LDX 2101 (UNS S32101) é um aço inoxidável duplex magro de 21,5% de cromo, 5% de manganês, 1,5% de níquel, 0,45% de molibdênio com resistência à corrosão superior a 304L e comparável a 316L. O LDX 2101 possui resistência superior e maior resistência à corrosão sob tensão de cloreto do que os aços inoxidáveis convencionais da série 300.
A resistência mecânica aprimorada do LDX 2101 permite que ele seja usado em seções transversais mais finas, o que pode proporcionar economias significativas de custos para o usuário final. O LDX 2101 foi projetado para ser um substituto de uso geral com baixo teor de níquel para 304 e 304L.
Aplicativos
- Controle da poluição do ar
- Reforços de absorvedores externos e dutos de saída
- Biocombustíveis
- Usinas e tanques de biodiesel e etanol
- Equipamento de processo químico
- Vasos de pressão, trocadores de calor, tanques, sistemas de tubulação e tanques
- Equipamentos de Processo de Alimentos e Bebidas
- Tanques de armazenamento de óleo de palma e vinho
- Infra-estrutura
- Pontes, comportas, comportas
- Papel e celulose
- Reatores de branqueamento de peróxido de hidrogênio, tanques de armazenamento de licor branco, digestores, lavadoras, peças de máquinas de papel
- Tratamento de água do mar
- Câmaras e evaporadores do sistema de dessalinização
- Tratamento de Água e Efluentes
- Processamento de minério
Padrões
ASTM.................. UMA 240
ASME.................. SA 240
LDX 2101 é um aço inoxidável duplex magro com baixo teor de níquel e nitrogênio desenvolvido para uso geral. A estrutura austenítica-ferrítica (duplex) da liga é equilibrada para quantidades aproximadamente iguais de ferrita e austenita na condição recozida em solução.
O alto teor de cromo e nitrogênio do LDX 2101, combinado com a adição de molibdênio, proporciona uma resistência muito boa à corrosão localizada e uniforme. A microestrutura duplex contribui para a alta resistência e resistência das ligas à corrosão sob tensão por cloreto. O LDX 2101 possui resistência superior e maior resistência à corrosão sob tensão do cloreto do que os aços inoxidáveis convencionais da série 300.
A resistência à corrosão do LDX 2101 é geralmente boa, tornando-o adequado para uso em uma ampla variedade de aplicações. Na maioria dos ambientes, é superior ao aço inoxidável 304L e comparável ao molibdênio contendo aço inoxidável 316L.
A resistência mecânica aprimorada do LDX 2101 é muito superior aos aços inoxidáveis convencionais da série 300, permitindo que ele seja usado em seções transversais mais finas, o que pode proporcionar economias significativas de custos para o usuário final.
O LDX 2101 apresenta boa resistência à abrasão e à erosão e pode ser fabricado usando práticas padrão de oficina desenvolvidas para aços inoxidáveis duplex.
Valores típicos (% de peso)
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Cromo
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21.0 min. - 22.0 máx.
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Níquel
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1,35 min. - 1,70 máx.
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Manganésio
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4.00 min. - 6.00 máx.
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Molibdénio
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0,10 min. - 0,80 máx.
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Azoto
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0,20 min. - 0,25 máx.
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Cromo
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0,040 máximos.
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Silício
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1,00 máximo.
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Fósforo
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0,040 máximos.
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Cobre
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0,10 min. - 0,80 máx.
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Azoto
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0,030 máximo.
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Ferro
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Equilíbrio*
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* A liga predomina a composição restante. Outros elementos podem estar presentes apenas em quantidades mínimas.
