Conformidade padrão
ASTM A312 é um padrão desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) para tubos soldados e sem costura de aço inoxidável austenítico. Esses tubos são adequados para transporte de fluidos em ambientes de alta-temperatura, alta-pressão e corrosivos, como nas indústrias química, petrolífera, alimentícia e farmacêutica.
TP304 é um dos tipos de aço inoxidável mais comumente usados sob esta norma. Pertence aos aços inoxidáveis austeníticos da série 300. Seu equivalente aproximado nos padrões chineses é 06Cr19Ni10 (anteriormente 0Cr18Ni9).
Composição do material TP304
| Elemento | Intervalo de conteúdo (%) |
|---|---|
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,08 |
| Cromo (Cr) | 18.0-20.0 |
| Níquel (Ni) | 8.0-10.5 |
| Manganês (Mn) | Menor ou igual a 2,0 |
| Silício (Si) | Menor ou igual a 1,0 |
| Fósforo (P) | Menor ou igual a 0,045 |
| Enxofre (S) | Menor ou igual a 0,030 |
Resistência à corrosão
O TP304 apresenta excelente resistência à corrosão atmosférica, corrosão por água e meios corrosivos fracos (por exemplo, ácido nítrico, ácidos orgânicos). É adequado-para ambientes úmidos e aplicações que envolvem exposição a produtos químicos.
O efeito sinérgico do cromo e do níquel forma um filme denso de óxido de Cr₂O₃ que evita mais corrosão.
Propriedades Mecânicas
Resistência à tração (σb):Maior ou igual a 515 MPa
Resistência ao escoamento (σ0,2):Maior ou igual a 205 MPa
Alongamento (δ):Maior ou igual a 30%
Características:
O material apresenta alta tenacidade e boa conformabilidade, tornando-o adequado para processos de trabalho a frio (por exemplo, dobramento, alargamento). No entanto, o trabalho a frio aumenta a resistência e reduz a plasticidade, necessitando de recozimento para restaurar o desempenho.
Desempenho-em altas temperaturas
Temperatura máxima de operação:870 graus (curto-prazo)
Mantém boa resistência à oxidação e resistência durante serviço-de longo prazo entre 427 e 816 graus, tornando-o adequado para aplicações-de alta temperatura, como trocadores de calor e tubos de caldeiras.
Trabalhabilidade e soldabilidade
Trabalhabilidade:Facilmente trabalhado-a frio (por exemplo, laminação, trefilação) e usinado, mas apresenta endurecimento significativo. Requer processamento escalonado e recozimento intermediário.
Soldabilidade:Compatível com vários processos de soldagem (por exemplo, TIG, MIG, soldagem a arco manual). Geralmente, o pré-aquecimento não é necessário e o tratamento térmico pós{3}}soldagem geralmente é desnecessário. Contudo, a entrada de calor deve ser controlada para evitar corrosão intergranular. Eletrodos de baixo-carbono, como 308L, são recomendados.
Comparação com outros aços inoxidáveis
| Material | Principal diferença | Cenários típicos de aplicação |
|---|---|---|
| TP304 | Aço inoxidável austenítico universal com desempenho equilibrado | Aplicações gerais-resistentes à corrosão e a altas-temperaturas |
| TP304L | Menor teor de carbono (menor ou igual a 0,03%), maior resistência à corrosão intergranular | Componentes soldados e exposição-de longo prazo a ambientes corrosivos |
| TP316L | Contém molibdênio (Mo 2,0–3,0%), resistência superior à corrosão por pite e em fendas | Água do mar, ambientes ácidos químicos fortes |
Campos de aplicação
Indústrias Químicas e Petrolíferas: Para transporte de meios corrosivos (por exemplo, soluções ácidas ou alcalinas), tubulações de refino de petróleo e conexões de reatores químicos.
Indústrias alimentícias e farmacêuticas: atendem aos padrões de higiene (certificados-pela FDA) para transporte de bebidas e ingredientes farmacêuticos.
Construção e decoração: usado em tubulações de cozinhas e banheiros, grades decorativas e componentes estruturais-resistentes à corrosão externa.
Energia e potência: aplicado em tubos de trocadores de calor, superaquecedores de caldeiras e tubulações-resistentes à corrosão em usinas de energia nuclear.
Tratamento de Água: Utilizado em sistemas de dessalinização de água do mar e tubulações de tratamento de águas residuais.
Fluxo de Produção
Preparação do tarugo: Barras redondas de aço inoxidável (por exemplo, tarugos de fundição contínua) são aquecidas a 1100–1200 graus para amolecimento.
Perfuração: As barras aquecidas são processadas em uma máquina de perfuração para formar conchas ocas (processo de perfuração térmica).
Laminação de tubos: O casco é ainda mais alongado e sua espessura de parede reduzida usando laminadores de tubos (por exemplo, laminadores automáticos ou contínuos).
Dimensionamento: Uma máquina de dimensionamento é usada para controlar com precisão o diâmetro externo e garantir a precisão dimensional.
Tratamento térmico: Os tubos passam por tratamento de solução (normalmente aquecidos a 1.010–1.100 graus e rapidamente resfriados-com água) para dissolver carbonetos e aumentar a resistência à corrosão e a tenacidade.
Tratamento de superfície: A decapagem é usada para remover incrustações; polimento ou chapeamento podem ser realizados conforme necessário.
Faixa de tamanho
Diâmetro externo: 1/8 polegada (3,18 mm) a 26 polegadas (660,4 mm)
Espessura da parede: 0,049 polegada (1,24 mm) a 1,0 polegada (25,4 mm)
A precisão dimensional está em conformidade com os padrões ASTM A312, com tolerâncias variando de acordo com o cronograma (por exemplo, Sch 5S, Sch 40S, Sch 80S).
Precauções
Evite corrosão por cloreto: o TP304 é propenso à corrosão por pites em ambientes com alto teor de-cloreto (por exemplo, água do mar, salmoura). Nesses casos, use classes contendo-molibdênio como 316L.
Prevenir a corrosão intergranular: A exposição prolongada a temperaturas de sensibilização (427–816 graus) pode causar precipitação de carboneto de cromo ao longo dos limites dos grãos. Use tratamento de solução ou graus de baixo-carbono (por exemplo, 304L) para mitigar isso.
Proteção de superfície: Evite arranhões durante o processamento ou instalação para evitar danos ao filme de óxido passivo e subsequente corrosão.
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