A liga 2304 (UNS S32304) é um aço inoxidável duplex com uma composição que inclui 23% de cromo, 4% de níquel e é livre de molibdênio. Aqui estão alguns pontos-chave sobre a liga 2304:
Resistência à corrosão:
A liga 2304 apresenta propriedades de resistência à corrosão semelhantes às do aço inoxidável austenítico 316L.
Oferece boa resistência a uma ampla gama de ambientes corrosivos, incluindo soluções contendo cloretos.
Propriedades mecânicas:
Em comparação com classes austeníticas como 304L e 316L, a liga 2304 oferece maior resistência mecânica, incluindo resistência ao escoamento.
O aumento da resistência permite economia de peso em aplicações, particularmente em aplicações de vasos de pressão adequadamente projetadas.
Microestrutura Duplex:
A liga 2304 possui uma microestrutura duplex constituída por uma mistura equilibrada de fases ferrita e austenita.
Esta microestrutura contribui para a combinação da liga de resistência à corrosão e propriedades mecânicas. A liga 2304 é comumente usada em várias indústrias, incluindo processamento químico, petróleo e gás e ambientes marinhos. Encontra aplicações em equipamentos como vasos de pressão, trocadores de calor, sistemas de tubulação e componentes estruturais.
Aplicativos
- Geralmente onde 304 e 316L são usados
- Indústria de papel e celulose (tanques de armazenamento de cavacos, tanques de licor branco e negro, digestores)
- Soluções cáusticas, ácidos orgânicos (resistência a CAS)
- Indústria alimentar
- Vasos de pressão (redução de peso)
- Mineração (abrasão/corrosão)
Padrões
ASTM/ASME.......... A240 - UNS S32304
EURONORM........... 1,4362 - X2 Cr Ni 23,4
AFNOR................... Z3 CN 23,04 Az
RUÍDO......................... W. Nº 1.4362
A liga 2304 é um aço inoxidável duplex livre de cromo e 4% de níquel e molibdênio. A liga 2304 tem propriedades de resistência à corrosão semelhantes a 316L. Além disso, suas propriedades mecânicas, isto é, resistência ao escoamento, são duas vezes maiores que as dos graus austeníticos 304/316. Isso permite que o projetista economize peso, especialmente para aplicações de vasos de pressão adequadamente projetadas.
A liga é particularmente adequada para aplicações que cobrem a faixa de temperatura de -50°C/+300°C (-58°F/572°F). Temperaturas mais baixas também podem ser consideradas, mas precisam de algumas restrições, particularmente para estruturas soldadas.
Com sua microestrutura duplex e baixos teores de níquel e alto teor de cromo, a liga melhorou as propriedades de resistência à corrosão sob tensão em comparação com os graus austeníticos 304 e 316.
Corrosão Geral
Devido ao seu alto teor de cromo (23%), as propriedades de resistência à corrosão do 2304 são quase equivalentes às do 316L.
Resistência à corrosão em diferentes ácidos orgânicos
Resistência à corrosão ao ácido sulfúrico estagnado (0,3 mm/ano)
Resistência à corrosão localizada
As adições de 23% de cromo e 0,1% de nitrogênio explicam por que o aço inoxidável duplex 2304 se comporta muito melhor do que o Alloy 316L quando se considera a resistência à corrosão por pite e fenda.
Resistência à corrosão sob tensão
Os resultados dos ensaios de resistência à corrosão sob tensão em soluções aquosas contendo cloretos ((8ppm 02) PH =7, >1000 h, tensões aplicadas superiores à resistência ao escoamento) mostram que a Liga 2304 supera as Ligas 304L e 316L, devido às suas altas adições de cromo e baixos teores de níquel.
Esta é uma característica típica dos aços inoxidáveis duplex. A liga 2205 tem um desempenho ainda melhor do que a 2304 em condições semelhantes.
Outras propriedades de resistência à corrosão
O aço inoxidável duplex Alloy 2304 passa com sucesso na maioria dos procedimentos de teste de CI padrão, como testes ASTM, A262E e C. Sua taxa de corrosão em ácido nítrico fervente (65%) é superior à da liga 316L. Devido à sua alta resistência ao escoamento, a liga tem um bom desempenho em aplicações de abrasão/corrosão.
