Sandvik 3R12: Aço Inoxidável Austenítico de Alto Desempenho

Visão Geral

O Sandvik 3R12 é um aço inoxidável austenítico cromo-níquel com baixo teor de carbono.

Mais informações técnicas e gráficos relevantes para o desempenho de corrosão, mecânico e físico do material são exibidos nas figuras no lado direito da página do material.

Ficha técnica atualizada em 2019-08-22 07:36 (substitui todas as edições anteriores)

Propriedades

Gerais

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Densidade	23,0 °C	7,9 g/cm³
Conteúdo Reciclado		82,1 %	Conteúdo reciclado médio

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Energia de Impacto Charpy	-270,0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) e EN 10216-5
	-196,0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) e EN 10216-5
Resistência ao Fluência 10⁴ ciclos	550,0 °C	195 MPa	Valores ISO, a 10000h
	575,0 °C	147 MPa	Valores ISO, a 10000h
	600,0 °C	122 MPa	Valores ISO, a 10000h
	625,0 °C	100 MPa	Valores ISO, a 10000h
	650,0 °C	79 MPa	Valores ISO, a 10000h
	675,0 °C	64 MPa	Valores ISO, a 10000h
	700,0 °C	48 MPa	Valores ISO, a 10000h
Resistência ao Fluência 10⁵ ciclos	550,0 °C	115 MPa	Valores ISO, a 100000h
	575,0 °C	93 MPa	Valores ISO, a 100000h
	600,0 °C	74 MPa	Valores ISO, a 100000h
	625,0 °C	58 MPa	Valores ISO, a 100000h
	650,0 °C	45 MPa	Valores ISO, a 100000h
	675,0 °C	33 MPa	Valores ISO, a 100000h
	700,0 °C	23 MPa	Valores ISO, a 100000h
Módulo de Elasticidade	20,0 °C	200 GPa
	100,0 °C	194 GPa
	200,0 °C	186 GPa
	300,0 °C	179 GPa
	400,0 °C	172 GPa
	500,0 °C	165 GPa
Alongamento	23,0 °C	45 %	mín.
Alongamento A2	23,0 °C	35 %	mín.
Dureza, Rockwell B	23,0 °C	90 [-]	máx.
Resistência à Tração	23,0 °C	515 - 680 MPa
Limite de Escoamento Rp0,1	20,0 °C	240 MPa	mín.
	50,0 °C	215 MPa	mín.
	100,0 °C	190 MPa	mín.
	150,0 °C	175 MPa	mín.
	200,0 °C	165 MPa	mín.
	250,0 °C	155 MPa	mín.
	300,0 °C	150 MPa	mín.
	350,0 °C	145 MPa	mín.
	400,0 °C	140 MPa	mín.
	450,0 °C	135 MPa	mín.
	500,0 °C	130 MPa	mín.
	550,0 °C	125 MPa	mín.
Limite de Escoamento Rp0,2	20,0 °C	210 MPa	mín.
	50,0 °C	190 MPa	mín.
	100,0 °C	165 MPa	mín.
	150,0 °C	150 MPa	mín.
	200,0 °C	140 MPa	mín.
	250,0 °C	130 MPa	mín.
	300,0 °C	125 MPa	mín.
	350,0 °C	120 MPa	mín.
	400,0 °C	115 MPa	mín.
	450,0 °C	110 MPa	mín.
	500,0 °C	105 MPa	mín.
	550,0 °C	100 MPa	mín.

Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Coeficiente de Expansão Térmica	100,0 °C	1,65E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	200,0 °C	1,7E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	300,0 °C	1,75E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	400,0 °C	1,8E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	500,0 °C	1,85E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	600,0 °C	1,85E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
	700,0 °C	1,9E-5 1/K	para 30°C até a temperatura mencionada
Calor Específico	20,0 °C	475 J/(kg·K)
	100,0 °C	500 J/(kg·K)
	200,0 °C	530 J/(kg·K)
	300,0 °C	560 J/(kg·K)
	400,0 °C	580 J/(kg·K)
	500,0 °C	600 J/(kg·K)
	600,0 °C	615 J/(kg·K)
	700,0 °C	625 J/(kg·K)
Condutividade Térmica	20,0 °C	15 W/(m·K)
	100,0 °C	16 W/(m·K)
	200,0 °C	18 W/(m·K)
	300,0 °C	20 W/(m·K)
	400,0 °C	22 W/(m·K)
	500,0 °C	23 W/(m·K)
	600,0 °C	25 W/(m·K)
	700,0 °C	26 W/(m·K)

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,03 %	máx.
Cromo	18,5 %
Cobalto	Material com teor extra baixo de Co pode ser fornecido.
Ferro	Balanço
Manganês	1,3 %
Níquel	10 %
Fósforo	0,03 %	máx.
Silício	0,5 %
Enxofre	0,015 %	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

O Sandvik 3R12 é usado para uma ampla gama de aplicações industriais. Exemplos típicos são: trocadores de calor, condensadores, tubulações, bobinas de resfriamento e aquecimento nas indústrias química, petroquímica, fertilizantes, celulose e papel e energia nuclear, bem como na produção de farmacêuticos, alimentos e bebidas.

