Sanicro 30 Trabalhado a Frio – Liga para Aplicações Nucleares de Alta Temperatura

Visão Geral

O Sanicro® 30 é uma versão de baixo carbono da liga 800, uma liga austenítica de níquel-ferro-cromo. O grau é utilizado para tubos de geradores de vapor em usinas nucleares (PWR) e outros trocadores de calor para temperaturas de até cerca de 550°C (1020°F), onde é necessária boa resistência à trinca por corrosão sob tensão (SCC) e corrosão intergranular.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Temperatura	Valor
Densidade	23,0 °C	8 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	20,0 °C	200 GPa
	400,0 °C	175 GPa
	600,0 °C	160 GPa
Alongamento A2	23,0 °C	30 %	mín.
Dureza, Vickers	23,0 °C	170 [-]
Resistência à tração	23,0 °C	570 - 700 MPa
Limite de escoamento Rp0,1	20,0 °C	335 MPa	mín.
	100,0 °C	335 MPa	mín.
	200,0 °C	320 MPa	mín.
	300,0 °C	310 MPa	mín.
	400,0 °C	300 MPa	mín.
	500,0 °C	290 MPa	mín.
	600,0 °C	285 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	20,0 °C	335 MPa	mín.
	100,0 °C	325 MPa	mín.
	200,0 °C	310 MPa	mín.
	300,0 °C	300 MPa	mín.
	400,0 °C	290 MPa	mín.
	500,0 °C	280 MPa	mín.
	600,0 °C	275 MPa	mín.

Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	100,0 °C	1,6E-5 1/K	para 20°C até a temperatura mencionada
	200,0 °C	1,6E-5 1/K	para 20°C até a temperatura mencionada
	300,0 °C	1,6E-5 1/K	para 20°C até a temperatura mencionada
	400,0 °C	1,65E-5 1/K	para 20°C até a temperatura mencionada
	500,0 °C	1,65E-5 1/K	para 20°C até a temperatura mencionada
	600,0 °C	1,7E-5 1/K	para 20°C até a temperatura mencionada
Calor específico	20,0 °C	475 J/(kg·K)
	100,0 °C	500 J/(kg·K)
	200,0 °C	515 J/(kg·K)
	300,0 °C	525 J/(kg·K)
	400,0 °C	525 J/(kg·K)
	500,0 °C	535 J/(kg·K)
	600,0 °C	585 J/(kg·K)
Condutividade térmica	20,0 °C	12 W/(m·K)
	100,0 °C	14 W/(m·K)
	200,0 °C	16 W/(m·K)
	300,0 °C	17 W/(m·K)
	400,0 °C	18 W/(m·K)
	500,0 °C	20 W/(m·K)
	600,0 °C	23 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Temperatura	Valor
Resistividade elétrica	20,0 °C	9,9E-7 Ω·m
	100,0 °C	1,01E-6 Ω·m
	200,0 °C	1,03E-6 Ω·m
	300,0 °C	1,05E-6 Ω·m
	400,0 °C	1,08E-6 Ω·m
	500,0 °C	1,12E-6 Ω·m
	600,0 °C	1,18E-6 Ω·m

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Alumínio	0,3 %
Carbono	0,03 %	máx.
Cromo	20 %
Cobalto	0,1 %	Teores menores podem ser especificados mediante acordo.
Cobre	0,1 %	máx.
Ferro	Balanco
Manganês	0,6 %
Níquel	32 %
Fósforo	0,02 %	máx.
Silício	0,5 %
Enxofre	0,015 %	máx.
Titânio	0,5 %

Propriedades Tecnológicas

Certificações

Aprovações: Aprovado para uso de acordo com o Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão, Seção III, divisão 1 e Seção VIII, divisões 1 e 2.

Conformação a Frio

Tratamento térmico após dobra a frio normalmente não é necessário, mas este ponto deve ser decidido com base no grau de dobra e nas condições de operação. Se houver tratamento térmico, deve ser na forma de alívio de tensões ou recozimento de solução.

Propriedades de Corrosão

Corrosão geral: O Sanicro® 30 tem aproximadamente a mesma resistência a ácidos orgânicos e inorgânicos que o aço do tipo ASTM TP 304. Sua resistência a hidróxido de sódio é muito boa, exceto nas mais altas concentrações e temperaturas.

Pites: O material tem resistência um pouco melhor a pites que o aço do tipo ASTM TP 304.

Corrosão intergranular e trinca por corrosão sob tensão: Em comparação com a liga 800 padrão, o Sanicro® 30 tem resistência melhorada tanto à corrosão intergranular quanto à trinca por corrosão sob tensão intergranular. Isso é obtido por alto grau de estabilização e sequência de produção que resulta em tamanho de grão pequeno. A resistência à trinca por corrosão sob tensão transgranular é muito boa, como em todas as ligas de alto níquel.

Corrosão por gases: Em geral, este grau não é usado em temperaturas altas o suficiente para que a corrosão por gases seja um problema. Para tais casos, o metal apropriado é o Sanicro® 31HT. No entanto, comparado ao Sanicro® 31HT, o Sanicro® 30 tem aproximadamente a mesma resistência à corrosão por gases.

Tratamento Térmico

Os tubos são entregues em condição de tratamento térmico. Se outro tratamento for necessário após processamento adicional, recomenda-se:

Alívio de tensões: 800-875°C (1470-1605°F), 10-15 minutos, resfriamento em ar.

Recozimento de solução: 950-1050°C (1740-1920°F), 1-10 minutos, resfriamento rápido em água ou ar.

Conformação a Quente

Dobra a quente é realizada a 1050-850°C (1920-1560°F) e deve ser seguida por recozimento de solução.

Outros

Formas de fornecimento:

Tubos e canos são fornecidos trabalhados a quente ou a frio, recozidos de solução e branco decapados ou brilhante recozidos. A faixa principal de dimensões pode ser vista na figura à direita, mas certos tamanhos também podem ser entregues sob consulta.

Soldagem

A soldabilidade do Sanicro® 30 é boa. Métodos adequados de soldagem por fusão são soldagem a arco com eletrodo revestido (MMA/SMAW) e soldagem a arco protegido por gás, com o método TIG/GTAW como primeira escolha.

Como o material tem baixa condutividade térmica e alta expansão térmica, os planos de soldagem devem ser cuidadosamente selecionados antecipadamente, para que as distorções da junta soldada sejam minimizadas. Se tensões residuais forem uma preocupação, o recozimento de solução pode ser realizado após a soldagem.

Para o Sanicro® 30, recomenda-se aporte de calor <1,0 kJ/mm e temperatura de interpasse <100°C (210°F). Uma técnica de soldagem em cordão único deve ser usada.

Metais de adição recomendados:

• Soldagem TIG/GTAW ou MIG/GMAW
  • ISO 18274 S Ni 6082/AWS A5.14 ERNiCr-3 (ex: Exaton Ni72HP)
• Soldagem MMA/SMAW
  • ISO 14172 E Ni 6182/AWS A5.11 ENiCrFe-3 (ex: Exaton Ni71)

Ficha técnica atualizada em 2019-09-19 (substitui todas as edições anteriores)