Sandvik 3RE60
O Sandvik 3RE60 é um aço inoxidável duplex (austenítico-ferrítico) caracterizado pelas seguintes propriedades:
Mais informações técnicas e gráficos relevantes para a corrosão dos materiais, desempenho mecânico e físico são exibidos nas figuras do lado direito da página do material.
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Sandvik 3RE60
Folha de dados atualizada 2019-08-26 09:20 (substitui todas as edições anteriores)
Propriedades
Em geral
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Densidade | 23,0°C | 7,8 g/cm³ | |
| Conteúdo reciclado | 82,1% | Conteúdo reciclado médio |
Mecânico
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Módulo elástico | 20,0°C | 200 GPa | |
| 100,0°C | 194 GPa | ||
| 200,0°C | 186 GPa | ||
| 300,0°C | 180 GPa | ||
| Alongamento | 23,0°C | 30% | min. |
| Alongamento A2 | 23,0°C | 30% | min. |
| Dureza, Rockwell C | 23,0°C | 28 [-] | máx. |
| Resistência à tracção | 23,0°C | 700 - 880 MPa | min. |
| Força de rendimento Rp0,1 | 23,0°C | 500 MPa | min. |
| Força de rendimento Rp0,2 | 20,0°C | 480 MPa | min. |
| 50,0°C | 430 MPa | min. | |
| 100,0°C | 370 MPa | min. | |
| 150,0°C | 350 MPa | min. | |
| 200,0°C | 330 MPa | min. | |
| 250,0°C | 325 MPa | min. | |
| 300,0°C | 320 MPa | min. | |
Térmico
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 100,0°C | 1E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada |
| 200,0°C | 1E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 300,0°C | 1.05E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 400,0°C | 1.1E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| Capacidade de calor específico | 20,0°C | 475 J/(kg·K) | |
| 100,0°C | 505 J/(kg·K) | ||
| 200,0°C | 530 J/(kg·K) | ||
| 300,0°C | 555 J/(kg·K) | ||
| 400,0°C | 580 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 | 17 W/(m·K) | ||
| 400,0°C | 19 W/(m·K) | ||
Propriedades quimicas
| Propriedade | Valor | Comentário | |
|---|---|---|---|
| Carbono | 0,03% | máx. | |
| Cromo | 18,5% | ||
| Ferro | Equilíbrio | ||
| Manganês | 1,5% | ||
| Molibdênio | 2,6% | ||
| Níquel | 4,5% | ||
| Azoto | 0,07% | ||
| Fósforo | 0,03% | máx. | |
| Silício | 1,6% | ||
| Enxofre | 0,015% | máx. | |
Propriedades tecnológicas
| Propriedade | ||
|---|---|---|
| Áreas de aplicação | O 3RE60 é um excelente material para uso em ambientes com cloreto, onde a corrosão por pite e corrosão sob tensão são problemas potenciais. Em tais ambientes, o 3RE60 é muito superior aos aços austeníticos padrão. O material é, portanto, particularmente adequado para uso em trocadores de calor que trabalham com água de resfriamento com teores moderados de cloreto. Exemplos típicos de aplicação são encontrados em refinarias de petróleo, plantas químicas e petroquímicas e na indústria de celulose. A alta resistência e dureza do 3RE60 tornam o material uma alternativa atraente aos aços austeníticos em estruturas submetidas a cargas pesadas ou desgaste. | |
| Certificações | Aprovações: Se o 3RE60 for exposto por períodos prolongados a temperaturas superiores a 300 °C (570 °F), a microestrutura muda, resultando em uma redução na resistência ao impacto. Este efeito não afeta necessariamente o comportamento do material na temperatura de operação. Por exemplo, tubos de trocador de calor podem ser usados em temperaturas mais altas sem problemas. Entre em contato com a Sandvik para obter orientação. Para aplicações em vasos de pressão, é necessário 300 °C (570 °F) no máximo de acordo com VdTÜV-Wb 385 e NGS 1604. | |