Certificações

Aprovações: Aprovação JIS para Tubos de Aço Inoxidável

Conformação a Frio

Recozimento após dobra a frio normalmente não é necessário, mas este ponto deve ser decidido com relação ao grau de dobra e às condições de operação. Tratamento térmico, se houver, deve tomar a forma de alívio de tensões ou recozimento de solução, ver em 'Tratamento térmico'.

Propriedades de Corrosão

Corrosão geral: O Sandvik 3R12 tem boa resistência em:

• Ácidos orgânicos a temperaturas moderadas
• Soluções de sais, ex: sulfatos, sulfetos e sulfitos
• Soluções cáusticas a temperaturas moderadas

O Sandvik 3R12 tem melhor resistência que o tipo normal ASTM TP304 a agentes oxidantes, como ácido nítrico. A figura no lado direito da ficha técnica mostra isocorrosão em ácido nítrico para o Sandvik 3R12.

Corrosão intergranular: O Sandvik 3R12 tem baixo teor de carbono e, portanto, melhor resistência à corrosão intergranular que aços do tipo ASTM TP304.

O diagrama TTC, anexo no lado direito da ficha técnica, que mostra o resultado do teste por 24 h em solução de Strauss fervente (12% ácido sulfúrico, 6% sulfato de cobre) confirma a resistência superior do Sandvik 3R12. Isso é uma vantagem em operações de soldagem complexas.

A boa resistência contra ataque intergranular do Sandvik 3R12 também é demonstrada no teste Huey (fervendo em 65% ácido nítrico por 5×48 h). Uma taxa máxima de corrosão de 0,40 mm/ano na condição recozida e 0,60 mm/ano na condição sensibilizada (675°C (1275°F)) pode ser atingida.

O Sandvik 3R12 com seu nível controlado e baixo de impurezas mostra melhores resultados que o ASTM TP304L ou TP321 comum.

Corrosão por pites e frestas: O aço pode ser sensível à corrosão por pites e frestas mesmo em soluções de teor de cloreto relativamente baixo. Aços ligados a molibdênio têm melhor resistência que melhora com o aumento do teor de molibdênio.

Corrosão sob tensão: Aços austeníticos são suscetíveis à corrosão sob tensão (SCC). Isso pode ocorrer a temperaturas acima de cerca de 60°C (140°F) se o aço estiver sujeito a tensões de tração e, ao mesmo tempo, entrar em contato com certas soluções, particularmente aquelas contendo cloretos. Tais condições de serviço devem, portanto, ser evitadas. Condições quando as plantas são desligadas também devem ser consideradas, pois os condensados que se formam então podem desenvolver condições que levam tanto à corrosão sob tensão (SCC) quanto a pites.

Em aplicações que exigem alta resistência à corrosão sob tensão (SCC), recomendamos o aço duplex (austeno-ferrítico) Sandvik SAF 2304.

Corrosão gasosa: O Sandvik 3R12 pode ser usado em:

• Ar até 850°C (1560°F)
• Vapor até 750°C (1380°F)
• Gás de síntese (síntese de amônia) até cerca de 550°C (1020°F).

O comportamento de fluência também deve ser levado em conta ao usar o Sandvik 3R12 na faixa de fluência.

Em gases de combustão contendo enxofre, a resistência à corrosão é reduzida. Em tais ambientes, o aço pode ser usado a temperaturas até 600-750°C (1110-1380°F) dependendo das condições de serviço. Fatores a considerar são se a atmosfera é oxidante ou redutora, ou seja, o teor de oxigênio, e se impurezas como sódio e vanádio estão presentes.

Tratamento Térmico

Tubos em Sandvik 3R12 são normalmente entregues na condição de tratamento térmico. Se tratamento térmico adicional for necessário após processamento adicional, o seguinte é recomendado.

Alívio de tensões: 850-950°C (1560-1740°F), resfriamento em ar.

Recozimento de solução: 1000-1100°C (1830-2010°F), resfriamento rápido em ar ou água.

Conformação a Quente

Dobra a quente é realizada a 1100-850°C (2010-1560°F) e deve ser seguida por recozimento de solução.

Outros

Formas de fornecimento:

Tubos e tubos sem costura em Sandvik 3R12 são fornecidos em dimensões até 260 mm (10,2 pol.) diâmetro externo na condição de recozimento de solução e decapagem branca ou recozimento de solução por processo de recozimento brilhante. Tubos em U podem ser fornecidos sob consulta.

Soldagem

A soldabilidade do Sandvik 3R12 é boa. A soldagem deve ser realizada sem pré-aquecimento e tratamento térmico subsequente normalmente não é requerido. 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.

Para o Sandvik 3R12, recomenda-se aporte de calor de <2,0 kJ/mm e temperatura entre passes de <150°C (300°F).

Metais de adição recomendados:

• Soldagem TIG/GTAW ou MIG/GMAW
  • ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L (ex: Exaton 19.9.L)
• Soldagem MMA/SMAW
  • ISO 3581 E 19 9 L R / AWS A5.4 E308L-17 (ex: Exaton 19.9.LR)
  • ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L (ex: Exaton 19.9.L) arame ou eletrodos de tira são recomendados para soldagem de revestimento de chapas de tubos e vasos de alta pressão nos casos em que se requer resistência à corrosão igual à do Sandvik 3R12.