tensão-corrosão
O cloreto de corrosão-corrosão por tensão (CAA) é uma das formas mais graves de corrosão localizada. Temperaturas mais elevadas e pH reduzido aumentarão a probabilidade de CCS. O aparecimento do CEC é uma das causas mais comuns de falha do equipamento inoxidável. Devido à sua estrutura duplex LDX 2101 oferece excelente resistência ao SCC.
Resultados do teste de flexão em U em solução fervente de CaCl2 a 40% (100ºC) por 500 horas
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Longitudinal/Transversal |
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LDX 2101 |
Sem CSC |
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304L |
Craqueamento SSC (<150hrs) |
Corrosão Geral
A corrosão geral é caracterizada como um ataque uniforme a uma superfície em contato com um meio corrosivo. A resistência à corrosão uniforme em ácido sulfúrico é mostrada abaixo. LDX 2101 é superior a 304L e, em alguns casos, comparável a 316L.
Curvas de isocorosion, 0,1 mm/ano, em ácido sulfúrico
