A liga 304 / 304L (UNS S30400 / S30403) é o aço inoxidável austenítico cromo-níquel "18-8" mais amplamente utilizado. É uma liga resistente à corrosão versátil e econômica, adequada para uma ampla gama de aplicações de uso geral. É comum que o 304L seja certificado como 304 e 304L. O baixo teor de carbono do 304L, combinado com a adição de nitrogênio, permite que ele atenda às propriedades mecânicas do aço inoxidável 304. A liga 304/304L apresenta resistência à corrosão atmosférica, bem como ambientes moderadamente oxidantes e redutores. Ele também possui excelente resistência à corrosão intergranular na condição de soldado. Além disso, a liga 304 / 304L mantém boa resistência e tenacidade em temperaturas criogênicas. Na condição recozida, a liga 304 / 304L não é magnética. No entanto, pode se tornar ligeiramente magnético como resultado do trabalho a frio ou da soldagem. Pode ser facilmente soldado e processado usando práticas padrão de fabricação em oficina.
Aplicativos
- Química e Petroquímica
Processamento - vasos de pressão, tanques, trocadores de calor, sistemas de tubulação, flanges, conexões, válvulas e bombas - Processamento de alimentos e bebidas
- Médico
- Mineração
- Refino de Petróleo
- Processamento Farmacêutico
- Geração de energia - nuclear
- Papel e celulose
Padrões
ASTM........ UMA 240ASME........ SA 240
AMS.......... 5511/5513
QQ-S........ 766
Resistência à corrosão
A liga de aço inoxidável 304 / 304L demonstra boa resistência à corrosão atmosférica, bem como resistência a vários produtos químicos orgânicos e inorgânicos em ambientes moderadamente oxidantes a moderadamente redutores. O alto teor de cromo na liga oferece resistência a soluções oxidantes, incluindo ácido nítrico de até 55% do peso em temperaturas de até 176 ° F (80 ° C).
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 ácido fosfórico puro, em qualquer concentração em soluções frias, e até 10% de soluções quentes diluídas. Também pode operar com sucesso em soluções cáusticas sem cloretos. No entanto, a liga 304 / 304L não tem um bom desempenho em ambientes altamente redutores contendo cloretos e ácido sulfúrico.
A liga 304/304L tem um bom desempenho em serviço de água doce com baixos níveis de cloreto (menos de 100 ppm). No entanto, em níveis mais altos de cloreto, o grau torna-se suscetível à corrosão em fendas e corrosão. Em condições tão severas, recomenda-se uma liga com maior teor de molibdênio, como 316/316L. A liga 304/304L não é recomendada 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 corrosivos o suficiente para 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) na qual a taxa de corrosão excede 5mpy
| CORROSÃO AMBIENTE |
Tipo 304/304H |
Tipo 316L |
2205 (UNS S32205) |
2507 |
|---|---|---|---|---|
| 0,2% de ácido clorídrico | > Ebulição | > Ebulição | > Ebulição | > Ebulição |
| 1% de ácido clorídrico | 86p | 86 | 185 | > Ebulição |
| 10% de ácido sulfúrico | — | 122 | 140 | 167 |
| 60% de ácido sulfúrico | — | <54 | <59 | <57 |
| 96% de ácido sulfúrico | — | 113 | 77 | 86 |
| 85% de ácido fosfórico | 176 | 203 | 194 | 203 |
| 10% de ácido nítrico | > Ebulição | > Ebulição | > Ebulição | > Ebulição |
| 65% de ácido niítrico | 212 | 212 | 221 | 230 |
| 80% de ácido acético | 212p | > Ebulição | > Ebulição | > Ebulição |
| 50% de ácido fórmico | ≤50 | 104 | 194 | 194 |
| 50% de hidróxido de sódio | 185 | 194 | 194 | 230 |
|
83% Ácido Fosfórico + |
113 | 149 | 122 | 140 |
| 60% de Ácido Nítrico + 2% de ácido clorídrico |
