SUS310S: Aço Inoxidável Austenítico JIS G4304 Tratado em Solução

Visão Geral do SUS310S

O SUS310S (S = baixo carbono, ≤ 0,08% C, tipicamente ≤ 0,03%) é o aço inoxidável austenítico de maior liga padrão da série 300, com 25% Cr e 20% Ni, conforme JIS G4304. Projetado para os mais severos ambientes de alta temperatura, no estado tratado em solução oferece resistência à oxidação até 1150 °C em serviço contínuo, excelente resistência à fluência, tenacidade excepcional em temperaturas criogênicas e boa resistência à corrosão aquosa. É o material de escolha para os limites superiores de temperatura dos austeníticos.

Composição Química Típica (JIS G4304)

Elemento	Teor (% em massa)
Carbono (C)	≤ 0,08 (S: ≤ 0,030)
Silício (Si)	≤ 1,50
Manganês (Mn)	≤ 2,00
Fósforo (P)	≤ 0,045
Enxofre (S)	≤ 0,030
Cromo (Cr)	24,00 – 26,00
Níquel (Ni)	19,00 – 22,00

Propriedades Físicas e Mecânicas (Estado Tratado em Solução, 23 °C)

Propriedades Gerais

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Densidade	23,0 °C	7,9 – 8,2 g/cm³	Típico para aços inoxidáveis austeníticos

Propriedades Mecânicas (Temperatura Ambiente)

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	187 HB
Dureza Rockwell B	23,0 °C	90 HRB
Dureza Vickers	23,0 °C	200 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	520 MPa
Limite de escoamento (Rp0,2)	23,0 °C	205 MPa

Propriedades Mecânicas em Temperatura Elevada (Valores Típicos)

Temperatura	Rp0,2 (MPa)	Rm (MPa)	A5 (%)
200 °C	165	470	35
400 °C	140	420	30
600 °C	115	380	25
800 °C	90	300	20
1000 °C	55	180	15

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)

Resistência à Oxidação e Escamação

Atmosfera	Temperatura Máxima Contínua	Temperatura Máxima Cíclica
Ar	1150 °C	1050 °C
Gases de combustão (enxofre baixo)	1100 °C	1000 °C
Atmosferas carburantes	1000 °C	900 °C
Atmosferas nitretantes	950 °C	850 °C

Propriedades Criogênicas Excepcionais

• Mantém tenacidade de impacto (Charpy V) > 100 J a -196 °C
• Não apresenta transição dútil-frágil
• Utilizado em equipamentos de GNL, nitrogênio líquido, hélio líquido
• Contração térmica previsível e baixa

Aplicações Típicas

• Fornos industriais de altíssima temperatura (> 1000 °C)
• Tubos radiantes de fornos de tratamento térmico
• Reformadores de vapor e craqueadores em petroquímica
• Equipamentos criogênicos (GNL, ar líquido, hélio)
• Trocadores de calor de ciclo combinado
• Componentes de fornos de vidro e cerâmica
• Pós-combustores e incineradores de resíduos tóxicos

Considerações de Fabricação

• Soldabilidade: Boa com consumíveis 310/310S; evitar aporte excessivo de calor
• Conformação a frio: Similar a 304, mas maior força necessária (maior Rp0,2)
• Usinabilidade: Difícil – endurece rapidamente; usar ferramentas de metal duro, refrigeração abundante
• Tratamento de solução: 1050–1150 °C + resfriamento rápido (essencial para dissolver carbetos e sigma)
• Fase Sigma: Risco de precipitação em 600–900 °C em longos tempos; evitar exposição prolongada nessa faixa

Normas Equivalentes

Norma	Designação
ASTM/ASME	A240 – Tipo 310S
EN 10088	1.4845 / X8CrNi25-21
UNS	S31008
DIN	X8CrNi25-21