Valores típicos (peso %)
|
Carbono
|
Cromo
|
Níquel
|
Molibdénio
|
Azoto
|
Outros
|
|
0.020
|
23
|
4
|
0.2
|
0.1
|
S=0,001
|
|
PREN = [Cr%] = 3,3 [Mo%] = 16 [N%] ≥ 24
|
Propriedades Físicas
Densidade
7.800 kg/m3 - 0,28 lb/pol3
|
Intervalo
Temperamento
°C
|
Termal
expansão
ax10M-bK-1
|
°C
|
Resistividade
(μ_ cm)
|
Termal
condutividade
(W.m-1.K-1)
|
Específico
calor
(J.kg-1.K-1
|
Jovem
módulo
E
(GPa)
|
Tosar
módulo
G
(GPa)
|
|
20-100
|
13
|
20
|
80
|
17
|
450
|
200
|
75
|
|
20-100
|
13
|
100
|
92
|
18
|
500
|
190
|
73
|
|
20-200
|
13.5
|
200
|
100
|
19
|
530
|
180
|
70
|
|
20-300
|
14
|
300
|
105
|
20
|
560
|
170
|
67
|
Propriedades Mecânicas
Propriedades de tração (valores mínimos)
|
°C
|
RP 0,2
Mpa
|
RP 1,0
Mpa
|
RP 1,0
Mpa
|
°F
|
VIS 0,2%
Deslocamento KSI
|
VIS 0,1%
Deslocamento KSI
|
UTS
KSI
|
Elongação
%
|
|
20
|
400
|
440
|
600
|
68
|
58
|
64
|
87
|
25
|
|
100
|
330
|
365
|
570
|
212
|
48
|
53
|
83
|
25
|
|
200
|
280
|
310
|
530
|
392
|
41
|
45
|
77
|
20
|
|
300
|
230
|
260
|
490
|
572
|
33
|
38
|
71
|
20
|
Valores obtidos para chapas laminadas a quente (ª ≤ 2"). A liga 2304 não deve ser utilizada durante muito tempo a temperaturas superiores a 300°C (572°F), onde ocorre um fenómeno de endurecimento por precipitação.
Valores de Tenacidade (Valores Mínimos KCV)
|
Temp.
|
-50°C
|
+20°C
|
-60°F
|
+70°F
|
|
Único
|
75 J/cm_
|
90 J/cm_
|
54 pés libras
|
65 pés lbs
|
|
Média (5)
|
90 J/cm_
|
150 J/cm
|
65 pés lbs
|
87 pés lbs
|
Dureza (Valores Típicos)
|
Média (5)
|
HV10 180-230
|
HB : 180-230
|
HRC _ 20
|
Estrutura
A análise química de 2304 é otimizada para obter uma microestrutura típica de 50 a / 50 g após o tratamento de recozimento da solução a 950°/1050°C (1742°/1922°F).
A microestrutura do 2304 duplex é muito estável em comparação com os aços inoxidáveis duplex contendo molibdênio. As fases intermetálicas estão presentes somente após 10 horas de tempo de espera na faixa de temperatura de 750°/850°C (1382°/1562°F). As adições de cobre ao grau 2304, quando especificadas, aumentam a dureza do aço após o tratamento térmico na faixa de temperatura de 350°/500°C (662°/932°F).
Processamento
Conformação a quente
A conformação a quente deve ser realizada na faixa de temperatura de 1150/900°C (2100/1650°F). Após a formação, um novo tratamento de recozimento da solução é recomendado na faixa de temperatura de 950°/1050°C (2100°/1650°F) para restaurar totalmente as propriedades de resistência à corrosão e as propriedades mecânicas. As peças formadas com 2304 devem ser apoiadas cuidadosamente durante o aquecimento para evitar a deformação da fluência.
Conformação a Frio
A liga 2304 pode ser formada a frio sem qualquer problema. O mesmo equipamento utilizado para a conformação a frio das classes 304L e 316L pode ser usado. Devido às suas maiores propriedades mecânicas, incluindo a resistência ao escoamento, maiores tensões são necessárias para a conformação a frio. Um tratamento térmico de recozimento de solução final também é recomendado após a conformação a frio, a fim de restaurar as propriedades mecânicas e de resistência à corrosão, como descrito em 'hot forming'.
Descalcificação
O duplex da liga 2304 apresenta propriedades de usinabilidade melhoradas, particularmente quando se considera a perfuração. Seu comportamento é equivalente ao de 316LEZ*. Além disso, o 2304 tem melhor resistência à corrosão e propriedades de limpeza, pois não são necessárias adições de enxofre. O comportamento da resistência à corrosão localizada é melhorado.
*316LEZ é um tipo de classe 316L com propriedades de usinabilidade melhoradas.
