Aço inox 316/316L

Material

A liga 316/316L (UNS S31600/S31603) é um aço inoxidável austenítico de cromo-níquelmolibdênio desenvolvido para fornecer melhor resistência à corrosão à liga 304/304L em ambientes moderadamente corrosivos. É frequentemente utilizado em fluxos de processo contendo cloretos ou halogenetos. A adição de molibdênio melhora a resistência geral à corrosão e ao pite de cloreto. Também proporciona maior fluência, tensão por ruptura e resistência à tração em temperaturas elevadas. É prática comum que o 316L seja certificado como 316 e 316L. A química de baixo carbono de 316L combinada com uma adição de nitrogênio permite que 316L atenda às propriedades mecânicas de 316.Alloy 316/316L resiste à corrosão atmosférica, bem como, moderadamente oxidando e reduzindo ambientes. Também resiste à corrosão em atmosferas marinhas poluídas. A liga tem excelente resistência à corrosão intergranular na condição soldada. A liga 316/316L tem excelente resistência e tenacidade em temperaturas criogênicas. A liga 316/316L não é magnética na condição recozida, mas pode tornar-se ligeiramente magnética como resultado do trabalho a frio ou soldagem. Pode ser facilmente soldado e processado por práticas de fabricação de loja padrão.

Aplicativos

Processamento químico e petroquímico — vasos de pressão, tanques, trocadores de calor, sistemas de tubulação, flanges, conexões, válvulas e bombas
Processamento de Alimentos e Bebidas
Marinho
Médico
Refino de Petróleo
Processamento Farmacêutico
Geração de energia — nuclear
Papel e Celulose
Têxteis
Tratamento de Água

Padrões

ASTM........ A 240
ASME........ SA 240
AMS.......... 5524/5507
QQ-S........ 766

Propriedades Gerais

A liga 316/316L resiste à corrosão atmosférica, bem como, moderadamente oxidante e redutor de ambientes. Também resiste à corrosão em atmosferas marinhas poluídas. A liga tem excelente resistência à corrosão intergranular na condição soldada. A liga 316/316L tem excelente resistência e tenacidade em temperaturas criogênicas.
A liga 316/316L não é magnética na condição recozida, mas pode tornar-se ligeiramente magnética como resultado do trabalho a frio ou soldagem. Pode ser facilmente soldado e processado por práticas de fabricação de loja padrão.

Resistência à corrosão

Na maioria das aplicações, a liga 316/316L tem resistência à corrosão superior à liga 304/304L. Ambientes de processo que não corroem a liga 304/304L não atacarão essa classe. Uma exceção, no entanto, está nos ácidos altamente oxidantes, como o ácido nítrico, onde os aços inoxidáveis contendo molibdênio são menos resistentes. A liga 316/316L tem um bom desempenho em serviços contendo enxofre, como o encontrado na indústria de papel e celulose. A liga pode ser usada em altas concentrações em temperaturas de até 38°C (120°F). A liga 316/316L também tem boa resistência a pites em ácido fosfórico e acético. Funciona bem na ebulição de ácido fosfórico a 20%. A liga também pode ser usada nas indústrias de processamento alimentício e farmacêutico, onde é utilizada para manipular ácidos orgânicos e graxos quentes, em um esforço para minimizar a contaminação do produto.

A liga 316/316L tem um bom desempenho no serviço de água doce, mesmo com altos níveis de cloretos. A liga possui excelente resistência à corrosão em ambientes marinhos sob condições atmosféricas.
O maior teor de molibdênio da Liga 316/316L garante que ela terá resistência a pites superior à Liga 304/304L em aplicações envolvendo soluções de cloretos, particularmente em um ambiente oxidante. Na maioria dos casos, a resistência à corrosão das ligas 316 e 316L será aproximadamente igual na maioria dos ambientes corrosivos. No entanto, em ambientes suficientemente corrosivos para causar corrosão intergranular de soldas e zonas afetadas pelo calor, a liga 316L deve ser usada devido ao seu baixo teor de carbono.

	Composição (Percentagem em Peso)				CCT2	CPT3
LIGA	Cr	Mo	N	PREN1	°F (°C)	°F (°C)
Tipo 304	18.0	—	0.06	19.0	<27,5 (<-2,5)	— —
Tipo 316	16.5	2.1	0.05	24.2	27.5 (-2.5)	59 (15.0)
Tipo 317	18.5	3.1	0.06	29.7	35.0 (1.7)	66 (18.9)
SSC-6MO	20.5	6.2	0.22	44.5	110 (43.0)	149 (65)