| Formação a frio | Dobrar A exigência de força para flexão é cerca de duas vezes maior para 3RE60 do que para AISI 304L/316L, mas quando a resistência à prova é excedida, a deformação plástica ocorre tão facilmente em 3RE60 quanto em aços inoxidáveis austeníticos. O 3RE60 pode ser dobrado a frio até 25% de deformação sem a necessidade de tratamento térmico subsequente. No entanto, sob condições de serviço onde o risco de corrosão sob tensão começa a aumentar, por exemplo, onde a temperatura do material é de aproximadamente 150°C (300°F) em um ambiente contendo oxigênio com cerca de 100 ppm Cl–, o tratamento térmico é recomendado mesmo após flexão a frio moderada. | |
| Propriedades de corrosão | Corrosão geral Em termos de resistência à corrosão geral, o 3RE60 é comparável ou superior ao AISI 316L na maioria dos meios. A tabela abaixo contém exemplos de dados de corrosão obtidos de testes de laboratório em ácido fórmico e clorídrico. A resistência ao ácido sulfúrico é mostrada pelo diagrama de isocorrosão na figura 3. O diagrama mostra que 3RE60 se compara bem com AISI 316L neste aspecto. Para uso em condições fortemente oxidantes, por ex. em ácido nítrico, 3RE60 não é recomendado. Em tais ambientes, um aço austenítico deve ser escolhido, por exemplo. Sandvik 3R12 (AISI 304L) ou o aço especial Sandvik 2RE10 (AISI 310L). Picagem:A resistência à corrosão de um aço é melhorada aumentando os teores de cromo e molibdênio, por exemplo. Comparado ao aço do tipo AISI 316, o 3RE60 possui um teor de cromo mais alto e, portanto, melhor resistência à corrosão. Comparado ao aço do tipo AISI 304, que não contém molibdênio, o 3RE60 é claramente superior. Isso é confirmado por medições potenciostáticas da temperatura crítica para o início da corrosão por pites (CPT) realizada em soluções aquosas contendo cloreto, figura 4. Rachadura por corrosão sob tensão:Os aços austeníticos padrão AISI 304L e AISI 316L são propensos a trincas por corrosão sob tensão (SCC) em soluções contendo cloreto a temperaturas superiores a cerca de 60°C (140°F). Os aços inoxidáveis duplex são muito menos sensíveis a esse tipo de corrosão. A boa resistência do 3RE60 ao SCC foi comprovada por testes de laboratório, mas mais significativamente pela extensa experiência operacional durante os últimos 20 anos. A experiência operacional e os resultados laboratoriais foram compilados na figura 5. O diagrama indica a faixa de temperatura-cloreto dentro da qual o 3RE60 e os aços padrão AISI 304L e AISI 316L podem ser usados sem qualquer risco de trincas por corrosão sob tensão. Em altos teores de cloreto, a resistência à corrosão é muitas vezes um fator limitante. Nesses casos, recomendamos o uso do aço inoxidável duplex Sandvik SAF 2205, um aço com 22% Cr, 5,5% Ni e 3% Mo. Os resultados dos testes laboratoriais realizados em cloreto de cálcio são mostrados na figura 6. Os testes continuaram até a falha ou um máximo de 500 h. O diagrama mostra a resistência SCC muito maior do 3RE60 em comparação com os aços padrão austeníticos AISI 304L e AISI 316L. Corrosão intergranular:O 3RE60 é um membro da família dos aços inoxidáveis duplex modernos cuja composição foi balanceada de tal forma que, quando soldado, a reforma da austenita na zona termicamente afetada adjacente à solda ocorre rapidamente. Isso resulta em uma microestrutura que confere propriedades de corrosão e tenacidade aproximadamente iguais às do metal original. A longa experiência com 3RE60 em estruturas soldadas confirmou a alta resistência dos aços à corrosão intergranular. Corrosão em frestas:Da mesma forma que a resistência à corrosão por pites pode estar relacionada aos teores de cromo e molibdênio do aço, a resistência à corrosão em frestas também pode. O 3RE60 possui, portanto, melhor resistência à corrosão em frestas do que os aços do tipo AISI 316L. Corrosão por erosão Os aços do tipo