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.
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 240ASME.......................... 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 5mpyCORROSÃO 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 + |
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
WPA | P 2 O5 | CL-F-H | 2 | SO4 | Fe 2 O 3Al 2 O3 | 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
Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)
Elemento | 304304H | |
---|---|---|
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/em37,90 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 106200 GPa
Condutividade térmica 100°C (212°F)
9,4 BTU/h/ft2/ft/°F16,3 W/m-°K
Faixa de Derretimento
2550 – 2590°F1398 – 1421°C
Resistividade Elétrica
29,1 Microhm-in a 68°C73 Microhm-cm a 20°C
Faixa de Temperatura | |||
---|---|---|---|
F | °C in/in °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 | |||
---|---|---|---|
Típico* | Tipo 304Tipo 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.
Lubrificação | da ferramenta | de operação CONDIÇÕES | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Profundidade-mm | Profundidade-em-Alimentação-mm | /tAlimentação/t | Velocidade-m/minVelocidade-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-mm | Profundidade de corte Feed-mm | /t Feed-in/t | Velocidade-m/minVelocidade-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 mm | Furadeira ø em | Feed-mm | /t Feed-in/t Velocidade-m/minVelocidade-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/t | Velocidade-m/minVelocidade-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.