Aço inoxidável 316/316L

Material

A liga 316 / 316L (UNS S31600 / S31603) é um aço inoxidável austenítico de cromo-níquelmolibdênio desenvolvido para fornecer maior 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 à corrosão por cloreto. Ele também fornece maior fluência, tensão para 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 do 316L combinada com uma adição de nitrogênio permite que o 316L atenda às propriedades mecânicas do 316.A liga 316 / 316L resiste à corrosão atmosférica, bem como a ambientes moderadamente oxidantes e redutores. Também resiste à corrosão em atmosferas marinhas poluídas. A liga tem excelente resistência à corrosão intergranular na condição de soldada. A liga 316 / 316L possui excelente resistência e tenacidade em temperaturas criogênicas. A liga 316 / 316L não é magnética na condição recozida, mas pode se tornar ligeiramente magnética como resultado do trabalho a frio ou da soldagem. Pode ser facilmente soldado e processado por práticas padrão de fabricação de oficina.

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

Propriedades Gerais

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

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 esta classe. Uma exceção, no entanto, é em 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 os encontrados na indústria de papel e celulose. A liga pode ser usada em altas concentrações em temperaturas de até 120 ° F (38 ° C). A liga 316 / 316L também possui boa resistência à corrosão em ácido fosfórico e acético. Ele tem um bom desempenho na ebulição de ácido fosfórico a 20%. A liga também pode ser usada nas indústrias de processos alimentícios e farmacêuticos, onde é utilizada para lidar com ácidos orgânicos e graxos quentes em um esforço para minimizar a contaminação do produto.

A liga 316 / 316L tem um bom desempenho em 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 superior à corrosão da liga 304 / 304L em aplicações que envolvem soluções de cloreto, 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 (porcentagem 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) na qual a taxa de corrosão excede 5mpy

CORROSÃO AMBIENTE	Tipo 316L	Tipo 304	2205 (UNS S32205)	2507
0,2% de ácido clorídrico	> Ebulição	> Ebulição	> Ebulição	> Ebulição
1% de ácido clorídrico	86	86p	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	203	176	194	203
10% de ácido nítrico	> Ebulição	> Ebulição	> Ebulição	> Ebulição
65% de ácido niítrico	212	212	221	230
80% de ácido acético	> Ebulição	212p	> Ebulição	> Ebulição
50% de ácido fórmico	104	≤50	194	194
50% de hidróxido de sódio	194	185	194	230
83% Ácido Fosfórico + 2% de ácido fluorídrico	149	113	122	140
60% de Ácido Nítrico + 2% de ácido clorídrico	>140	>140	>140	>140
50% de ácido acético + 50% de anidrido acético	248	> Ebulição	212	230
1% de ácido clorídrico + 0,3% de cloreto férrico	77p	68p	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	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
Sulfrão	0.03	0.03
Silício	0.75	0.75
Azoto	0.1	0.1
Ferro	Equilíbrio	Equilíbrio

Propriedades físicas

Densidade

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

Calor específico

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

Módulo de elasticidade

29,0 x 106 libras por polegada quadrada
200 GPa

Condutividade térmica 212 ° F (100 ° C)

10,1 BTU/h/pés2/pés/°F
14,6 W/m-°K

Faixa de fusão

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% de resistência ao escoamento de compensação, ksi	44	30 min.	25 min.
Resistência à tração final, ksi	85	75 min.	70 min.
Alongamento em 2 polegadas, %	56	40 min.	40 min.
Redução na área, %	69	—	—
Dureza, Rockwell B	81	95 máx.	95 máx.

Dados de fabricação

A liga 316 / 316L pode ser facilmente soldada e processada por práticas padrão de fabricação em oficina.

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 a água temperada ou resfriada rapidamente 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 podem deixá-la ligeiramente magnética.

Usinagem

A liga 316 / 316L 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.

Operação	Ferramenta	Lubrificação	CONDIÇÕES
			Profundidade-mm	Profundidade	Alimentação-mm/t	Alimentação/t	Velocidade-m/min	Velocidade-pés/minuto
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-pés/minuto
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
			Broca ø mm	Perfurar ø in	Alimentação-mm/t	Alimentação/t	Velocidade-m/min	Velocidade-pés/minuto
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-pés/minuto
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.