AISI 316L são atacados por corrosão por erosão se expostos a meios fluidos contendo partículas sólidas altamente abrasivas. Devido à sua alta dureza, o 3RE60 apresenta uma resistência muito boa nessas condições. Fadiga por corrosão:Em certas aplicações, por ex. rolos de sucção em fábricas de papel, a resistência do material à fadiga por corrosão tem uma influência crucial em sua vida útil. Testes de laboratório mostraram que o 3RE60 tem uma resistência à fadiga muito melhor sob condições corrosivas do que o tipo de aço AISI 316L. Isso se aplica tanto ao material recozido quanto ao soldado. A diferença entre os dois tipos de aço é explicada pela resistência mecânica superior do 3RE60. Testes de fadiga de flexão rotativa foram realizados em 3RE60 e AISI 316L em temperatura ambiente em uma solução contendo 400 ppm Cl– e 250 ppm SO42–, pH =3,5. Os resultados do teste são mostrados na figura 7. | |
| Expandindo | Em comparação com os aços inoxidáveis austeníticos, o 3RE60 tem uma resistência à prova de 0,2% mais alta e uma resistência à tração mais alta. Isso deve ser levado em conta ao expandir tubos em chapas de tubos. Métodos normais de expansão podem ser usados, mas a expansão requer maior força inicial e deve ser realizada em uma única operação. | |
| Tratamento Térmico | Os tubos são normalmente entregues em condições de tratamento térmico. Se for necessário tratamento térmico adicional após processamento adicional, recomenda-se o seguinte. Recozimento da solução:990-1130°C (1815-2065°F), resfriamento rápido em ar ou água. O tratamento térmico é realizado sob a forma de recozimento em solução (ver abaixo) ou recozimento por resistência. | |
| Conformação a quente | A dobra a quente é realizada a 1100-950°C (2010-1740°F) e deve ser seguida de recozimento em solução. | |
| Usinagem | A usinagem mecânica de aços inoxidáveis sempre requer um ajuste dos dados de corte e método de usinagem para obter resultados satisfatórios. Quando o torneamento é realizado com ferramentas de metal duro, a velocidade de corte deve ser reduzida em 20% para usinagem de acabamento e 60% para usinagem de desbaste em comparação com as velocidades de corte aplicadas para AISI 316. O mesmo se aplica a outras operações. Se forem usadas ferramentas de aço rápido, aproximadamente a mesma velocidade de corte pode ser usada para AISI 316. Recomendações detalhadas para a escolha de ferramentas e dados de corte são fornecidas no folheto S-1.462-ENG. Selecione os dados como para o grau 5R60 (AISI 316), levando em consideração os comentários acima. | |
| Outro | Formas de fornecimento: Tubos e tubos sem costura no Sandvik 4C54 são fornecidos em dimensões de até 125 mm de diâmetro externo na condição de recozido em solução e decapado branco ou na condição de recozido brilhante. Outras formas de abastecimento O Sandvik 3RE60 também pode ser fornecido nas formas de: Tubo e tubo sem costura:O tubo sem costura para trocadores de calor de acordo com ASTM A789 é estocado na condição de recozido em solução e decapado branco em tamanho (parede média):32 x 1,5 mm. O metal de adição para soldagem é estocado nos seguintes diâmetros: | |
| Soldagem | A soldabilidade do Sandvik 3RE60 é boa. A soldagem deve ser realizada sem pré-aquecimento e o tratamento térmico subsequente normalmente não é necessário. Os métodos adequados de soldagem por fusão são a soldagem manual a arco de metal (MMA/SMAW) e a soldagem a arco blindado a gás, sendo o método TIG/GTAW a primeira escolha. Para Sandvik 3RE60, são recomendadas entradas de calor de 0,5-2,5 kJ/mm e temperatura de interpasse <150°C (300°F). Metais de enchimento recomendados:
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Metal