A liga 304/304L (UNS S30400/S30403) é o aço inoxidável austenítico "18-8" de cromo-níquel mais utilizado. É uma liga econômica e versátil resistente à corrosão, adequada para uma ampla gama de aplicações de uso geral. É comum que o 304L seja certificado como 304 e 304L. O baixo teor de carbono em 304L, aliado à adição de nitrogênio, permite atender às propriedades mecânicas do aço inoxidável 304. A liga 304/304L apresenta resistência à corrosão atmosférica, bem como ambientes moderadamente oxidantes e redutores. Também possui excelente resistência à corrosão intergranular na condição soldada. Além disso, a liga 304/304L mantém boa resistência e tenacidade em temperaturas criogênicas. Na condição recozida, a liga 304/304L não é magnética. No entanto, pode tornar-se ligeiramente magnético como resultado do trabalho a frio ou soldagem. Pode ser facilmente soldado e processado usando práticas padrão de fabricação de loja.
Aplicativos
- Químico e Petroquímico
Processamento — vasos de pressão, tanques, trocadores de calor, sistemas de tubulação, flanges, conexões, válvulas e bombas
- Processamento de Alimentos e Bebidas
- Médico
- Mineração
- Refino de Petróleo
- Processamento Farmacêutico
- Geração de Energia – nuclear
- Papel e Celulose
Padrões
ASTM........ A 240
ASME........ SA 240
AMS.......... 5511/5513
QQ-S........ 766
O aço inoxidável Alloy 304/304L demonstra boa resistência à corrosão atmosférica, bem como resistência a vários produtos químicos orgânicos e inorgânicos em ambientes moderadamente oxidantes a moderadamente redutores. O alto teor de cromo na liga fornece resistência a soluções oxidantes, incluindo ácido nítrico até 55% em peso em temperaturas de até 176°F (80°C).
A liga também resiste a ácidos orgânicos moderadamente agressivos, como o ácido acético. A presença de níquel na liga contribui para sua resistência a soluções moderadamente redutoras, como ácido fosfórico puro, em qualquer concentração em soluções frias, e até 10% de soluções quentes diluídas. Também pode operar com sucesso em soluções cáusticas sem cloretos. No entanto, a liga 304/304L não tem um bom desempenho em ambientes altamente redutores contendo cloretos e ácido sulfúrico.
A liga 304/304L funciona bem no serviço de água doce com baixos níveis de cloreto (menos de 100ppm). No entanto, em níveis mais elevados de cloreto, o grau torna-se suscetível à corrosão por fendas e pites. Em condições tão severas, recomenda-se uma liga com maior teor de molibdênio, como 316/316L. A liga 304/304L não é recomendada para uso em ambientes marinhos.
Na maioria dos casos, a resistência à corrosão das ligas 304, 304L e 304H será aproximadamente igual em vários ambientes corrosivos. No entanto, em ambientes corrosivos o suficiente para causar corrosão intergranular de soldas e zonas afetadas pelo calor, a Liga 304L deve ser usada devido ao seu baixo teor de carbono, o que ajuda a mitigar essa corrosão.
Temperatura mais baixa (°F) em que a taxa de corrosão excede 5mpy
CORROSÃO AMBIENTE |
Tipo 304/304H |
Tipo 316L |
2205 (UNS S32205) |
2507 |
0,2% Ácido clorídrico |
>Ebulição |
>Ebulição |
>Ebulição |
>Ebulição |
1% de ácido clorídrico |
86p |
86 |
185 |
>Ebulição |
Ácido Sulfúrico 10% |
— |
122 |
140 |
167 |
60% Ácido Sulfúrico |
— |
<54 |
<59 |
<57 |
96% Ácido Sulfúrico |
— |
113 |
77 |
86 |
Ácido Fosfórico 85% |
176 |
203 |
194 |
203 |
10% Ácido Nítrico |
>Ebulição |
>Ebulição |
>Ebulição |
>Ebulição |
Ácido Niítrico 65% |
212 |
212 |
221 |
230 |
80% Ácido Acético |
212p |
>Ebulição |
>Ebulição |
>Ebulição |
50% Ácido Fórmico |
≤50 |
104 |
194 |
194 |
50% Hidróxido de Sódio |
185 |
194 |
194 |
230 |
83% Ácido Fosfórico + Ácido fluorídrico a 2%
|
113 |
149 |
122 |
140 |
60% Ácido Nítrico + Ácido clorídrico a 2% |
>140 |
>140 |
>140 |
>140 |
50% Ácido Acético + 50% Anidrido Acético |
>Ebulição |
248 |
212 |
230 |
1% Ácido clorídrico + 0,3% cloreto férrico |
68º |
77p |
113cv |
203cv |
10% Ácido Sulfúrico + 2000ppm Cl- + N2 |
