Sandvik SAF 2304®
O Sandvik SAF 2304® é um aço inoxidável lean duplex (austenítico-ferrítico) caracterizado pelas seguintes propriedades:
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Sandvik SAF 2304®
Folha de dados atualizada 2019-12-20 09:50 (substitui todas as edições anteriores)
Propriedades
Em geral
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Densidade | 23,0°C | 7,8 g/cm³ | |
| Conteúdo reciclado | 82,1% | Conteúdo reciclado médio |
Mecânico
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Módulo elástico | 20,0°C | 200 GPa | |
| 100,0°C | 194 GPa | ||
| 200,0°C | 186 GPa | ||
| 300,0°C | 180 GPa | ||
| Alongamento | 23,0°C | 25% | min. |
| Alongamento A2 | 23,0°C | 25% | min. |
| Dureza, Rockwell C | 23,0°C | 30 [-] | máx. |
| Resistência à tracção | 23,0°C | 630 - 820 MPa | Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). |
| Força de rendimento Rp0,2 | 20,0°C | 400 MPa | min. dependendo da espessura da parede (Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). |
| 50,0°C | 370 - 420 MPa | min. dependendo da espessura da parede (Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 100,0°C | 330 - 380 MPa | min. dependendo da espessura da parede (Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 150,0°C | 310 - 360 MPa | min. dependendo da espessura da parede (Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 200,0°C | 290 - 340 MPa | min. dependendo da espessura da parede (Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 250,0°C | 280 - 330 MPa | min. dependendo da espessura da parede (Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 300,0°C | 270 - 310 MPa | min. dependendo da espessura da parede (Para tubos com diâmetro externo máx. 25,4 mm garantimos 0,2% de resistência à prova 450 MPa e resistência à tração mín. 690 MPa (ASTM A789). | |
Térmico
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 100,0°C | 1.35E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada |
| 200,0°C | 1.4E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 300,0°C | 1.45E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 400,0°C | 1.45E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| Capacidade de calor específico | 20,0°C | 490 J/(kg·K) | |
| 100,0°C | 505 J/(kg·K) | ||
| 200,0°C | 530 J/(kg·K) | ||
| 300,0°C | 550 J/(kg·K) | ||
| 400,0°C | 590 J/(kg·K) | ||
| Condutividade térmica | 20,0°C | 16 W/(m·K) | |
| 100,0°C | 17 W/(m·K) | ||
| 200,0°C | 18 W/(m·K) | ||
| 300,0°C | 19 W/(m·K) | ||
| 400,0°C | 21 W/(m·K) | ||
Propriedades quimicas
| Propriedade | Valor | Comentário | |
|---|---|---|---|
| Carbono | 0,03% | máx. | |
| Cromo | 22,5% | ||
| Cobre | 0,3% | ||
| Ferro | Equilíbrio | ||
| Manganês | 2% | máx. | |
| Molibdênio | 0,3% | ||
| Níquel | 4,5% | ||
| Azoto | 0,1% | ||
| Fósforo | 0,04% | máx. | |
| Silício | 1% | máx. | |
| Enxofre | 0,015% | máx. | |
Propriedades tecnológicas
| Propriedade | ||
|---|---|---|
| Áreas de aplicação | Sandvik SAF 2304® possui boas propriedades mecânicas e físicas, excelente resistência à corrosão sob tensão e outras formas de corrosão, bem como boa soldabilidade. Essas propriedades o tornam uma alternativa técnica e economicamente superior aos aços inoxidáveis, como os aços austeníticos ASTM 304, 304L, 316, 316L, 321 e 347, os aços cromo ferríticos ASTM 430 e 444 e os aços cromo martensíticos ASTM 410 e tipo 420. O Sandvik SAF 2304® também apresenta vantagens em relação aos aços de baixa liga. Exemplos em que o Sandvik SAF 2304® oferece vantagens sobre outros materiais são apresentados na tabela a seguir. As boas propriedades mecânicas e de corrosão tornam o Sandvik SAF 2304® uma escolha econômica em muitas aplicações, reduzindo o custo do ciclo de vida do equipamento. A alta resistência e dureza do 3RE60 tornam o material uma alternativa atraente aos aços austeníticos em estruturas submetidas a cargas pesadas ou desgaste. | |
| Certificações | Aprovações: Se o Sandvik SAF 2304® for exposto a temperaturas superiores a 280°C (540°F), por períodos prolongados, a microestrutura muda, o que resulta em uma redução na resistência ao impacto. Isso não afeta necessariamente o comportamento do material na temperatura de operação. Por exemplo, tubos de trocador de calor podem ser usados em temperaturas mais altas sem problemas. Entre em contato com a Sandvik para obter mais informações. Para aplicações em vasos de pressão, é necessário 280°C (540°F) no máximo de acordo com VdTÜV-Wb 496. | |