>140 | >140 | >140 | >140 |
| 50% de ácido acético + 50% de anidrido acético |
> Ebulição | 248 | 212 | 230 |
| 1% de ácido clorídrico + 0,3% de cloreto férrico |
68p | 77p | 113ps | 203ps |
| 10% de ácido sulfúrico + 2000ppm Cl- + N2 |
— | 77 | 95 | 122 |
| 10% de ácido sulfúrico + 2000ppm Cl- + SO2 |
— | << 59p | <59 | 104 |
| WPA1, alto teor de Cl | <<50 | ≤50 | 113 | 203 |
| WPA2, alto teor de F | <<50 | ≤50 | 140 | 167 |
ps = corrosão pode ocorrer
ps = corrosão por pites/fendas pode ocorrer
| WPA | P2O5 | CL-F-H2SO4 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | CaO | 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
% de peso (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)
| Elemento | 304 | 304H |
|---|---|---|
| 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 máximo. |
| Manganésio | 2.00 | 2.00 |
| Fósforo | 0.045 | 0.045 |
| Sulfrão | 0.030 | 0.030 |
| Silício | 0.75 | 0.75 |
| Azoto | 0.10 | 0.10 |
| Ferro | Equilíbrio | Equilíbrio |
Propriedades físicas
Densidade
0,285 libras / pol37,90 g/cm3
Calor específico
0,12 BTU/lb-°F (32 – 212°F)502 J/kg-°K (0 – 100°C)
Módulo de elasticidade
29.0 x 106200 GPa
Condutividade térmica 212 ° F (100 ° C)
9,4 BTU/h/ft2/ft/°F16,3 W/m-°K
Faixa de fusão
2550 – 2590°F1398 – 1421°C
Resistividade elétrica
29,1 Microhm-in a 68 ° C74 Microhm-cm a 20°C
Coeficiente médio de expansão térmica
| Faixa de | temperatura | ||
|---|---|---|---|
| °F | °C | em/pol °F | cm/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
| ASTM | |||
|---|---|---|---|
| Tipo 304H típico * | Tipo304H | ||
| 0,2% de resistência ao escoamento de compensação, ksi | 42 | 30 min. | 25 min. |
| Resistência à tração final, ksi | 87 | 75 min. | 70 min. |
| Alongamento em 2 polegadas, % | 58 | 40 min. | 40 min. |
| Redução na área, % | 70 | — | — |
| Dureza, Rockwell B | 82 | 92 máx. | 92 máx. |
Dados de fabricação
A liga 304 / 304L pode ser facilmente soldada e processada por práticas padrão de fabricação de oficina.
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 podem deixá-la ligeiramente magnética.
Conformação a quente
Temperaturas de trabalho de 1652–2102°F (750–1150°C) 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 a água temperada ou resfriada rapidamente por outros meios após o trabalho a quente.
Usinagem
A liga 304 / 304L está sujeita a endurecimento durante a deformação e está sujeita à quebra de cavacos. Os melhores resultados de usinagem são alcançados com velocidades mais lentas, avanços mais pesados, excelente lubrificação, ferramentas afiadas e equipamentos rígidos potentes.
| da | ferramenta | de operação | CONDIÇÕES | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Profundidade-mm | Profundidade-in | Alimentação-mm/t | Alimentação-in/t | Velocidade-m/min | Velocidade-pés/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-mm | Profundidade de corte | Alimentação-mm/t | Alimentação/t | Velocidade-m/min | Velocidade-pés/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 |
| Ø mm | Broca ø in | Feed-mm/t | Feed-in/t | Velocidade-m/min | Velocidade-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-mm/t | Alimentação-in/t | Velocidade-m/min | Velocidade-pés/min | |||||
| Perfil de fresagem | Aço rápido | Óleo de corte | 0.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 | ||
Soldagem
A liga 304 / 304L pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão. Um tratamento térmico pós-soldagem não é necessário.