EN 10088-1 Grau X3CrNiMo13-4 – Aço Inoxidável Martensítico-Austenítico de Alto Desempenho (QT650)
Visão Geral
O grau X3CrNiMo13-4 (número de material 1.4313) é um aço inoxidável resistente à corrosão, liga de molibdênio, com estrutura martensítica-austenítica (martensítico-níquel). Este aço é fornecido na condição de têmpera e revenimento (QT650), oferecendo uma combinação excelente de alta resistência, boa tenacidade e resistência à corrosão moderada.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor |
| Densidade | 20 °C | 7,58 – 7,70 g/cm³ |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
| Módulo de elasticidade (E) | 20 °C | 200 – 218 GPa | |
| 100 °C | 195 – 213 GPa | |
| 200 °C | 185 – 206 GPa | |
| 300 °C | 175 – 198 GPa | |
| 400 °C | 170 – 190 GPa | |
| 500 °C | 180 GPa | |
| 600 °C | 167 GPa | |
| 700 °C | 150 GPa | |
| Coeficiente de Poisson | 23 °C | 0,30 | Típico para aço inoxidável martensítico |
| Módulo de cisalhamento (G) | 23 °C | 77 GPa | Típico para aço inoxidável martensítico |
| Limite de escoamento (Rp0,2) | 100 °C | 500 MPa | |
| 150 °C | 490 MPa | |
| 200 °C | 480 MPa | |
| 250 °C | 480 MPa | |
| 300 °C | 460 MPa | |
| 350 °C | 450 MPa | |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
| Coeficiente de expansão térmica | 20 °C | 1,02 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,05 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,09 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,13 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,16 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,20 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,22 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 700 °C | 1,24 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Ponto de fusão | – | 1370 – 1530 °C | Típico para aço inoxidável martensítico |
| Calor específico | 20 °C | 430 – 439 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 474 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 492 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400 °C | 538 J/(kg·K) | |
| 500 °C | 564 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 598 J/(kg·K) | |
| 700 °C | 647 J/(kg·K) | |
| Condutividade térmica | 20 °C | 15,7 – 25 W/(m·K) | |
| 100 °C | 17,1 W/(m·K) | |
| 200 °C | 18,6 W/(m·K) | |
| 300 °C | 20,0 W/(m·K) | |
| 400 °C | 21,2 W/(m·K) | |
| 500 °C | 22,3 W/(m·K) | |
| 600 °C | 23,1 W/(m·K) | |
| 700 °C | 23,8 W/(m·K) | |
| Difusividade térmica | 20 °C | 4,7 mm²/s | |
| 100 °C | 4,5 mm²/s | |
| 200 °C | 4,6 mm²/s | |
| 300 °C | 4,7 mm²/s | |
| 400 °C | 4,5 mm²/s | |
| 500 °C | 4,3 mm²/s | |
| 600 °C | 3,7 mm²/s | |
| 700 °C | 3,0 mm²/s | |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor |
| Resistividade elétrica | 20 °C | 6,0 × 10⁻⁷ – 9,19 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 9,48 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 9,87 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 1,03 × 10⁻⁶ Ω·m |
| 400 °C | 1,07 × 10⁻⁶ Ω·m |
| 500 °C | 1,12 × 10⁻⁶ Ω·m |
| 600 °C | 1,18 × 10⁻⁶ Ω·m |
| 700 °C | 1,24 × 10⁻⁶ Ω·m |
Composição Química (Valores típicos em % de massa)
| Elemento | Teor |
| Carbono (C) | 0,05 % |
| Cromo (Cr) | 12 – 14 % |
| Manganês (Mn) | 1,5 % |
| Molibdênio (Mo) | 0,3 – 0,7 % |
| Níquel (Ni) | 3,5 – 4,5 % |
| Nitrogênio (N) | 0,02 % |
| Fósforo (P) | 0,04 % |
| Silício (Si) | 0,7 % |
| Enxofre (S) | 0,015 % |
Aplicações Típicas
Devido à sua combinação de alta resistência mecânica, boa tenacidade e resistência à corrosão, o X3CrNiMo13-4 QT650 é amplamente utilizado em:
- Componentes de turbinas hidráulicas e a vapor
- Eixos, hastes e pinos em ambientes corrosivos moderados
- Válvulas e corpos de bombas na indústria química e petroquímica
- Fixadores de alta resistência (parafusos, porcas, prisioneiros)
- Componentes estruturais na indústria aeroespacial e de defesa
Tratamento Térmico
A condição QT650 é obtida através de têmpera (geralmente a 950–1050 °C seguida de resfriamento ao ar ou óleo) e revenimento a 580–680 °C, resultando em uma microestrutura de martensita revenida com teor de austenita residual controlado.