| Formação a frio | A força inicial necessária para dobrar é ligeiramente maior para Sandvik SAF 2304® do que para ASTM 304/316. O Sandvik SAF 2304® pode ser dobrado a frio até 25% de deformação sem a necessidade de tratamento térmico subsequente. Sob condições de serviço onde o risco de corrosão sob tensão começa a aumentar, por exemplo, onde a temperatura do material é de aproximadamente 125°C (255°F) em um ambiente contendo oxigênio neutro com cerca de 100 ppm Cl⁻, o tratamento térmico é recomendado mesmo após flexão a frio moderada. Para aplicações de vasos de pressão na Alemanha e nos países nórdicos, pode ser necessário tratamento térmico após a deformação a frio de acordo com VdTÜV-Wb 496 e NGS 1607. O tratamento térmico é realizado na forma de recozimento de solução (ver em Tratamento térmico) ou recozimento de resistência. | |
| Propriedades de corrosão | Corrosão geral:Devido ao alto teor de cromo e sua composição bem equilibrada, o Sandvik SAF 2304® possui excelente resistência à corrosão em ambientes ácidos. A tabela abaixo mostra a taxa de corrosão em diferentes ácidos e as Figuras 4-6 mostram diagramas de isocorrosão para Sandvik SAF 2304® em ácido sulfúrico, fórmico e nítrico, respectivamente. Corrosion rates in acid-water mixtures, mm/year (mpy). Activated specimens, 1+3+3 days, average of the last two periods for two specimens. Pitting:The pitting resistance of a steel is determined primarily by its chromium and molybdenum contents, but the nitrogen content also has an effect. A prática de fabricação e fabricação, e. soldagem, também são de vital importância para o desempenho real em serviço. A parameter for comparing the pitting resistance of different steels is the PRE-number (Pitting Resistance Equivalent). O PRE é definido como, em % em peso PRE =% Cr + 3.3 %x Mo + 16 x % N As the table shows, the PRE number for Sandvik SAF 2304® is considerably higher than the number for ASTM 304L and comparable to the number for ASTM 316L. Potentiostatic tests in solutions with different chloride contents (pH =6) are reported in Figure 7. Each curve is based on at least 4 measuring points, each of which is derived from a minimum of three separate measurements. Variation in the measurement results is within the range +/-5°C (+/-9°F). The test results for ASTM 316L have been compared with results obtained under practical conditions of service, and the correlation is good. As is evident from Figure 7, the critical temperature for pitting for Sandvik SAF 2304® is higher than that for ASTM 304L and comparable to that for ASTM 316L. The test results correspond with the PRE ranking. Stress corrosion cracking:Because of its two-phase structure and its well balanced composition, Sandvik SAF 2304® possesses very good resistance to stress corrosion cracking (SCC). This is evident from the results of tests in both concentrated chloride solutions and oxygen-containing dilute chloride environments. Figure 8 shows the results of tests carried out in 40% CaCl₂ solution at 100°C (210°F). In this environment, the stress that is required to cause fracture due to SCC (known as the threshold stress) is much higher for Sandvik SAF 2304® than for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L. This demonstrates the superior resistance of Sandvik SAF 2304®. Welding of Sandvik SAF 2304® does not appreciably reduce the resistance to SCC, provided that the welding recommendations are followed (see Welding). The threshold stress of material that has been TIG-welded with Sandvik 22.8.3.L or MMA-welded with Sandvik 22.9.3.LR is on a level with that of the parent metal. The results of SCC testing of Sandvik SAF 2304 in chloride solutions at high temperatures and pressures are presented in Figure 9. The curve for Sandvik SAF 2304® is based on tests performed in various chloride contents and at different temperatures. Usually, six separate measurements were taken at each measuring point. The testing method involved spring-loaded specimens stressed to the proof strength (Rp0.2) at the testing temperature or U-bends in which the stress at the apex is at least equal to the proof strength of the solution annealed material. The oxygen content of the inlet water (refreshed autoclaves were used) was 4.6 to 10 ppm and the pH 4.5 to 7. The curve for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L is based on