Classes de aço inoxidável austenítico de níquel

O níquel é conhecido por ser um elemento de liga caro e é essencial em algumas aplicações onde são necessárias resistência à corrosão sob tensão e estrutura de austenita. Por exemplo, a resistência à fluência é importante em ambientes de alta temperatura, onde os austeníticos aços inoxidáveis são precisos. Semelhante aos aços inoxidáveis austeníticos tradicionais, o limite duplo é uma característica significativa dos aços inoxidáveis austeníticos ricos em níquel devido à menor energia de falha de empilhamento. Os aços inoxidáveis austeníticos são propensos à corrosão sob tensão (SCC). No entanto, a resistência à corrosão sob tensão é bastante melhorada quando o teor de níquel excede 20%. O efeito do níquel na intensidade de tensão do limite de corrosão sob tensão (105 ℃, solução aquosa 22% NaCl) em ligas Fe-Ni-Cr contendo cromo 16% ~ 21% é estudado. O aço inoxidável austenítico rico em níquel (NiASS) pode ser considerado uma classe separada de aço inoxidável. Na verdade, a resistência à corrosão sob tensão dos aços inoxidáveis bifásicos e ferrita é comparável à dos aços inoxidáveis bifásicos e ferrita quando o teor de níquel excede 30%. Vários graus limitados de austenítico rico em níquel aços inoxidáveis estão listados na tabela abaixo. Os aços inoxidáveis superausteníticos 254SMO e 654SMO são projetados especificamente para a indústria de petróleo e gás. As aplicações típicas são resfriamento de água do mar, branqueamento de celulose e equipamentos de tubulação hidráulica e de instrumentos.

 

Classes de aços inoxidáveis ni-austeníticos

Liga	C	Si	Mn	Cr	Não	Mo	C	Co	Cu	N.º	N
254SMo	0.01	0.8	1.0	20	18	6.1			0.7		0.2
654SMo	0.01		3.5	24	22	7.3			0.5		0.5
Sanicro 25	0.1	0.2	0.5	22.5	25		3.6	3.5	3.0	0.5	0.23
Sanico 28	0.02	0.6	2.0	27	31	3.5			1.0
Liga 800	0.07	0.6	0.6	20.5	30.5
353MA	0.05	1.6	1.5	25	35						0.16
Liga 825	0.03	0.5	0.8	20	38.5	2.6
Liga 625	0.03	0.5	0.5	21	Bal	8.5
Liga 690	0.02	0.5	0.5	30	60
Liga 600	0.05	0.4	0.8	16.5	Bal				0.5

SANICRO 25, uma liga 22Cr-25Ni, foi projetada para uso em caldeiras de até 700 °C. É um material adequado para superaquecedores e reaquecedores devido à sua boa resistência à fratura por fluência e resistência à corrosão em altas temperaturas. Na verdade, a resistência à fratura por fluência do SANICRO 25 é superior à da maioria dos aços inoxidáveis austeníticos na faixa de 600~750°C. Em um ambiente ácido altamente corrosivo, o Sanicro 28 costuma ser a melhor escolha. É usado em poços de perfuração de alta intensidade com tubulação, revestimento e revestimento de gás ácido, e outras aplicações incluem aquecedores, sistemas de bombas e bombas e recipientes em plantas de ácido fosfórico úmido e plantas de ácido superfosfórico.

A liga 800 é frequentemente usada em ambientes que variam de 550 a 1100 ℃, o que requer excelente resistência à fluência, boa resistência à corrosão em altas temperaturas e resistência dos materiais em altas temperaturas. Essas ligas também são utilizadas nas portas de entrada e saída da produção de amônia, metanol e gás civil, bem como nos tubos de fornos utilizados na produção de cloreto de vinila e etileno. Outras aplicações incluem tubos de troca de calor e tubos de radiação para leitos de combustão fluidizados e peças de fornos de tratamento térmico, como tubos silenciosos e mangas protetoras para termopares.

A liga 25Cr-35Ni 353Ma foi projetada para uso em fornos de craqueamento e reforma de tubos onde gases sintéticos são tratados em ambientes onde a cementação e a absorção de nitrogênio são potencialmente problemáticas. Embora existam outras alternativas que contenham mais cromo, o 353 MA é a melhor escolha. Uma razão é que ele contém o elemento Ce, que ajuda a formar uma camada de óxido superficial muito estável.

A liga 690 contém 60% de níquel e é usada principalmente na tubulação de geradores de vapor em usinas nucleares. A temperatura operacional é de 365°C, na qual a fissura por corrosão sob tensão entre os grãos é um problema potencial. Sob determinadas condições de serviço, a liga 690 está quase livre de corrosão, tornando-a a liga preferida.

É interessante notar que o aço inoxidável austenítico 254SMO rico em níquel também é usado para arte. A escultura “God, Over the Rainbow” de Carl Milles foi instalada em 1995 na costa sul de Nak Strand, em Estocolmo. A escultura tem cerca de 23m de altura e é um famoso local pitoresco por onde passa um grande número de marinheiros todos os dias. A água do mar circundante contém sal, o cloreto é muito fácil de causar corrosão superficial, o aço inoxidável super austenítico de alta resistência 254SMO é muito adequado para este ambiente.