DIN 1654-5 X6CrNiTi18-10: Aço Inoxidável Temperado para Aplicações de Alto Desempenho

Visão Geral do Aço X6CrNiTi18-10 (1.4541 / AISI 321) – Condição Têmpera e Revenimento

O aço X6CrNiTi18-10 (designação numérica 1.4541, equivalente ao AISI 321) é um aço inoxidável austenítico estabilizado com titânio, projetado para aplicações de alto desempenho que exigem combinação de resistência mecânica, tenacidade e resistência à corrosão intergranular. A estabilização com titânio previne a precipitação de carbonetos de cromo nos contornos de grão (sensibilização) na faixa de 450–850 °C, mantendo a resistência à corrosão após tratamentos térmicos ou soldagem.

Conformação a Frio e Endurecimento por Deformação

O material é adequado para conformação a frio, porém apresenta maior endurecimento por deformação comparado aos aços ao carbono. Sua conformabilidade é ligeiramente inferior à do aço X5CrNi18-12 (1.4301 / AISI 304). Na condição de têmpera e revenimento (ou solução sólida), oferece equilíbrio ótimo entre resistência e ductilidade. É amplamente empregado na construção de equipamentos químicos, nas indústrias de gorduras e sabões, para parafusos, porcas e peças extrudadas a frio em inoxidável.

Resistência à Corrosão e Temperatura de Serviço

Resistente a ataques corrosivos provenientes de água, atmosfera e ácidos oxidantes de maiores concentrações e temperaturas. Temperatura máxima de serviço contínuo: 550 °C (evitar a influência de substâncias que causem corrosão intergranular).

Propriedades Físicas e Mecânicas

Propriedades Gerais

Propriedade	Temperatura	Valor
Densidade	20 °C	7,93 g/cm³

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor
Módulo de Elasticidade (E)	-100 °C	206 GPa
	20 °C	196 – 199,26 GPa
	95 °C	193,05 GPa
	100 °C	190 – 194 GPa
	150 °C	188,23 GPa
	200 °C	182 – 186 GPa
	205 °C	182,71 GPa
	260 °C	177,88 GPa
	300 °C	174 – 179 GPa
	315 °C	174,44 GPa
	370 °C	168,92 GPa
	400 °C	166 – 172 GPa
	425 °C	164,1 GPa
	485 °C	159,96 GPa
	500 °C	158 – 165 GPa
	540 °C	155,13 GPa
	595 °C	151 GPa
	600 °C	150 GPa
	650 °C	146,17 GPa
	700 °C	142 GPa
	705 °C	140,65 GPa
	760 °C	135,83 GPa
	800 °C	134 GPa
	815 °C	131,69 GPa
	900 °C	127 GPa
	1000 °C	120 GPa

Propriedade	Temperatura	Valor
Coeficiente de Poisson	20 °C	0,29
	95 °C	0,30
	150 °C	0,29
	205 °C	0,29
	260 °C	0,30
	315 °C	0,30
	370 °C	0,30
	425 °C	0,31
	485 °C	0,32
	540 °C	0,32
	595 °C	0,34
	650 °C	0,34
	705 °C	0,33
	760 °C	0,33
815 °C	0,35

Propriedade	Temperatura	Valor
Redução de Área	20 °C	55 %

Propriedade	Temperatura	Valor
Módulo de Cisalhamento (G)	20 °C	77,22 GPa
	95 °C	74,46 GPa
	150 °C	73,08 GPa
	205 °C	71,02 GPa
	260 °C	68,26 GPa
	315 °C	66,88 GPa
	370 °C	64,81 GPa
	425 °C	62,74 GPa
	485 °C	60,67 GPa
	540 °C	58,61 GPa
	595 °C	56,54 GPa
	650 °C	54,47 GPa
	705 °C	53,09 GPa
	760 °C	51,02 GPa
	815 °C	48,95 GPa

Propriedade	Temperatura	Valor
Resistência à Tração (Rm) – Condição Tratada Termicamente	20 °C	680 MPa

