UGI® 4539 – Aço Austenítico de Alto Desempenho para Resistência ao Ácido Sulfúrico

• Indústrias química e petroquímica
• Equipamentos para manuseio de ácido sulfúrico
• Componentes de relógios de pulso e joias
• Aplicações médicas e farmacêuticas
• Indústria de celulose e papel

O UGI® 4539 é bastante dúctil e conforma-se facilmente. A alta resistência do UGI® 4539 com alto teor de nitrogênio e molibdênio é claramente demonstrada quando as curvas tensão-deformação deste grau são comparadas com o produto austenítico padrão 304/304L.

Embora originalmente desenvolvido para sua resistência à corrosão uniforme ao ácido sulfúrico, também possui altíssima resistência a uma ampla gama de ambientes. Seu valor de PREN* entre 33 e 38 indica que o material tem boa resistência à corrosão por pites em água do mar quente e outros ambientes com alto teor de cloretos.

Corrosão uniforme: A corrosão uniforme ocorre quando toda a camada passiva é destruída. Isso tipicamente ocorre em ácidos ou soluções alcalinas quentes. A tabela abaixo fornece para diferentes soluções o limite de temperatura para taxa de corrosão < 0,1 mm/ano:

*O limite de temperatura pode ser influenciado também pela superfície: rugosidade…

Corrosão localizada

Corrosão por pites: Íons cloreto em ambiente neutro ou ácido facilitam a ruptura local da camada passiva. Como resultado, corrosão por pites e frestas pode propagar-se, causando falhas. O valor PREN pode ser usado para comparações aproximadas de diferentes graus. Um meio mais confiável, porém, é classificar os graus segundo a temperatura crítica de pite (CPT). Existem vários métodos, por exemplo ASTM G150 com solução 1M NaCl (35.000 ppm íons cloreto). Os valores de CPT são mostrados abaixo:

*(%Cr + 3,3*%Mo + 16*%N) **O CPT pode ser influenciado também pela superfície: rugosidade…

Corrosão intergranular: O UGI® 4539 tem teor de carbono muito baixo. Isso significa que há risco muito pequeno de precipitação de carbonetos em conexão com tratamento térmico e soldagem comuns. O risco de corrosão intergranular após tratamento térmico e soldagem comuns é assim eliminado.

Corrosão sob tensão: Devido aos seus altos teores de níquel e molibdênio, o UGI® 4539 é altamente resistente à corrosão sob tensão em soluções de cloreto, ou soluções de hidróxido concentradas e em ambientes ricos em sulfeto de hidrogênio (mercado de petróleo e gás).

Como outros aços austeníticos, o UGI® 4539 é tenaz e propenso a desenvolver endurecimento por trabalho a frio. Além disso, seu teor de enxofre é mantido baixo. Tudo isso o torna menos usinável que os graus 410 e 304. No entanto, com a escolha correta de ferramenta e dados de máquina, resultados de usinagem totalmente satisfatórios podem ser obtidos.

Recozimento de solução

Propriedades mecânicas e de fabricação ótimas são realizadas após recozimento de solução na faixa de temperatura 1060 °C – 1150 °C seguido de resfriamento rápido em ar ou água. Exposição a temperaturas na faixa 600 °C – 900 °C deve ser minimizada para prevenir formação de fases intermetálicas frágeis e menos resistentes à corrosão.

Endurecimento

O UGI® 4539 não pode ser endurecido por tratamento térmico, mas pode ser endurecido por trabalho a frio.

Forjamento

O UGI® 4539 é geralmente pré-aquecido entre 1150 – 1180 °C com forjamento ocorrendo entre 1180 e 950 °C. Após forjamento, o componente forjado deve ser resfriado rapidamente em ar ou água quando não houver perigo de distorção.

Produtos disponíveis:

Outros formatos: consultar o fornecedor

Decapagem

Este processo é necessário quando superfícies oxidadas estão presentes durante aquecimento. Deve-se usar banho ácido: ácido clorídrico, ou ácido sulfúrico, ou ácidos nitro-hidrofluóricos mistos. Aquecer o banho (ex: a 50 °C) reduz o tempo de imersão. Finalmente, é absolutamente essencial enxaguar as superfícies completamente.

Passivação

Aços inoxidáveis, especialmente aqueles com alto teor de Cromo/Molibdênio, geralmente não precisam ser passivados pois o filme passivo forma-se espontaneamente no ar e, após 24 horas, atinge certa estabilidade. Por outro lado, aços inoxidáveis podem ser contaminados por contato com aços carbono ou baixas ligas: este fenômeno é conhecido como contaminação ferrosa. Neste caso, passivação com ácido nítrico por 30 minutos à temperatura ambiente é requerida. Enxágue ou até neutralização da superfície é essencial como tratamento final.

Eletropolimento

As condições habituais de eletropolimento para aço austenítico molibdênico podem ser usadas para UGI® 4539.

O UGI® 4539 durante a soldagem apresenta tendência a trincas a quente devido à sua estrutura de solidificação totalmente austenítica. No entanto, é prontamente soldável usando todos os processos padrão em aços austeníticos. Soldagem sem uso de metal de adição não é recomendada pois promoverá a tendência à formação de trincas a quente. Ao usar materiais de enchimento equivalentes, deve-se tomar cuidado para limitar a entrada de calor a valores baixos que poderiam resultar em fusão deficiente.

Oscilação durante a soldagem também deve ser evitada para minimizar a entrada de calor. Tratamento térmico após soldagem não é necessário, e mesmo grandes seções são resistentes à corrosão intergranular após soldagem, devido ao baixo teor de carbono.