Fatores para a seleção de aço inox 316 / 304
Qual é o melhor inox para meu projeto? Qual o aço inox mais resistente? Como devo selecionar o melhor aço resistente à corrosão? Qual a diferença entre esses aços inox? A principal diferença entre eles é a composição química. A diferença química entre os dois aços inox está na quantidade de três elementos químicos: Molibdênio (Mo), Níquel (Ni) e Cromo (Cr). Veja a tabela comparativa abaixo.
Elemento Químico | Inox 304 | Inox 316* | Inox 316L* |
---|---|---|---|
Carbono (C) | ≤ 0,080 | ≤ 0,080 | ≤ 0,030 |
Cromo (Cr) | 18-20 | 16-18 | 16-18 |
Manganês (Mn) | ≤ 2,0 | ≤ 2,0 | ≤ 2,0 |
Níquel (Ni) | 8,0 – 10,5 | 10 – 14 | 10 – 14 |
Fósforo (P) | ≤ 0,045 | ≤ 0,045 | ≤ 0,045 |
Silício (Si) | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 | ≤ 1,0 |
Enxofre (S) | ≤ 0,030 | ≤ 0,030 | ≤ 0,030 |
*Os aços inox 316 e inox 316L devem ter em sua composição Molibdênio (Mo) entre 2,00 e 3,00%.
Ambos aços inox tem a mesma microestrutura composta de 100% de austenita.
A tabela abaixo apresenta valores típicos para os aços inox na condição de fornecimento indicada. As propriedades mecânicas podem variar até 40% somente pelo processamento à frio distinto.
Material | Condição | LR [MPa] | LE [MPa] | A% (50mm) | Temperatura Pitting [ºC] * | Corrosão Atmosférica [µm/ano]** | Corrosão no Solo [µm/ano]** | Corrosão Água do Mar [µm/ano] ** | Variação em diferentes solos [µm/ano] ** |
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AISI 304 | 304 Barra Recozida | 585 | 235 | 60 | 30 | 0,87 | 1,8 | 1,13 | 20,39 |
AISI 304 | 304 Recozido e Trefilado à Frio | 690 | 415 | 45 | 30 | 0,87 | 1,8 | 1,13 | 20,39 |
AISI 304 | 304 Trefilado à Frio, alta Resistência | 860 | 655 | 25 | 30 | 0,87 | 1,8 | 1,13 | 20,39 |
AISI 316 | 316 Chapa Recozida | 580 | 290 | 50 | 48 | 0,77 | 1,45 | 0,86 | 0,19 |
AISI 316 | 316 Barra Recozida | 550 | 240 | 60 | 48 | 0,77 | 1,45 | 0,86 | 0,19 |
AISI 316 | 316 Recozido e Trefilado à Frio | 620 | 415 | 45 | 48 | 0,77 | 1,45 | 0,86 | 0,19 |
*Conc. 0,1% íons Cl, Água do Mar (Sandvik)
**Ul-Hamid, A et all 2017
A Tabela apresenta a temperatura de Pitting e as taxas de perda de material por perda por corrosão em µm/ano. Analisando-se os dois materiais verifica-se que o aço inox 316 apresenta um menor desgaste e pode ser exposto à temperaturas mais altas sem a formação de pites. Ou seja, o inox 316 apresenta uma resistência a corrosão superior e também uma resistência maior à formação de pites. A tabela também apresenta a variação elevada das perdas por corrosão do inox 304 com a exposição a diferentes meios. O inox 316 tem uma estabilidade maior a variações do ambiente, conforme a tabela acima e o aço inox 316L ainda maior.
Qual a diferença entre 316 e 316L?
Apenas o teor de carbono!
A soldabilidade também é importante. O AISI 304 está sujeito à sensitização do inox.
O que é a sensitização do aço inox?
É a precipitação de carbonetos de cromo no contorno de grão da austenita após um ciclo térmico de aquecimento do material. Esta precipitação reduz significativamente a resistência à corrosão do material e afeta negativamente as propriedades mecânicas do material. Com a sensitização o aço inoxidável enferruja.
Inspeção de recebimento
A sensitização do aço inox pode ser avaliada através da prática ASTM A 262, e pode ser ensaiado pela Testmat. Esta análise garante em grande parte a identificação de problemas que o inox poderá mostrar em campo. Junto com esta análise microestrutural também se recomenda fazer a medição do tamanho de grão da liga. O tamanho de grão terá influência nas propriedades mecânicas e no aumento de dureza nas etapas de conformação á frio. O método para a medição de tamanho de grão é dado pela ASTM E112.
Todo material inox deve ser fornecido na condição solubilizada que elimina a sensitização do inox e evita problemas de corrosão futuros. Deve-se solicitar que a condição de fornecimento (solubilizado ou não) conste no certificado de qualidade que acompanha o material.
Conclusão
- Determine os aspectos críticos para seu projeto e sua Seleção de de Materiais
- Avalie as opções com dados de campo semelhantes a sua aplicação
- Informe o fornecedor os dados da sua aplicação e especificações
- Se o fornecedor enviar o Certificado do material, determine uma estratégia de inspeção de recebimento com acompanhamento periódico
- Se não tiver Certificado de fornecimento realize a caracterização completa do material