Propriedades Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Coef. de Expansão Térmica	-100 °C	1,49×10⁻⁵ 1/K
	20 °C	1,61×10⁻⁵ 1/K
	100 °C	1,60 – 1,67×10⁻⁵ 1/K
	200 °C	1,70 – 1,75×10⁻⁵ 1/K
	300 °C	1,70 – 1,77×10⁻⁵ 1/K
	400 °C	1,80 – 1,85×10⁻⁵ 1/K
	500 °C	1,80 – 1,85×10⁻⁵ 1/K
	600 °C	1,88×10⁻⁵ 1/K
	700 °C	1,91×10⁻⁵ 1/K
	800 °C	1,94×10⁻⁵ 1/K
	900 °C	1,97×10⁻⁵ 1/K
	1000 °C	2,00×10⁻⁵ 1/K

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Temp. Máx. Serviço Contínuo	—	0 – 550 °C
Ponto de Fusão	—	1230 – 1480 °C	Típico para aço inoxidável austenítico

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Calor Específico	-100 °C	440 J/(kg·K)
	20 °C	472 J/(kg·K)
	100 °C	487 J/(kg·K)
	200 °C	503 J/(kg·K)
	300 °C	512 J/(kg·K)
	400 °C	520 J/(kg·K)
	500 °C	530 J/(kg·K)
	600 °C	541 J/(kg·K)
	700 °C	551 J/(kg·K)
	800 °C	559 J/(kg·K)
	900 °C	565 J/(kg·K)
	1000 °C	571 J/(kg·K)

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Condutividade Térmica	20 °C	14,3 W/(m·K)
	100 °C	15,8 W/(m·K)
	200 °C	17,5 W/(m·K)
	300 °C	19,0 W/(m·K)
	400 °C	20,5 W/(m·K)
	500 °C	21,9 W/(m·K)
	600 °C	23,3 W/(m·K)
	700 °C	24,6 W/(m·K)
	800 °C	26,0 W/(m·K)
	900 °C	27,4 W/(m·K)
	1000 °C	28,8 W/(m·K)

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Difusividade Térmica	20 °C	3,8 mm²/s
	100 °C	4,0 mm²/s
	200 °C	4,2 mm²/s
	300 °C	4,6 mm²/s
	400 °C	4,8 mm²/s
	500 °C	4,9 mm²/s
	600 °C	5,0 mm²/s
	700 °C	5,3 mm²/s
	800 °C	5,6 mm²/s
	900 °C	5,9 mm²/s
	1000 °C	6,0 mm²/s

Propriedades Elétricas

Propriedade	Temperatura	Valor
Resistividade Elétrica	20 °C	7,1×10⁻⁷ Ω·m
	100 °C	7,76×10⁻⁷ Ω·m
	200 °C	8,49×10⁻⁷ Ω·m
	300 °C	9,14×10⁻⁷ Ω·m
	400 °C	9,71×10⁻⁷ Ω·m
	500 °C	1,02×10⁻⁶ Ω·m
	600 °C	1,07×10⁻⁶ Ω·m
	700 °C	1,10×10⁻⁶ Ω·m
	800 °C	1,14×10⁻⁶ Ω·m
	900 °C	1,17×10⁻⁶ Ω·m
	1000 °C	1,19×10⁻⁶ Ω·m

Composição Química (Valores Típicos em % Peso)

Elemento	Teor
Carbono (C)	≤ 0,08
Cromo (Cr)	17 – 19
Manganês (Mn)	≤ 2,0
Níquel (Ni)	9 – 12
Fósforo (P)	≤ 0,05
Silício (Si)	≤ 1,0
Enxofre (S)	≤ 0,03
Titânio (Ti)	5×C a 0,70 (estabilização)

Aplicações Típicas – Condição Tratada Termicamente

• Componentes estruturais para alta temperatura (até 550 °C)
• Vasos de pressão, trocadores de calor e tubulações industriais
• Peças forjadas e usinadas para indústria aeroespacial e de energia
• Equipamentos para indústria química, petroquímica e de alimentos
• Sistemas de exaustão e pós-tratamento de gases
• Componentes soldados que requerem resistência à corrosão intergranular

Normas Equivalentes

• DIN/EN: 1.4541, X6CrNiTi18-10
• AISI/ASTM: 321 / UNS S32100
• JIS: SUS 321
• ISO: 15510 / 4954