Aço Inoxidável 304 VS Aço Inoxidável 321

/em /por

Tanto o grau 304 quanto o 321 pertencem ao aço inoxidável austenítico da série 300. Eles são semelhantes em resistência à corrosão, resistência, dureza e desempenho de soldagem, mas 321 é usado principalmente na condição de resistência ao calor de 500-600 ℃. O aço inoxidável 321H é a versão com baixo teor de carbono do 321, é o aço resistente ao calor comumente usado, cujo teor de carbono é ligeiramente superior ao grau 321. aço 304 é uma alternativa ao aço inoxidável 321 onde é necessária resistência à corrosão intergranular em vez de resistência a altas temperaturas.

De certa forma, o aço inoxidável grau 321 é uma nova versão baseada em nota 304 adicionando Ti para melhorar a resistência à corrosão do limite do grão e a resistência a altas temperaturas. Como elemento estabilizador, o elemento Ti controla a formação de carboneto de cromo, de forma eficaz, fazendo com que 321 tenha uma resistência robusta a altas temperaturas, ainda muito melhor que 304, 316L. Um maior teor de níquel faz com que o aço inoxidável 321 tenha boa resistência à abrasão em diferentes concentrações e temperaturas de ácidos orgânicos, principalmente em meios oxidantes. 321 aço inoxidável tem melhor propriedade de ruptura por tensão e propriedade mecânica de resistência à fluência do que o aço inoxidável 304. Deixe-me mostrar exatamente a diferença entre eles com as duas tabelas abaixo.

 

Composição Química de 304, 321, 321H

Notas C Si Mn Cr Não S P N Ti
304 0.08 1.0 2.0 18,0 ~ 20,0 8,0~10,5 0.03 0.045 / /
321 0.08 1.0 2.0 17.0-19.0 9.0-12.0 0.03 0.045 0.1 5C-0,70
321H 0.04-0.1 1.0 2.0 17.0-19.0 9.0-12.0 0.03 0.045 0.1 0.16-0.7

 

Propriedade Mecânica de 304 e 321

Notas Resistência à tração, Mpa Força de rendimento, Mpa Alongamento, % Dureza,HB
304 ≥520 205-210 ≥40≥40 HB187
321 ≥520 ≥205   HB187

 

Como pode ser visto na tabela acima, o aço inoxidável 321 contém titânio e mais níquel (Ni) do que 304, de acordo com ASTM A182, o teor de Ti não deve ser inferior a 5 vezes o teor de carbono (C), mas não superior a 0,7%. O Ti pode prevenir a sensibilização do aço inoxidável e melhorar a vida útil em altas temperaturas, ou seja, nota 321 é mais adequado para a fabricação de recipientes de ácido resistentes ao desgaste, equipamentos resistentes ao desgaste e tubos de transporte ou outras peças além do aço inoxidável 304 em ambientes de alta temperatura.

Os aços inoxidáveis 304 e 321 podem ser usados nas áreas automotiva, química, de petróleo e gás. O grau 304 é aço inoxidável de uso geral e tem as aplicações mais extensas na família do aço inoxidável, como talheres, armários, caldeiras, peças automotivas, aparelhos médicos, materiais de construção, produtos químicos, indústria alimentícia, agricultura, transporte marítimo, transporte de petróleo e assim por diante. sobre. O grau 321 é usado em campos químicos, de carvão e de petróleo, onde é necessária resistência à corrosão dos limites dos grãos e propriedades de alta temperatura, como tubos de combustão de exaustão de óleo, tubos de exaustão de motores, gabinetes de caldeiras, trocadores de calor, componentes de fornos, componentes de silenciadores de motores diesel, vasos de pressão de caldeiras. , tanques de transporte de produtos químicos, juntas de dilatação, tubos de fornos, etc.

Por que o tubo de aço inoxidável precisa de recozimento com solução?

/em /por

O recozimento em solução também é conhecido como recozimento em solução de carboneto, é um processo que aquece a peça de trabalho a 1010 ℃ ou acima para remover a precipitação de carboneto (carbono da solução sólida de aço inoxidável) e, em seguida, é um resfriamento rápido, geralmente, têmpera em água e o carboneto retornou à solução sólida de aço inoxidável. O tratamento de recozimento por solução pode ser aplicado a ligas de aço e aço inoxidável. Para aço inoxidável 304 fundições, o tratamento em solução pode produzir microestrutura uniforme sem impurezas de carboneto. Geralmente, o tubo de aço inoxidável é aquecido a cerca de 950 ~ 1150 ℃ por um longo tempo para fazer com que o carboneto e vários elementos de liga se dissolvam total e uniformemente na austenita e, em seguida, seja rapidamente resfriado com água para obter uma estrutura de austenita pura devido ao carbono e outras ligas elementos para precipitação tardia. Surge a pergunta: por que o tubo de aço inoxidável precisa de recozimento por solução? Primeiramente você deve conhecer a função do processo de recozimento em solução.

Estrutura metalográfica uniforme

Isto é especialmente importante para matérias-primas. Inconsistências na temperatura de laminação e na taxa de resfriamento de tubos de aço laminados a quente causam as mesmas consequências na estrutura. Quando a atividade atômica aumenta em altas temperaturas, σ se dissolve e a composição química tende a ser uniforme, então uma estrutura monofásica uniforme é obtida após resfriamento rápido.

 

Eliminação do endurecimento por trabalho

O tratamento com solução sólida restaura a estrutura torcida e recristaliza o grão quebrado. A tensão interna e a resistência à tração do tubo de aço reduzem enquanto a taxa de alongamento aumenta para facilitar o trabalho contínuo a frio.

