Sandvik SAF 3207 HD™ – Aço Inoxidável Hiper-Duplex Premium para Ambientes de Águas Profundas e Corrosivos

Visão Geral

O Sandvik SAF 3207 HD™ é um aço inoxidável hiper-duplex (austenítico-ferrítico) projetado para serviço em condições altamente corrosivas onde também é necessária alta resistência mecânica. Essa combinação torna o grau ideal para aplicações como umbilicais de águas profundas.

Principais Características

• Excelente resistência à corrosão por pites e frestas
• Excelente resistência à trinca por corrosão sob tensão (SCC) em ambientes com sulfeto de hidrogênio (H₂S) e cloretos
• Alta resistência à corrosão geral em ambientes ácidos e cáusticos
• Excelente resistência à corrosão por erosão
• Excelentes propriedades de fadiga por corrosão
• Resistência mecânica excepcionalmente alta
• Resistência à fadiga excepcionalmente alta
• Propriedades físicas que oferecem vantagens de projeto
• Boa soldabilidade

Propriedades

Gerais

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Densidade	23,0 °C	7,7 g/cm³
Conteúdo Reciclado		82,1 %	Conteúdo reciclado médio

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	20,0 °C	200 GPa
Alongamento	23,0 °C	25 %	mín.
Alongamento A2	23,0 °C	15 %	mín.
Dureza, Rockwell C	23,0 °C	36 [-]	máx.
Resistência à tração	20,0 °C	850 - 950 MPa	dependendo da espessura da parede
	50,0 °C	923 MPa	dependendo da espessura da parede
	100,0 °C	850 MPa	dependendo da espessura da parede
	150,0 °C	811 MPa	dependendo da espessura da parede
	200,0 °C	784 MPa	dependendo da espessura da parede
	250,0 °C	785 MPa	dependendo da espessura da parede
	300,0 °C	791 MPa	dependendo da espessura da parede
Limite de escoamento Rp0,2	20,0 °C	700 - 770 MPa	mín. dependendo da espessura da parede
	100,0 °C	657 MPa	mín. dependendo da espessura da parede
	150,0 °C	609 MPa	mín. dependendo da espessura da parede
	200,0 °C	585 MPa	mín. dependendo da espessura da parede
	250,0 °C	582 MPa	mín. dependendo da espessura da parede
	300,0 °C	572 MPa	mín. dependendo da espessura da parede

Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	100,0 °C	1,35E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	200,0 °C	1,35E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	300,0 °C	1,4E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	400,0 °C	1,45E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
Calor específico	20,0 °C	480 J/(kg·K)
	100,0 °C	510 J/(kg·K)
	200,0 °C	540 J/(kg·K)
	300,0 °C	570 J/(kg·K)
	400,0 °C	590 J/(kg·K)
Condutividade térmica	20,0 °C	13 W/(m·K)
	100,0 °C	15 W/(m·K)
	200,0 °C	16 W/(m·K)
	300,0 °C	18 W/(m·K)
	400,0 °C	20 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Temperatura	Valor
Resistividade elétrica	23,0 °C	8,7E-7 Ω·m

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,03 %	máx.
Cromo	32 %
Ferro	Balanço
Manganês	1,5 %	máx.
Molibdênio	3,5 %
Níquel	7 %
Nitrogênio	0,5 %
Fósforo	0,04 %	máx.
Silício	0,8 %	máx.
Enxofre	0,01 %	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

O aço hiper-duplex Sandvik SAF 3207 HD™ foi desenvolvido para umbilicais de águas profundas, uma aplicação com requisitos extremos de resistência à corrosão por pites e frestas, resistência mecânica e propriedades de fadiga.

Oferecendo maior limite de escoamento, maior resistência à corrosão e propriedades de fadiga superiores comparado aos aços super-duplex, o Sandvik SAF 3207 HD™ também é uma excelente escolha para uma variedade de outras aplicações em óleo e gás. Por exemplo, quando a resistência a sulfeto de hidrogênio (H₂S) é um requisito, como em injeção de água do mar bruta, linhas de controle e linhas de injeção química, o Sandvik SAF 3207 HD™ oferece alta confiabilidade e segurança operacional, resultando em menores custos operacionais.

Propriedades de Corrosão

Corrosão geral: O Sandvik SAF 3207 HD™ é altamente resistente à corrosão por ácidos orgânicos, como ácido fórmico e acético.

Resistência a ácidos inorgânicos é comparável ou até melhor que a de aços inoxidáveis austeníticos de alta liga em certas faixas de concentração.

Corrosão por pites e frestas: A resistência à corrosão por pites e frestas do aço inoxidável é determinada principalmente pelo teor de cromo, molibdênio e nitrogênio. A prática de fabricação, como soldagem, também é vital para o desempenho real em serviço. Um parâmetro para comparar a resistência a pites em ambientes clorados é o número PRE (Equivalente de Resistência a Pites).

O PRE é definido como, em % de peso:

PRE = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N

O valor mínimo de PRE para o Sandvik SAF 3207 HD é 50.

Um dos testes mais severos de corrosão por pites aplicados a aços inoxidáveis é o ASTM G48, ou seja, exposição a 6% FeCl₃. Em uma versão modificada do teste ASTM G48A, a amostra é exposta por períodos de 24 horas. Quando pites são detectados, junto com perda de peso substancial (> 5 mg), o teste é interrompido. Caso contrário, a temperatura é aumentada em 5°C (9°F) e o teste continua com a mesma amostra.

O teste de corrosão por fresta foi realizado em 6% FeCl₃, com fresta especificada no procedimento MTI-2, onde uma fresta artificial é montada na amostra com torque de 0,28 Nm. Os valores obtidos e comparações com o Sandvik SAF 2507® mostram que o Sandvik SAF 3207 HD™ tem desempenho superior.

Tratamento Térmico

Os tubos são normalmente entregues em condição de tratamento térmico. Se tratamento adicional for necessário devido a processamento posterior, recomenda-se:

Recozimento de solução: 1040-1140°C (1905-2085°F), resfriamento rápido em ar, atmosfera protetora ou água.

Usinagem

Por ser um material de fase dupla (austenítico-ferrítico), o Sandvik SAF 3207 HD™ apresenta um perfil de desgaste de ferramenta diferente do de aços inoxidáveis austeníticos.

Os dados de corte (velocidade e avanço) devem, portanto, ser inferiores aos recomendados para graus austeníticos.

Outros

Formas de fornecimento:

Tubos sem costura em Sandvik SAF 3207 HD™ podem ser fornecidos em dimensões típicas de tubos para umbilicais. A condição de entrega é recozido de solução e branco decapado ou polido.

Soldagem

A soldabilidade do Sandvik SAF 3207 HD™ é boa. A soldagem deve ser realizada sem pré-aquecimento e tratamento térmico posterior normalmente não é necessário. Um método adequado de soldagem por fusão é soldagem a arco de tungstênio com gás inerte (GTAW/TIG) com gás de proteção Ar+2% N₂. Para soldagem tubo-placa de tubos, recomenda-se usar Ar+3% N₂ como gás de proteção para obter estrutura adequada do metal de solda.

Para o Sandvik SAF 3207 HD™, recomenda-se aporte de calor de 0,2-1,0 kJ/mm e temperatura de interpasse <100°C (210°F).

Metais de adição recomendados:

• Soldagem GTAW/TIG
• Exaton 27.7.5.L. Para informações sobre metal de adição e método de soldagem, contate a Sandvik.

Ficha técnica atualizada em 2019-12-20 (substitui todas as edições anteriores)