ASTM A688 TPXM-29 – Aço Inoxidável Austenítico Alta Resistência (Baixo Níquel, Alto Mn/N)
Visão Geral
O ASTM A688 TPXM-29 (UNS S24000) é um aço inoxidável austenítico de alta resistência com baixo teor de níquel (2,25–3,75%), alto manganês (11,5–14,5%) e nitrogênio (0,20–0,40%). Desenvolvido como alternativa econômica aos graus 300 série durante escassez de níquel, oferece resistência mecânica significativamente superior aos austeníticos convencionais, mantendo boa resistência à corrosão e excelente tenacidade criogênica.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|
| Densidade | 23,0 °C | 7,9 – 8,2 g/cm³ | Típico para aço inoxidável austenítico |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|
| Módulo de elasticidade | 23,0 °C | 195 GPa | Típico para aço inoxidável austenítico |
| Alongamento A50 | 23,0 °C | 35 % | |
| Dureza Brinell | 23,0 °C | 265 HB | |
| Dureza Rockwell B | 23,0 °C | 100 HRB | |
| Dureza Vickers | 23,0 °C | 270 HV | |
| Coeficiente de Poisson | 23,0 °C | 0,3 | Típico para aço inoxidável austenítico |
| Módulo de cisalhamento | 23,0 °C | 77 GPa | Típico para aço inoxidável austenítico |
| Resistência à tração | 23,0 °C | 690 MPa | |
| Limite de escoamento | 23,0 °C | 380 MPa | |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 23,0 °C | 1,7E-5 – 1,9E-5 1/K | Típico para aço inoxidável austenítico |
| Ponto de fusão | – | 1230 – 1480 °C | Típico para aço inoxidável austenítico |
| Calor específico | 23,0 °C | 440 J/(kg·K) | Típico para aço inoxidável austenítico |
| Condutividade térmica | 23,0 °C | 11 – 21 W/(m·K) | Típico para aço inoxidável austenítico |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|
| Resistividade elétrica | 23,0 °C | 8,5E-7 Ω·m | Típico para aço inoxidável austenítico |
Composição Química
| Elemento | Teor (% em massa) |
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| Carbono | 0,06 máx. |
| Cromo | 17 – 19 |
| Manganês | 11,5 – 14,5 |
| Níquel | 2,25 – 3,75 |
| Nitrogênio | 0,20 – 0,40 |
| Fósforo | 0,06 máx. |
| Silício | 1,0 máx. |
| Enxofre | 0,03 máx. |
Características Distintivas
- Alta resistência: Limite de escoamento ~380 MPa (vs 205 MPa do 304/316)
- Economia de níquel: Apenas 2,25–3,75% Ni (vs 8–14% nos graus 300 série)
- Excelente tenacidade criogênica: Mantém ductilidade até -196 °C
- Endurecimento por deformação: Taxa de endurecimento superior ao 304/316
- Não magnético na condição recozida
Aplicações Típicas
- Equipamentos criogênicos (tanques de GNL, separadores de ar)
- Vasos de pressão de alta resistência
- Componentes estruturais aeroespaciais
- Fixadores de alta resistência não magnéticos
- Indústria nuclear (componentes não magnéticos)
Considerações de Fabricação
Devido à alta taxa de endurecimento por deformação, o TPXM-29 requer maior força de conformação e ferramentas mais robustas. Soldagem deve ser realizada com consumíveis compatíveis (ex: ER308L, ER309L) e controle de aporte de calor para evitar fissuração a quente.