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Temperatura, °F
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68
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200
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400
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600
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Densidade
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lb/pol3
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0.28
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Módulos de Elasticidade
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x 10sup>6 psi
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29
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28
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27
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26
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Razão de Poissons
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0.3
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Expansão linear
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x 10-6 pol/pol/°F
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—
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7.2
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7.5
|
7.5
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Condutividade térmica
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Btu/ft/h °F
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8.7
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9.3
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9.8
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10.4
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Capacidade térmica
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J/kg °F
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500
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530
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560
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590
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Resistividade elétrica
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micro-ohms•medidor
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0.80
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0.85
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0.90
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1.00
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Propriedades de tração (valores mínimos)
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Valores mínimos
(Placa de .625")
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Valores típicos
(Placa de .625")
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0,2% de resistência ao escoamento de compensação
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Ksi
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65
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69
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Resistência à tração
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Ksi
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94
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101
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Elongação
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%
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30
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38
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Dureza (Brinell)
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HB
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290 (máx.)
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225
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Tolerância de estresse de projeto
Uma das vantagens dos aços inoxidáveis duplex enriquecidos com nitrogênio são seus níveis de resistência mais altos em comparação com os aços inoxidáveis austeníticos convencionais. Isso permite a construção de unidades com seções transversais mais finas. Essa economia de peso pode reduzir drasticamente o custo de material e fabricação de uma embarcação.
Código ASME para Caldeiras e Vasos de Pressão, Seção VIII, Divisão 1, Valores de Tensão Permitidos, ksi
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Liga
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200 °F
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300 °F
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400 °F
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500 °F
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600 °F
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LDX 2101
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26.9
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25.6
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24.7
|
24.7
|
24.7
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304L
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20.0
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18.9
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18.3
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17.5
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16.6
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316L
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20.0
|
20.0
|
19.3
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18.0
|
17.0
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2205
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25.7
|
24.8
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23.9
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23.3
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23.1
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2304
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24.0
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22.5
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21.7
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21.3
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21.0
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Propriedades de corrosão
Os aços inoxidáveis da série 300 são amplamente utilizados em várias indústrias de processo devido à sua resistência geral à corrosão. A resistência à corrosão do LDX 2101 é geralmente melhor do que o 304L e comparável ao 316L, tornando-o adequado para uso em uma ampla variedade de indústrias e aplicações.
Resistência à corrosão por cloreto
A resistência à corrosão de um aço inoxidável austenítico pode estar relacionada diretamente à composição da liga, onde cromo, molibdênio e nitrogênio são % em peso. O Número Equivalente de Resistência à Corrosão (PREN) usa a seguinte fórmula para medir a resistência relativa à corrosão de uma liga - quanto maior o número, melhor a resistência à corrosão.
PREN = %Cr + 3,3Mo + 30N
O gráfico a seguir compara o PREN para LDX 2101 com outros aços inoxidáveis comuns.
Resistência à corrosão equivalente PREN = %Cr + 3.3Mo + 30N
Resistência à corrosão em fendas
O teste de temperatura crítica de corrosão em fendas (CCCT) é frequentemente usado para comparar a resistência à corrosão em frestas de várias ligas.
Temperatura crítica típica de corrosão em fendas de acordo com o método ASTM G48 F
Resistência à corrosão sob tensão
A trincação por corrosão sob tensão (SCC) por cloreto é uma das formas mais graves de corrosão localizada. Temperaturas mais altas e pH reduzido aumentarão a probabilidade de CCS. O aparecimento de SCC é uma das razões mais comuns para a falha do equipamento inoxidável. Devido à sua estrutura duplex, o LDX 2101 oferece excelente resistência ao SCC.
Resultados do teste de curvatura em U em uma solução de ebulição de CaCl2 a 40% (100ºC) por 500 horas
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Longitudinal/Transversal
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LDX 2101
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Sem SSC
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304L
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Craqueamento SSC (<150 horas)
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Corrosão Geral
A corrosão geral é caracterizada como um ataque uniforme a uma superfície em contato com um meio corrosivo. A resistência à corrosão uniforme no ácido sulfúrico é mostrada abaixo. O LDX 2101 é superior ao 304L e, em alguns casos, comparável ao 316L.
Curvas de isocorrosão, 0,1 mm/ano, em ácido sulfúrico
