Aço inoxidável de grau duplo 304/304L, 316/316L

Os aços inoxidáveis austeníticos são os aços inoxidáveis mais utilizados, representando cerca de 75% do consumo total de aço inoxidável. O rápido desenvolvimento da indústria química e da indústria petroquímica apresentou requisitos mais elevados para a resistência à corrosão e resistência do aço inoxidável. Por exemplo, o aço inoxidável de grau duplo 304/304L significa que tem menor teor de carbono, que é inferior a 0,03%, atendendo aos graus 304L, enquanto seu rendimento e resistência à tração são superiores ao limite inferior do aço inoxidável 304, o aço inoxidável pode ser definido como 304/304L aço inoxidável de grau duplo, ou seja, sua composição química atende à do 304L e propriedades mecânicas para atender aos requisitos do aço inoxidável 304. Da mesma forma, uma chapa de aço inoxidável pode ter certificação dupla 304/304H porque tem conteúdo de carbono suficiente para atender ao requisito 304H (mínimo 0,040%) e também atende aos requisitos de tamanho de grão e resistência 304H, existem 316/316L e outras classes duplas de aço inoxidável.

O mais importante é a diferença no carbono e na resistência resultante. O carbono é um elemento estabilizador austenítico eficaz e pode ser considerado uma impureza ou um elemento de liga que melhora a resistência do aço inoxidável, especialmente em altas temperaturas. O teor de carbono na maioria dos aços inoxidáveis austeníticos está abaixo de 0,02% ~ 0,04%. Para ter boa resistência à corrosão após a soldagem, o teor de carbono do aço inoxidável de baixo carbono é controlado abaixo de 0,030%. A fim de melhorar a resistência a altas temperaturas, o teor de alto carbono ou carbono de grau “H” é mantido em 0,04% ou um pouco mais alto.

Os átomos de carbono menores na estrutura cúbica de face centrada estão nas lacunas da rede entre os átomos maiores de Cr, Ni e Mo, que limitam o movimento de discordância, dificultam a deformação da ductilidade e fortalecem o aço inoxidável. Sob a condição de aumento de temperatura, como no processo de soldagem, o carbono tem uma forte tendência a precipitar o cromo na matriz de aço inoxidável com carboneto rico em cromo, e a segunda fase tende a precipitar no limite do grão em vez do centro do grão, então o carboneto de cromo é fácil de formar no limite do grão.

O cromo é um elemento necessário para aumentar a resistência à corrosão do aço inoxidável, mas o carboneto de cromo é removido da matriz do aço inoxidável, portanto a resistência à corrosão aqui é pior do que no resto da matriz do aço inoxidável. Aumentar o teor de carbono pode estender a faixa de temperatura, de modo que o tempo de sensibilização ou perda de resistência à corrosão seja encurtado, reduzir o teor de carbono pode atrasar ou evitar completamente a formação de carboneto na soldagem. Classes de baixo carbono, como 304L e 316L, com teor de carbono inferior a 0,030%, a maioria das classes de austenita de liga mais alta, como o teor de carbono do aço inoxidável 6%Mo, é inferior a 0,020%. Para compensar a diminuição da resistência devido à diminuição do teor de carbono, às vezes é adicionado outro elemento intersticial, nitrogênio, para fortalecer o aço inoxidável.

O aço inoxidável de grau duplo tem a alta resistência do aço inoxidável convencional e a resistência à corrosão do aço inoxidável com ultrabaixo carbono. Ele pode resolver o problema do fraco desempenho das juntas de soldagem da maioria dos aços inoxidáveis austeníticos, tem sido amplamente utilizado em equipamentos de estações de recebimento de GNL de baixa temperatura e tubulações de grande diâmetro. O preço do aço inoxidável de dupla qualidade é basicamente o mesmo do aço inoxidável de ultrabaixo carbono. Agora, várias siderúrgicas chinesas podem fornecer as qualidades para o mercado maduro, qualquer interessado, entre em contato conosco.

 

O que é o aço Super 304H?

Com o desenvolvimento de unidades ultra-supercríticas, a resistência a altas temperaturas dos aços inoxidáveis austeníticos tradicionais 18-8 (como o aço TP304H) não conseguiu atender às suas necessidades com parâmetros de vapor de 600 ℃. Por esta razão, a Japan Sumitomo Metal Corporation desenvolveu novos materiais para a tubulação da superfície de aquecimento da caldeira da unidade, como o aço TP347HFG, o aço SUPER304H e o aço HR3C. O aço Super 304H é um novo tipo de aço 18-8, utilizado principalmente na fabricação de superaquecedores e reaquecedores de caldeiras ultra-supercríticas cuja temperatura da parede metálica não excede 700 ℃. Atualmente, a Shasqida Mannesmann (anteriormente DMV Company) na Alemanha também produz tubos de aço semelhantes, com grau DMV 304HCU.

O aço Super304H é o aço que reduz o teor de Mn, Si, Cr e Ni com base no aço TP304H, que adiciona 2,5% ~ 3,5% Cu e 0,30% ~ 0,60% de Nb e 0,05% ~ 0,12% de N, de modo que para produzir a fase de precipitação por difusão e a fase reforçada rica em cobre em serviço, ocorre o fortalecimento da precipitação com NbC (N), NbCrN e M23C6, o que aumenta muito a tensão admissível na temperatura de serviço, e a tensão admissível em 600 ~ 650 ℃ é 30% maior do que o aço TP347H. A resistência à oxidação a vapor do aço é comparável à do aço TP347HFG e significativamente melhor que a do aço TP321H. Foi listado no Código ASME Caso 2328-1, Padrão ASTM A-213, o número é S30432.

 

A composição química do Super 304H

C Si Mn P S Cr Não N Al B N.º Cu V Mo
0.08 0.21 0.79 0.03 0.001 18.42 8.66 0.11 0.007 0.004 0.5 2.77 0.04 0.35

 

A propriedade mecânica do Super 304H

Força de rendimento, Mpa Resistência à tração, Mpa Alongamento, %
360/350 640/645 58/60

 

Devido aos altos parâmetros de vapor das unidades ultra-supercríticas, a resistência à oxidação do aço usado em peças de alta temperatura e pressão de usinas de energia torna-se muito importante. Geralmente, a parede interna do tubo de aço super 304H é jateada para melhorar o desempenho de oxidação anti-vapor. Uma camada de jateamento com 30 μm de espessura foi formada na superfície interna do tubo de aço e sua microestrutura foi refinada em comparação com a do tubo de aço sem shot peening. Após o teste de oxidação a vapor a 650°C e 600h, a espessura da camada de óxido do tubo de aço tratado pelo jateamento é mais fina e densa, e a resistência à oxidação a vapor do tubo de aço é melhorada. Atualmente, várias siderúrgicas líderes na China produziram um grau semelhante 10CrL8Ni9NbCu3Bn, especificado na GB 5310-2008, que é atualmente usado em vários projetos de unidades ultra-supercríticas na China.