Temperatura mais baixa (°F) em que a taxa de corrosão excede 5mpy

CORROSÃO AMBIENTE	Tipo 316L	Tipo 304	2205 (UNS S32205)	2507
0,2% Ácido clorídrico	>Ebulição	>Ebulição	>Ebulição	>Ebulição
1% de ácido clorídrico	86	86p	185	>Ebulição
Ácido Sulfúrico 10%	122	—	140	167
60% Ácido Sulfúrico	<54	—	<59	<57
96% Ácido Sulfúrico	113	—	77	86
Ácido Fosfórico 85%	203	176	194	203
10% Ácido Nítrico	>Ebulição	>Ebulição	>Ebulição	>Ebulição
Ácido Niítrico 65%	212	212	221	230
80% Ácido Acético	>Ebulição	212p	>Ebulição	>Ebulição
50% Ácido Fórmico	104	≤50	194	194
50% Hidróxido de Sódio	194	185	194	230
83% Ácido Fosfórico + Ácido fluorídrico a 2%	149	113	122	140
60% Ácido Nítrico + Ácido clorídrico a 2%	>140	>140	>140	>140
50% Ácido Acético + 50% Anidrido Acético	248	>Ebulição	212	230
1% Ácido clorídrico + 0,3% cloreto férrico	77p	68º	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	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

Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)

Elemento	316	316L
Cromo	16.0 min.-18.0 máx.	16.0 min.-18.0 máx.
Níquel	10,0 min.-14,0 máx.	10,0 min.-14,0 máx.
Molibdénio	2.00 min.-3.00 máx.	2.00 min.-3.00 máx.
Carbono	0.08	0.030
Manganésio	2.00	2.00
Fósforo	0.045	0.045
Sulfo	0.03	0.03
Silício	0.75	0.75
Azoto	0.1	0.1
Ferro	Equilíbrio	Equilíbrio

Propriedades Físicas

Densidade

0,285 lbs/pol3
7,90 g/cm3

Calor específico

32 – 212°F (0,11 BTU/lb-°F)
450 J/kg-°K (0 – 100°C)

Módulo de elasticidade

29,0 x 106 psi
200 GPa

Condutividade térmica 100°C (212°F)

10,1 BTU/h/ft2/ft/°F
14,6 W/m-°K

Faixa de Derretimento

2450 – 2630°F
1390 – 1440°C

Resistividade Elétrica

29,1 Microhm-in a 68°C
74 Microhm-cm a 20°C

Coeficiente Médio de Expansão Térmica

Faixa de Temperatura
°F	°C	em/em °F	cm/cm °C
68-212	20-100	9,2 x 10-6	16,6 x 10-6
68-932	20-500	10,6 x 10-6	18,2 x 10-6
68-1832	20-1000	10,8 x 10-6	19,4 x 10-6

Propriedades Mecânicas

		ASTM
	Típico*	Tipo 316	Tipo 316L
0.2% Offset Yield Strength, ksi	44	30 minutos.	25 minutos.
Resistência à tração final, ksi	85	75 minutos.	70 minutos.
Alongamento em 2 polegadas, %	56	40 minutos.	40 minutos.
Redução de Área, %	69	—	—
Dureza, Rockwell B	81	95 máx.	95 máx.

Dados de fabricação

A liga 316/316L pode ser facilmente soldada e processada pelas práticas de fabricação padrão da loja.

Conformação a quente

Temperaturas de trabalho de 1700 – 2200°F (927 – 1204°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 temperado a água ou rapidamente resfriado por outros meios após o trabalho a quente.

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.

Usinagem

A liga 316/316L está sujeita a endurecimento de trabalho durante a deformação e está sujeita 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.

Operação	Ferramenta	Lubrificação	CONDIÇÕES
			Profundidade-mm	Profundidade	Alimentação-mm/t	Alimentação/t	Velocidade-m/min	Velocidade-ft/min
Torneamento	Aço Rápido	Óleo de Corte	6	.23	0.5	.019	11-16	36.1-52.5
Torneamento	Aço Rápido	Óleo de Corte	3	.11	0.4	.016	18-23	59.1-75.5
Torneamento	Aço Rápido	Óleo de Corte	1	.04	0.2	.008	25-30	82-98.4
Torneamento	Carboneto	Óleo seco ou de corte	6	.23	0.5	.019	70-80	229.7-262.5
Torneamento	Carboneto	Óleo seco ou de corte	3	.11	0.4	.016	85-95	278.9-312.7
Torneamento	Carboneto	Óleo seco ou de corte	1	.04	0.2	.008	100-110	328.1-360.9
			Profundidade de corte-mm	Profundidade de corte	Alimentação-mm/t	Alimentação/t	Velocidade-m/min	Velocidade-ft/min
Corte	Aço Rápido	Óleo de Corte	1.5	.06	0.03-0.05	.0012-.0020	16-21	52.5-68.9
Corte	Aço Rápido	Óleo de Corte	3	.11	0.04-0.06	.0016-.0024	17-22	55.8-72.2
Corte	Aço Rápido	Óleo de Corte	6	.23	0.05-0.07	.0020-.0027	18-23	59-75.45
			Furadeira ø mm	Furar ø	Alimentação-mm/t	Alimentação/t	Velocidade-m/min	Velocidade-ft/min
Perfuração	Aço Rápido	Óleo de Corte	1.5	.06	0.02-0.03	.0008-.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/min	Velocidade-ft/min
Perfil de fresagem	Aço Rápido	Óleo de Corte			0.05-0.10	.002-.004	10-20	32.8-65.6

Soldagem

A liga 316/316L pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão. Um post
O tratamento térmico da solda não é necessário.