JIS G4304 SUS304LN: Aço Inoxidável Austenítico com Nitrogênio Tratado em Solução
Visão Geral do SUS304LN
O SUS304LN é uma variante do SUS304L com adição intencional de nitrogênio (0,10–0,25% N), conforme JIS G4304. O nitrogênio é um forte estabilizador de austenita e elemento de solução sólida que aumenta significativamente a resistência mecânica sem comprometer a ductilidade ou a resistência à corrosão. No estado tratado em solução, oferece limite de escoamento ~20% superior ao SUS304L, mantendo excelente resistência à corrosão intergranular (baixo carbono) e boa conformabilidade.
Composição Química Típica (JIS G4304)
| Elemento | Teor (% em massa) |
|---|---|
| Carbono (C) | ≤ 0,030 |
| Silício (Si) | ≤ 1,00 |
| Manganês (Mn) | ≤ 2,00 |
| Fósforo (P) | ≤ 0,045 |
| Enxofre (S) | ≤ 0,030 |
| Cromo (Cr) | 18,00 – 20,00 |
| Níquel (Ni) | 8,00 – 12,00 |
| Nitrogênio (N) | 0,10 – 0,25 |
Propriedades Físicas e Mecânicas (Estado Tratado em Solução)
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Densidade | 23,0 °C | 7,9 – 8,2 g/cm³ | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Módulo de elasticidade | 23,0 °C | 195 GPa | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Alongamento A5 | 23,0 °C | 40 % | |
| Dureza Brinell | 23,0 °C | 217 HB | |
| Dureza Rockwell B | 23,0 °C | 95 HRB | |
| Dureza Vickers | 23,0 °C | 220 HV | |
| Coeficiente de Poisson | 23,0 °C | 0,30 | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Módulo de cisalhamento | 23,0 °C | 77 GPa | Típico para aços inoxidáveis austeníticos |
| Resistência à tração | 23,0 °C | 550 MPa | |
| Limite de escoamento (Rp0,2) | 23,0 °C | 245 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 |
Propriedades Tecnológicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Histórico de processamento | Tratado em solução (solution treated) |
Vantagens do Nitrogênio em Aços Austeníticos
- Fortalecimento por solução sólida: Aumenta Rp0,2 e Rm sem reduzir alongamento
- Estabilização da austenita: Permite menor teor de Ni mantendo estrutura austenítica
- Resistência à corrosão por pites: Melhora o índice PREN (Pitting Resistance Equivalent Number)
- Propriedades criogênicas: Mantém excelente tenacidade a -196 °C
- Resistência ao desgaste: Melhor que graus sem N
Comparação de Resistência Mecânica
| Grau | Rp0,2 (MPa) | Rm (MPa) | A5 (%) |
|---|---|---|---|
| SUS304 | 205 | 520 | 40 |
| SUS304L | 175 | 480 | 40 |
| SUS304LN | 245 | 550 | 40 |
| SUS304N1 | 275 | 550 | 35 |
Aplicações Típicas
- Vasos de pressão e tubulações de parede fina (redução de espessura/peso)
- Equipamentos criogênicos (GNL, nitrogênio líquido, oxigênio líquido)
- Indústria nuclear: componentes de classe 1 e 2
- Estruturas leves para transporte (vagões, containers)
- Trocadores de calor de alta eficiência
Normas Equivalentes
| Norma | Designação |
|---|---|
| ASTM/ASME | A240 – Tipo 304LN |
| EN 10088 | 1.4311 / X2CrNiN18-10 |
| UNS | S30453 |
JIS G4304 SUS304L: Propriedades do Aço Inoxidável Tratado em Solução
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Metal
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