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 exibe propriedades de resistência à corrosão semelhantes às do aço inoxidável austenítico 316L.
Ele oferece boa resistência a uma ampla gama de ambientes corrosivos, incluindo soluções contendo cloreto.
Propriedades mecânicas:
Em comparação com graus austeníticos, como 304L e 316L, a liga 2304 oferece maior resistência mecânica, incluindo resistência ao escoamento.
O aumento da resistência permite economia de peso nas aplicações, particularmente em aplicações de vasos de pressão adequadamente projetadas.
Microestrutura Duplex:
A liga 2304 possui uma microestrutura duplex que consiste em uma mistura equilibrada de fases de ferrita e austenita.
Essa 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. Ele 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 preto, digestores)
- Soluções cáusticas, ácidos orgânicos (resistência ao CCS)
- Indústria alimentar
- Vasos de pressão (economia 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. Nr 1.4362
A liga 2304 é um aço inoxidável duplex com 23% de cromo e 4% de níquel e sem molibdênio. A liga 2304 tem propriedades de resistência à corrosão semelhantes ao 316L. Além disso, suas propriedades mecânicas, ou seja, 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, principalmente para estruturas soldadas.
Com sua microestrutura duplex e baixo teor 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 a liga 316L ao considerar a resistência à corrosão por pites e frestas.
Resistência à corrosão sob tensão
Os resultados do teste de resistência à corrosão sob tensão em soluções aquosas contendo cloreto ((8ppm 02) PH = 7, >1000 h, tensões aplicadas superiores ao limite de escoamento) mostram que a liga 2304 supera as ligas 304L e 316L, devido às suas altas adições de cromo e baixo teor de níquel.
Esta é uma característica típica dos aços inoxidáveis duplex. A liga 2205 tem um desempenho ainda melhor do que o 2304 em condições semelhantes.
Outras propriedades de resistência à corrosão
O aço inoxidável duplex da liga 2304 passa com sucesso na maioria dos procedimentos de teste padrão de IC, como testes ASTM, A262E e C. Sua taxa de corrosão no ácido nítrico em ebulição (65%) é maior do que a da liga 316L. Devido à sua alta resistência ao escoamento, a liga tem um bom desempenho em aplicações de abrasão/corrosão.
Valores típicos (% de 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.R-1)
|
Específico
calor
(J.kg-1.R-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
|
YS 0,2%
Deslocamento KSI
|
YS 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 (th ≤ 2"). A liga 2304 não deve ser usada por muito tempo em temperaturas superiores a 300 ° C (572 ° F), onde ocorre o fenômeno de endurecimento por precipitação.
Valores de tenacidade (valores mínimos de 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 libras
|
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 de 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 deformação por fluência.
Conformação a frio
A liga 2304 pode ser formada a frio sem nenhum problema. O mesmo equipamento usado para a conformação a frio das classes 304L e 316L pode ser usado. Devido às suas propriedades mecânicas mais altas, incluindo a resistência ao escoamento, tensões mais altas 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, conforme descrito em 'conformação a quente'.
Descalcificação
A liga 2304 duplex exibe propriedades de usinabilidade aprimoradas, principalmente ao considerar a perfuração. Seu comportamento é equivalente ao do 316LEZ*. Além disso, o 2304 tem melhores propriedades de resistência à corrosão e limpeza, pois não são necessárias adições de enxofre. O comportamento da resistência à corrosão localizada é melhorado.
*316LEZ é uma classe do tipo 316L com propriedades de usinabilidade aprimoradas.