— |
77 |
95 |
122 |
10% Ácido Sulfúrico + 2000ppm Cl- + SO2 |
— |
<<59p |
<59 |
104 |
WPA1, Alto Cl- Conteúdo |
<<50 |
≤50 |
113 |
203 |
WPA2, Alto F- Conteúdo |
<<50 |
≤50 |
140 |
167 |
ps = pitting pode ocorrer
ps = pode ocorrer corrosão por pite/fenda
P2O5
WPA | 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 |
Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)
304
Elemento | 304H | |
Cromo |
18.0 min.-20.0 máx. |
18.0 min.-20.0 máx. |
Níquel |
8,0 min.-10,5 máx. |
8,0 min.-10,5 máx. |
Carbono |
0.08 |
0,04 min-0,10 máx. |
Manganésio |
2.00 |
2.00 |
Fósforo |
0.045 |
0.045 |
Sulfo |
0.030 |
0.030 |
Silício |
0.75 |
0.75 |
Azoto |
0.10 |
0.10 |
Ferro |
Equilíbrio |
Equilíbrio |
Propriedades Físicas
Densidade
0,285 lbs/em3
7,90 g/cm3
Calor específico
32 – 212°F (0,12 BTU/lb-°F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)Módulo de elasticidade
29,0 x 106
200 GPa
Condutividade térmica 100°C (212°F)
9,4 BTU/h/ft2/ft/°F
16,3 W/m-°KFaixa de Derretimento
2550 – 2590°F
1398 – 1421°CResistividade Elétrica
29,1 Microhm-in a 68°C
74 Microhm-cm a 20°C
Coeficiente Médio de Expansão Térmica
°°C in/ cm
Faixa de Temperatura |
|
F | in °F | /cm °C | |
68-212 |
20-100 |
9,2 x 10-6 |
16,6 x 10-6 |
68-932 |
20-500 |
10,0 x 10-6 |
18,0 x 10-6 |
68-1600 |
20-870 |
11,0 x 10-6 |
19,8 x 10-6 |
Propriedades Mecânicas
Tipo 304
|
ASTM |
| Típico* | Tipo 304H | |
0.2% Offset Yield Strength, ksi |
42 |
30 minutos. |
25 minutos. |
Resistência à tração final, ksi |
87 |
75 minutos. |
70 minutos. |
Alongamento em 2 polegadas, % |
58 |
40 minutos. |
40 minutos. |
Redução de Área, % |
70 |
— |
— |
Dureza, Rockwell B |
82 |
92 máx. |
92 máx. |
Dados de fabricação
A liga 304/304L pode ser facilmente soldada e processada pelas práticas padrão de fabricação da loja.
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.
Conformação a quente
Temperaturas de trabalho de 750–1150°C (1652–2102°F) 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 temperado a água ou rapidamente resfriado por outros meios após o trabalho a quente.
Usinagem
A liga 304/304L 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.
Profundidade-mm /t Velocidade-m/min Profundidade de corte-mm /t Feed-in/ Velocidade-m/min Furadeira ø mm /t Feed-in/t Velocidade-m/min Alimentação-mm/t Velocidade-m/min
Lubrificação | da ferramenta | | de operação CONDIÇÕES |
| | | Profundidade-em-Alimentação-mm | Alimentação/t | | | Velocidade-ft/min | |
Torneamento |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
13-18 |
42.6-59 |
Torneamento |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
20-25 |
65.6-82 |
Torneamento |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
26-31 |
85.3-101.7 |
Torneamento |
Carboneto |
Óleo seco ou de corte |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
75-85 |
246-278.9 |
Torneamento |
Carboneto |
Óleo seco ou de corte |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
90-100 |
295.3-328.1 |
Torneamento |
Carboneto |
Óleo seco ou de corte |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
110-120 |
360.8-393.7 |
| | | Profundidade de corte Feed-mm | t | | | Velocidade-ft/min | |
Corte |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
1.5 |
.06 |
0.03-0.05 |
.0012-.0020 |
18-23 |
59-75.5 |
Corte |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
3 |
.11 |
0.04-0.06 |
.0016-.0024 |
19-24 |
62.3-78.7 |
Corte |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
6 |
.23 |
0.05-0.07 |
.0020-.0027 |
20-25 |
65.6-82 |
| | | Furadeira ø em | Feed-mm | | Velocidade-ft | /min | |
Perfuração |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
1.5 |
.06 |
0.02-0.03 |
.0007-.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/t | Velocidade-ft | /min | |
Perfil de fresagem |
Aço Rápido |
Óleo de Corte |
|
|
0.05-0.10 |
.002-.004 |
12-22 |
39.4-72.2 |
Soldagem
A liga 304/304L pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão. Não é necessário um tratamento térmico pós-solda.