Aço Inoxidável Austenítico SUS 321 (JIS G4303) – Tratamento de Solução e Propriedades Otimizadas
Visão Geral do SUS 321
O SUS 321 é um aço inoxidável austenítico estabilizado com titânio (Ti ≥ 5×C, tipicamente 0,4-0,7%), conforme JIS G4303. O titânio forma carbetos de titânio (TiC) preferencialmente aos carbetos de cromo, prevenindo a sensibilização (precipitação de Cr₂₃C₆ nos contornos de grão) durante exposição na faixa de 450-850°C.
Condição de Fornecimento: Tratamento de Solução
Tratamento de solução a 950-1150°C seguido de resfriamento rápido. Nesta condição, o Ti permanece em solução sólida ou como carbetos finamente dispersos, garantindo estabilidade microestrutural e resistência à corrosão intergranular.
Propriedades Mecânicas (23°C)
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|---|---|
| Densidade | 7,9 - 8,2 g/cm³ | Típico austenítico |
| Resistência à Tração | 520 MPa | Mínimo especificado |
| Limite de Escoamento (Rp0,2) | 205 MPa | Mínimo especificado |
| Alongamento (A5) | 40% | Boa conformabilidade |
| Redução de Área | 50% | Boa tenacidade |
| Dureza Brinell | 187 HB | |
| Dureza Rockwell B | 90 HRB | |
| Dureza Vickers | 200 HV | |
| Módulo de Elasticidade | 195 GPa | |
| Módulo de Cisalhamento | 77 GPa | |
| Coeficiente de Poisson | 0,30 |
Propriedades Térmicas e Elétricas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Condutividade Térmica (23°C) | 11 - 21 W/(m·K) |
| Calor Específico (23°C) | 440 J/(kg·K) |
| Coef. Expansão Térmica (23°C) | 17 - 19 × 10⁻⁶ 1/K |
| Ponto de Fusão | 1230 - 1480 °C |
| Resistividade Elétrica (23°C) | 8,5 × 10⁻⁷ Ω·m |
SUS 321 vs. SUS 304 vs. SUS 316L
| Característica | SUS 321 | SUS 304 | SUS 316L |
|---|---|---|---|
| Estabilização | Ti (carbeto TiC) | Não estabilizado | Baixo C (≤0,03%) |
| Resist. sensibilização | Excelente | Limitada | Boa (baixo C) |
| Temp. serviço contínuo | Até 850°C | Até 425°C | Até 450°C |
| Resist. corrosão geral | Similar ao 304 | Base | Superior (Mo) |
| Soldabilidade | Boa (cuidado com Ti) | Excelente | Excelente |
Aplicações Principais
- Sistemas de escape automotivo (coletores, tubos flexíveis)
- Trocadores de calor e caldeiras (serviço até 850°C)
- Indústria aeroespacial (dutos de motor, afterburners)
- Indústria petroquímica (vasos, tubulações em serviço cíclico térmico)
- Equipamentos de tratamento térmico (muffles, bandejas, suportes)
Considerações de Soldagem
O SUS 321 requer cuidado na soldagem: o Ti pode formar óxidos que prejudicam a penetração. Recomenda-se:
- Gás de proteção argônio de alta pureza (costas e face)
- Baixa energia de soldagem para minimizar zona afetada pelo calor
- Metal de adição ER347 (contém Nb) preferível a ER321
- Evitar tratamento térmico pós-soldagem (pode causar sensibilização)
Normas Equivalentes
- ASTM: A240/A312 UNS S32100
- EN: 1.4541 (X6CrNiTi18-10)
- DIN: 1.4541
- UNS: S32100
Aço Inoxidável SUS 317LN (JIS G4303) – Grau Tratamento de Solução
Aço Inoxidável SUS 347 (JIS G4303) – Tratamento de Solução: Propriedades e Desempenho
Metal
- JIS G4305 SUS321 – Aço Inoxidável Tratado em Solução: Propriedades e Aplicações
- Aço Inoxidável JIS G4304 SUS321 – Tratamento de Solução para Desempenho Superior
- Aço Inoxidável SUSXM7 (JIS G4303) Tratado em Solução
- JIS G4303 SUS304N2 Aço Inoxidável – Solubilizado, Qualidade Premium
- JIS G4303 SUS305 Aço Inoxidável Austenítico – Grau Solubilizado
- JIS G4303 SUS309S – Aço Inoxidável Austenítico Tratado em Solução
- JIS G4303 SUS310S – Aço Inoxidável Tratado em Solução
- JIS G4303 SUS316 – Aço Inoxidável Austenítico Premium Tratado em Solução
- JIS G4303 SUS316F – Aço Inoxidável Austenítico Tratado em Solução
- JIS G4303 SUS316J1 – Aço Inoxidável Austenítico Tratado em Solução