Aço inox 316H

Material

Descrição dos Produtos

A liga 316H (UNS S31609) é uma modificação de alto carbono da liga 316, desenvolvida especificamente para o serviço de temperatura elevada. Oferece maior resistência a temperaturas elevadas e é comumente usado em aplicações estruturais e de vasos de pressão onde as temperaturas excedem 500°C (932°F). O maior teor de carbono na Liga 316H contribui para o aumento da resistência à tração e ao escoamento em comparação com a Liga 316/316L. Além disso, sua estrutura austenítica proporciona excelente tenacidade mesmo em temperaturas criogênicas. Em termos de resistência à corrosão, a Liga 316H é comparável à Liga 316/316L e superior à Liga 304/304L em ambientes moderadamente corrosivos. É frequentemente usado em correntes de processo contendo cloretos ou halogenetos. A liga apresenta resistência à corrosão atmosférica, bem como ambientes moderadamente oxidantes e redutores. Também é resistente à corrosão em condições marinhas poluídas. Na condição recozida, a liga 316H não é magnética. Não pode ser endurecido por tratamento térmico, mas pode sofrer endurecimento através de trabalho a frio. A liga é facilmente soldável e pode ser processada usando práticas padrão de fabricação de fábrica.

No geral, a liga 316H é uma escolha adequada para aplicações que exigem alta resistência e resistência à corrosão em temperaturas elevadas. Sua combinação de propriedades mecânicas, resistência à corrosão e capacidade de fabricação o torna uma opção versátil para uma variedade de indústrias e ambientes.

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

Resistência à corrosão

A liga 316H é comparável à liga 316/316L e superior à liga 304/304L. Exibirá resistência à corrosão semelhante à Liga 304/304L em ambientes de processo que não atacam esta última. No entanto, existem algumas exceções a essa regra geral. Em ácidos altamente oxidantes, como o ácido nítrico, aços inoxidáveis contendo molibdênio são geralmente menos resistentes, incluindo a liga 316H. Portanto, pode não ter um desempenho tão bom quanto outras ligas em tais ambientes. A liga 316H tem um bom desempenho no serviço de contenção de enxofre, tornando-a adequada para aplicações encontradas na indústria de papel e celulose. Pode ser usado em altas concentrações de enxofre em temperaturas de até 38°C (120°F). A liga também demonstra boa resistência a pites nos ácidos fosfórico e acético. Funciona bem na ebulição de ácido fosfórico a 20%. Além disso, o Alloy 316H é adequado para uso nas indústrias de processos alimentícios e farmacêuticos, onde pode lidar com ácidos orgânicos e graxos quentes sem preocupações significativas de contaminação do produto. A liga 316H apresenta boa resistência à corrosão em água doce de serviço, mesmo com altos níveis de cloretos. Também oferece excelente resistência à corrosão em ambientes marinhos sob condições atmosféricas. O maior teor de molibdênio da Alloy 316H garante resistência superior a pites em comparação com a Alloy 304/304L, particularmente em soluções de cloreto e ambientes oxidantes.

Análise Química

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

Elemento	316H	316	316L
Cromo	16.0 min.-18.0 máx.	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.	10,0 min.-14,0 máx.
Molibdénio	2.00 min.-3.00 máx.	2.00 min.-3.00 máx.	2.00 min.-3.00 máx.
Carbono	0.04 – 0.10	0.08	0.030
Manganésio	2.00	2.00	2.00
Fósforo	0.045	0.045	0.045
Enxofre	0.030	0.030	0.030
Silício	0.75	0.75	0.75
Azoto	–	0.10	0.10
Ferro	Equilíbrio	Equilíbrio	Equilíbrio

Propriedades Físicas

Densidade

0,285 lbs/pol3
8,00 g/cm3

Resistividade Elétrica

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

Faixa de Derretimento

2507 – 2552°F
1375 – 1400°C

Calor específico

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

Módulo de elasticidade

29,0 x 106 psi
200 GPa

Condutividade térmica 100°C (212°F)

8,7 BTU/h/ft2/ft/°F
15 W/m-°K

Coeficiente Médio de Expansão Térmica

Faixa de Temperatura
°F	°C	em/em °F	cm/cm °C
68-212	20-100	8,9 x 10-6	16,0 x 10-6

Propriedades Mecânicas

Valores a 68oF (20oC) (valores mínimos, a menos que especificado)

Resistência ao Rendimento

.2% Compensação

Tração definitiva

Força

Elongação

em 2 pol.

Dureza

psi (mín.)

(MPa)

psi (mín.)

(MPa)

30,000

205

75,000

515

95 Rockwell B

316H também tem um requisito para um tamanho de grão de ASTM No. 7 ou mais grosso.

Resistência à corrosão

Na maioria dos casos, a resistência à corrosão da Liga 316H será comparável à Liga 316/316 L e terá resistência à corrosão superior à Liga 304/304L. Ambientes de processo que não atacam 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 316H 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 316H também tem boa resistência a pites nos ácidos fosfórico e acético. Funciona bem na ebulição de ácido fosfórico a 20%. A liga também pode ser usada em indústrias alimentícias e de processos farmacêuticos, onde é utilizada para manipular ácidos orgânicos e graxos quentes, onde a contaminação do produto é uma preocupação.
A liga 316H 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 316H garante que ela terá resistência a pites superior à Liga 304/304L em aplicações envolvendo soluções de cloretos, particularmente em ambientes oxidantes.

Resistência à corrosão por pite		Resistência à corrosão de fendas
PRÉ	CPT	CCT
24	20±2	<0

O Pitting Resistance Equivelant (PRE) é calculado usando a seguinte fórmula: PRE = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
Temperatura por corrosão por pite (CPT) medida na célula Avesta (ASTM G 150), em solução de NaCl 1M (íons cloreto de 35.000 ppm ou mg/I).
A Temperatura Crítica de Corrosão da Fenda (CCT) é obtida por testes laboratoriais de acordo com o Método F da norma ASTM G 48.

Dados de fabricação

A liga 316H pode ser facilmente soldada e processada por práticas de fabricação padrão de 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, a liga deve ser recozida a 1900°F (1038°C) no mínimo e temperada a água ou rapidamente resfriada por outros meios. 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. A liga de soldagem 316H pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão. Não é necessário um tratamento térmico pós-solda. A liga de usinagem 316H 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.

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, a liga deve ser recozida a 1900°F (1038°C) no mínimo e temperada a água ou rapidamente resfriada por outros meios.

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 316H 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