304 / 304H (UNS S30400 / S30409) é uma modificação do aço inoxidável comumente usado conhecido como aço inoxidável austenítico cromo-níquel "18-8". Oferece maior resistência em temperaturas acima de 800 ° F (427 ° C), controlando o teor de carbono na 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 no 304H permite que ele atenda às propriedades mecânicas e aos requisitos de tamanho de grão do 304H, garantindo que ele possua as características desejadas. A liga 304 / 304H exibe 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, pode ocorrer precipitação de carboneto na zona afetada pelo calor das soldas. Na condição recozida, a liga 304 / 304H 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
- Processamento químico e petroquímico - vasos de pressão, tanques, trocadores de calor, sistemas de tubulação, flanges, conexões, válvulas e bombas Refino de petróleo
Padrões
ASTM.......................... UMA 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 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 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 funciona bem 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 um bom desempenho. No entanto, em níveis mais altos de cloreto, torna-se suscetível à corrosão em frestas e corrosão. 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 utilizada 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-H | 2SO4 | 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 ° C73 Microhm-cm a 20 ° C
| 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 | 43 | 30 min. | 30 min. |
| Resistência à tração final, ksi | 91 | 75 min. | 70 min. |
| Alongamento em 2 polegadas, % | 58 | 40 min. | 40 min. |
| Redução na área, % | 68 | — | — |
| Dureza, Rockwell B | 83 | 92 máx. | 92 máx. |
Dados de fabricação
O 304/304H pode ser facilmente soldado e processado por práticas padrão de fabricação em 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
O 304/304H está sujeito a endurecimento durante a deformação e está sujeito 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 | 1.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 | ||
Soldagem
304/304H pode facilmente ser soldado pela maioria de processos padrão. Após a soldagem da liga 304 / 304H, pode ser necessário recozer a placa para restaurar a resistência à corrosão perdida por sensibilização à corrosão intergranular quando os carbonetos de cromo precipitam nos contornos dos grãos na zona afetada pelo calor da solda.