EN 10028-7 X8CrNiNb16-13 – Aço Austenítico para Alta Temperatura (até 800 °C)
Visão Geral
O aço X8CrNiNb16-13 é um aço austenítico especial, fornecido na condição recozido de solução (chapa laminada a quente), projetado para serviço contínuo até 800 °C. Apresenta excelente resistência à oxidação (ausência de formação de carepa até 800 °C), resistência à fragilização e à corrosão intergranular mesmo na condição sensibilizada.
Principais Características
- Resistência à oxidação: Sem formação de carepa até 800 °C.
- Estabilidade microestrutural: Resistente à fragilização (sigma phase) e à corrosão intergranular.
- Estabilização dupla: Nióbio (Nb) e Titânio (Ti) para fixação de carbono.
- Faixa de temperatura de serviço: 0 °C a 800 °C (longa duração).
Aplicações Típicas
- Construção de turbinas e caldeiras a vapor: revestimento de câmaras de combustão, tampas de superaquecedores, tubos frontais.
- Ferramentas para trabalho a quente.
- Instalações de hidrogenação de alta pressão a temperaturas elevadas.
Composição Química (Valores típicos, % em massa)
| Elemento | Teor |
|---|---|
| Carbono (C) | 0,04 – 0,10 |
| Cromo (Cr) | 15,0 – 17,0 |
| Níquel (Ni) | 12,0 – 14,0 |
| Nióbio (Nb) | ≈ 1,2 |
| Titânio (Ti) | ≈ 1,2 |
| Manganês (Mn) | ≤ 1,5 |
| Silício (Si) | 0,3 – 0,6 |
| Fósforo (P) | ≤ 0,040 |
| Enxofre (S) | ≤ 0,015 |
Propriedades Mecânicas (Condição AT – Recozimento de Solução)
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|---|---|
| Limite de escoamento Rp0,2 | 20 °C | 200 MPa (transversal) |
| 50 – 600 °C | 191 → 113 MPa | |
| Limite de escoamento Rp1,0 | 20 °C | 240 MPa (transversal) |
| 50 – 600 °C | 227 → 142 MPa | |
| Resistência à tração (Rm) | 20 °C | 510 – 690 MPa |
| Resistência à tração a quente | 100 – 600 °C | 465 → 320 MPa |
| Alongamento A80 (transversal) | 20 °C | ≥ 35% |
| Módulo de elasticidade (E) | 20 °C | 196 – 200 GPa |
| Módulo de elasticidade a quente | 100 – 1000 °C | 194 → 120 GPa |
| Coeficiente de Poisson | 20 – 800 °C | 0,28 → 0,33 |
| Módulo de cisalhamento (G) | 20 °C | 77 – 78 GPa |
| Módulo de cisalhamento a quente | 100 – 800 °C | 75,7 → 50,8 GPa |
Propriedades Físicas e Térmicas
| Propriedade | Valor / Faixa |
|---|---|
| Densidade (20 °C) | 7,90 – 7,98 g/cm³ |
| Densidade a quente (800 °C) | 7,61 g/cm³ |
| Ponto de fusão | 1 230 – 1 480 °C |
| Condutividade térmica (20 °C) | 13,3 – 17,0 W/(m·K) |
| Condutividade térmica (800 °C) | 25,2 W/(m·K) |
| Calor específico (20 °C) | 450 – 472 J/(kg·K) |
| Coef. de expansão térmica (20–100 °C) | 1,63 – 1,67 × 10⁻⁵ 1/K |
| Coef. de expansão térmica (20–800 °C) | 1,94 × 10⁻⁵ 1/K |
| Resistividade elétrica (20 °C) | 0,71 – 0,79 µΩ·m |
| Difusividade térmica (20 °C) | 3,5 mm²/s |
| Difusividade térmica (800 °C) | 5,4 mm²/s |
Variação da Densidade com a Temperatura
A densidade diminui linearmente com o aumento da temperatura, variando de 7,98 g/cm³ a 50 °C para 7,61 g/cm³ a 800 °C, o que deve ser considerado em cálculos de dilatação térmica e peso em serviço.
Normas de Referência
- EN 10028-7 – Chapas planas de aços inoxidáveis para equipamentos sob pressão
- EN 10095 – Aços resistentes ao calor – Chapas e tiras
- ASTM A240 / ASME SA-240 – Graus de alta temperatura (ex.: 309, 310, 321H – comparação aproximada)
EN 10028-7 X6CrNiNb18-10 – Aço Austenítico Estabilizado com Nb – Resistência à Corrosão e Vasos de Pressão
Aço Austenítico EN 10028-7 X8NiCrAlTi32-21 – Recozido em Solução para Resistência Superior a Fluência a 700–1000 °C
Metal
- EN 10028-7 X2CrTi17 – Aço Inoxidável Ferrítico Recozido em Solução para Uso Automotivo, Elétrico e Doméstico
- X3CrTi17 – Aço Ferrítico EN 10028-7, Recozido em Solução (+AT) – Resistência Superior à Corrosão
- EN 10028-7 Grau X2CrMoTi18-2: Aço Ferrítico Recozido em Solução (+AT) – Resistência Superior à Corrosão e Conformação a Frio
- EN 10028-7 Grau X2CrNi12: Aço Recozido em Solução com Resistência à Corrosão Superior
- EN 10028-7 X6CrNi23-13 – Aço Austenítico Solubilizado para Alta Temperatura
- EN 10028-7 X6CrNi25-20 – Aço Austenítico Solubilizado para Aplicações de Alta Temperatura
- EN 10216-5 X8CrNiNb16-13 (+AT) – Aço Austenílico Solução-Recozido Resistente a Fluência e Alta Temperatura
- EN 10028-7 X1CrNiMoCuN20-18-7 Aço Austenítrico Solução-Recozido (AT) – Resistência Premium à Corrosão
- EN 10028-7 Grau X1CrNiMoCuN25-25-5: Aço Austenítrico de Alto Desempenho Solução-Recozido para Resistência à Corrosão
- EN 10028-7 Grau X2CrNiMo17-12-3 Aço Solução-Recozido (+AT) – Resistência Superior à Corrosão