 

Maior resistência à corrosão

A resistência à corrosão do aço inoxidável diminui com a precipitação do carboneto, e a resistência à corrosão do tubo de aço retorna ao melhor após o tratamento com solução sólida. Temperatura, tempo de retenção e taxa de resfriamento são os fatores mais importantes no tratamento de solução para aço inoxidável.

A temperatura da solução sólida depende da composição química. De modo geral, a temperatura da solução sólida deve ser aumentada correspondentemente para o tipo com mais elementos de liga e alto teor, especialmente para o aço com alto teor de manganês, molibdênio, níquel e silício. Somente aumentando a temperatura da solução sólida e tornando-a totalmente dissolvida é que o efeito suavizante pode ser alcançado.

No entanto, existem algumas exceções, como o 316Ti. Quando a temperatura da solução sólida é alta, o carboneto dos elementos estabilizados é totalmente dissolvido na Austenita, que precipitará no limite do grão na forma de Cr23C6 e causará corrosão intergranular no resfriamento subsequente. A temperatura mais baixa da solução sólida é recomendada para evitar a decomposição do carboneto (TiC e Nbc) dos elementos estabilizadores e a solução sólida.

 

Por que o aço inoxidável corrói?

/em /por

Como todos sabemos, aço inoxidável tem a capacidade de resistir à oxidação atmosférica, ou seja, não enferruja, mas também corroe em meio como ácido, álcali e sal, ou seja, resistência à corrosão. Porém, a resistência à corrosão do aço inoxidável é condicional, ou seja, o aço inoxidável em um determinado meio é resistente à corrosão, mas em outro meio pode ser destruído. Da mesma forma, nenhum aço inoxidável é resistente à corrosão em todos os ambientes.

O aço inoxidável pode fornecer excelente resistência à corrosão em diversas indústrias, a rigor, apresenta excelente resistência à corrosão na maioria dos meios, mas é excepcional em alguns meios devido à baixa estabilidade química e corrosão. Portanto, o aço inoxidável não pode ser resistente à corrosão para todos os meios, exceto falhas mecânicas. A corrosão de aço inoxidável manifesta-se principalmente como uma forma grave de corrosão do aço inoxidável, a corrosão local (ou seja, corrosão sob tensão, corrosão por picada, corrosão intergranular, fadiga por corrosão e corrosão em frestas). Esta corrosão local causa quase metade das falhas. Para entender por que o aço inoxidável sofre corrosão, devemos primeiro entender o tipo de corrosão do aço inoxidável.

 

Fissuração por corrosão sob tensão (SCC)

A fissuração por corrosão sob tensão (SCC) é a falha do aço inoxidável submetido a tensões em um ambiente corrosivo devido à expansão de grãos fortes. O CAA tem uma morfologia de fratura frágil e pode ocorrer em materiais com alta tenacidade na presença de tensão de tração (seja tensão residual ou tensão aplicada ou ambas) e meios corrosivos. No microtermo, a fissura através do grão é chamada de fissura transgranular, e as fissuras ao longo do gráfico de expansão do limite do grão são chamadas de fissura intergranular, quando o SCC se estende até uma profundidade (tensão de carga na seção de materiais para atingir sua tensão de fratura) no ar, aço inoxidável como trinca normal (em material dúctil, geralmente através de agregação microscópica de defeitos) e desconexão.

Portanto, a seção de uma peça que falhou devido à fissuração por corrosão sob tensão conterá áreas caracterizadas por fissuração por corrosão sob tensão e áreas de “ondulações” associadas à polimerização que foi ligeiramente defeituosa.

 

Corrosão localizada

A corrosão por picadas refere-se à corrosão local mais não corrosiva ou dispersa na superfície dos materiais metálicos. O tamanho do ponto de corrosão comum é inferior a 1,00 mm e a profundidade geralmente é maior que a abertura da superfície, que pode ser uma cavidade ou perfuração rasa.

 

Corrosão Intergranular

Corrosão intergranular: Deslocamento desordenado de grãos na fronteira entre diferentes grãos e, portanto, uma zona favorável para segregação de elementos solutos ou precipitação de compostos metálicos como carbonetos e fases δ em aços. Portanto, em alguns meios corrosivos, é comum que os limites dos grãos sejam corroídos primeiro, e a maioria dos metais e ligas podem apresentar corrosão intergranular em certos meios corrosivos.

 

Corrosão intersticial

A corrosão em frestas refere-se à ocorrência de corrosão salpicada nas fissuras das peças de aço inoxidável, que é um tipo de corrosão local. Pode ocorrer nas fissuras de estagnação da solução ou na superfície de blindagem. Tais lacunas podem se formar em junções metal-metal ou metal-não-metal, por exemplo, em rebites, parafusos, juntas, sedes de válvulas e depósitos superficiais soltos.

 

Corrosão Geral

Corrosão uniforme na superfície do aço inoxidável. Os aços inoxidáveis podem apresentar corrosão geral em ácidos e bases fortes. Quando ocorre corrosão geral, os aços inoxidáveis afinam gradualmente e até falham, o que não é uma grande preocupação porque essa corrosão geralmente pode ser prevista por um simples teste de imersão. Pode-se dizer que o aço inoxidável se refere à resistência à corrosão do aço na atmosfera e ao meio de corrosão fraco, a taxa de corrosão é inferior a 0,01 mm/ano, ou seja, “totalmente resistente à corrosão”; Os aços inoxidáveis com taxas de corrosão inferiores a 0,1 mm/ano são considerados “resistentes à corrosão”.