published test results and on practical experience. The results in Figure 9 indicate that Sandvik SAF 2304® can be used in dilute oxygen-bearing chloride solutions up to about 125°C (260°F) without any risk of SCC. This is much higher than for ASTM 304/ 304L and ASTM 316/316L, which should not be used above 60°C (140°F) in such environments. At temperatures above 125°C (260°F), Sandvik SAF 2304® should not be used in oxygen-bearing solutions in environments with more than about 10 ppm Cl-. For such conditions, we recommend Sandvik SAF 2205™, Sandvik SAF 2507® or Sanicro® 28. At low oxygen contents, which are common in the process and power industries, considerably higher chloride contents and temperatures can be tolerated by Sandvik SAF 2304® without any risk of SCC. Intergranular corrosion:Sandvik SAF 2304® is a member of the family of modern duplex stainless steels whose chemical manner that the reformation of austenite in the heat-affected zone adjacent to the weld takes place quickly. This results in a microstructure that gives corrosion properties and toughness similar to that of the parent metal. Welded joints in Sandvik SAF 2304® easily pass Strauss' intergranular corrosion testing according to SS-EN ISO 3651-2 Method A. Crevice corrosion:In the same way as the resistance to pitting can be related to the chromium, molybdenum and nitrogen contents of the steel so can the resistance to crevice corrosion. Sandvik SAF 2304® possesses better resistance to crevice corrosion than steels of the ASTM 304/304L type and is comparable with ASTM 316/316L. Erosion corrosion:Steels of the ASTM 304/304L and ASTM 316/316L type can be attacked by erosion corrosion if exposed to flowing media containing highly abrasive solid particles, e.g. sand, or media with very high flow rates. Under such conditions, Sandvik SAF 2304® displays very good resistance because of its combination of high mechanical strength and good corrosion resistance. Corrosion fatigue:Sandvik SAF 2304® possesses higher strength and better corrosion resistance than ordinary austenitic stainless steels. Consequently, Sandvik SAF 2304® has considerably better fatigue strength under corrosive conditions than such steels. | |
| Expanding | Expanding In comparison with austenitic stainless steels, Sandvik SAF 2304® has a higher proof strength. This must be borne in mind when expanding tubes into tube-sheets. Normal expanding methods can be used, but the expansion requires higher initial force and should be undertaken in one operation. Contact us for detailed recommendations on expanding duplex stainless steels. | |
| Tratamento Térmico | Os tubos são normalmente entregues em condições de tratamento térmico. Se for necessário tratamento térmico adicional devido ao processamento adicional, o seguinte é recomendado. Solution annealing:930 -1050°C (1710 -1920°F), rapid cooling in air or water. | |
| Conformação a quente | Hot bending is carried out at 1100-950°C (2010-1740°F) and should be followed by solution annealing. | |
| Usinagem | Being a two-phase material (austenitic-ferritic) Sandvik SAF 2304® will present a different tool wear profile from that of single-phase steels of type ASTM 304L. The cutting speed must, therefore, be slightly lower than that recommended for ASTM 304L and as a first recommendation 25 % lower cutting speeds should be used compared to the speed for machining Sanmac 304/304L. It is, however, recommended that a tougher insert grade is used for semi-roughing operations, Sanmac® 304/304L. | |
| Outro | Formas de fornecimento: Seamless tube and pipe in Sandvik SAF 2304® is supplied in dimensions up to 260mm outside diameter. The delivery condition is solution annealed and either white pickled or bright annealed. For hydraulic tubing applications, Sandvik SAF 2304® is also marketed under the name PW 400. Other forms of supply | |
| Soldagem | The weldability of Sandvik SAF 2304® is good. A soldagem deve ser realizada sem pré-aquecimento e o tratamento térmico subsequente normalmente não é necessário. Os métodos adequados de soldagem por fusão são a soldagem manual a arco de metal (MMA/SMAW) e a soldagem a arco blindado a gás, sendo o método TIG/GTAW a primeira escolha. For Sandvik SAF 2304®, heat input of 0.5-2.5 kJ/mm and interpass temperature of <150°C (300°F) are recommended. Recommended filler metals
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Metal