ASTM A887 Grau A 304B1: Aço Inoxidável Solution-Recozido com Boro
Visão Geral do ASTM A887 Grau A 304B1
O ASTM A887 Grau A 304B1 é uma variação do aço inoxidável 304 contendo boro (0,30-0,49%), projetado para aplicações nucleares onde a capacidade de absorção de nêutrons é crítica. A condição solution-recozida garante estrutura austenítica homogênea e propriedades mecânicas otimizadas.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Densidade | 23,0 °C | 7,9 - 8,2 g/cm³ | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
Propriedades Mecânicas (a 23,0 °C)
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|---|---|
| Módulo de elasticidade | 195 GPa | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Alongamento A50 | 40 % | Excelente ductilidade |
| Dureza Brinell | 201 HB | |
| Dureza Rockwell B | 92 HRB | |
| Coeficiente de Poisson | 0,3 | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Módulo de cisalhamento | 77 GPa | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Resistência à tração | 515 MPa | |
| Limite de escoamento | 205 MPa |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 23,0 °C | 1,7E-5 - 1,9E-5 1/K | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Ponto de fusão | - | 1230 - 1480 °C | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Calor específico | 23,0 °C | 440 J/(kg·K) | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Condutividade térmica | 23,0 °C | 11 - 21 W/(m·K) | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Resistividade elétrica | 23,0 °C | 8,5E-7 Ω·m | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
Composição Química (% em peso)
| Elemento | Teor |
|---|---|
| Boro | 0,30 - 0,49 % |
| Carbono | 0,08 % |
| Cromo | 18 - 20 % |
| Manganês | 2 % |
| Níquel | 12 - 15 % |
| Fósforo | 0,05 % |
| Silício | 0,75 % |
| Enxofre | 0,03 % |
Função do Boro em Aplicações Nucleares
O boro-10 (10B) possui uma seção de choque de captura de nêutrons térmicos extremamente alta (~3840 barns). A adição controlada de boro permite que este material funcione como:
- Absorvedor de nêutrons em piscinas de combustível gasto
- Blindagem de radiação em reatores nucleares
- Barras de controle e componentes de desligamento de emergência
- Recipientes de armazenamento de material físsil
Requisitos de Qualidade Nuclear
- Rastreabilidade completa do lingote ao produto final
- Certificação de teor de boro por análise química
- Testes de propriedades mecânicas em temperatura ambiente e elevada
- Exame ultrassônico para descontinuidades internas
- Documentação conforme ASME NCA-3800 / NQA-1
Comparação com Graus 304B2 e 304B3
| Grau | Teor de Boro (%) | Aplicação Típica |
|---|---|---|
| 304B1 | 0,30 - 0,49 | Absorção moderada de nêutrons |
| 304B2 | 0,50 - 0,74 | Absorção elevada de nêutrons |
| 304B3 | 0,75 - 0,99 | Absorção máxima de nêutrons |
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