Sandvik 2RK65™
O Sandvik 2RK65™ é um aço inoxidável austenítico de alta liga destinado ao uso sob condições corrosivas severas na indústria de processo. O grau é caracterizado por:
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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2RK65™
Ficha técnica atualizada 2020-01-17 16:07 (substitui todas as edições anteriores)
Propriedades
Em geral
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|---|---|
| Densidade | 23,0°C | 8 g/cm³ |
Mecânico
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Energia de impacto Charpy | -196,0°C | 60 J | EN 13445-2 (UFPV-2) e EN 10216-5 |
| Módulo elástico | 20,0°C | 195 GPa | |
| 100,0°C | 190 GPa | ||
| 200,0°C | 182 GPa | ||
| 300,0°C | 174 GPa | ||
| 400,0°C | 166 GPa | ||
| 500,0°C | 158 GPa | ||
| Alongamento | 23,0°C | 35% | min., NFA 49–217 com min 40% pode ser cumprido. |
| Alongamento A2 | 23,0°C | 35% | min. |
| Dureza, Vickers | 23,0°C | 160 [-] | |
| Resistência à tracção | 23,0°C | 520 - 720 MPa | |
| Força de rendimento Rp0,1 | 20,0°C | 250 MPa | min. |
| 100,0°C | 205 MPa | min. | |
| 200,0°C | 185 MPa | min. | |
| 300,0°C | 125 - 165 MPa | min. | |
| 350,0°C | 115 MPa | min. | |
| 400,0°C | 110 - 155 MPa | min. | |
| Força de rendimento Rp0,2 | 20,0°C | 230 MPa | min. |
| 100,0°C | 176 MPa | min. | |
| 200,0°C | 155 MPa | min. | |
| 300,0°C | 136 MPa | min. | |
| 400,0°C | 125 MPa | min. | |
Térmico
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 100,0°C | 1.55E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada |
| 200,0°C | 1.6E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 300,0°C | 1.65E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 400,0°C | 1.7E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 500,0°C | 1.7E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 600,0°C | 1.75E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| 700,0°C | 1.75E-5 1/K | para 30°C até a temperatura mencionada | |
| Capacidade de calor específico | 20,0°C | 460 J/(kg·K) | |
| 100,0°C | 485 J/(kg·K) | ||
| 200,0°C | 515 J/(kg·K) | ||
| 300,0°C | 545 J/(kg·K) | ||
| 400,0°C | 570 J/(kg·K) | ||
| 500,0°C | 590 J/(kg·K) | ||
| 600,0°C | 605 J/(kg·K) | ||
| 700,0°C | 615 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 | 18 W/(m·K) | ||
| 400,0°C | 20 W/(m·K) | ||
| 500,0°C | 22 W/(m·K) | ||
| 600,0°C | 23 W/(m·K) | ||
| 700,0°C | 25 W/(m·K) | ||
Elétrico
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|---|---|
| Resistividade elétrica | 20,0°C | 9,4E-7 Ω·m |
| 100,0°C | 9,9E-7 Ω·m | |
| 200,0°C | 1,07E-6 Ω·m | |
| 300,0°C | 1.13E-6 Ω·m | |
| 400,0°C | 1,15E-6 Ω·m | |
| 500,0°C | 1,17E-6 Ω·m | |
| 600,0°C | 1,15E-6 Ω·m | |
| 700,0°C | 1,18E-6 Ω·m | |
Propriedades quimicas
| Propriedade | Valor | Comentário | |
|---|---|---|---|
| Carbono | 0,02% | máx. | |
| Cromo | 20% | ||
| Cobre | 1,5% | ||
| Ferro | Equilíbrio | ||
| Manganês | 1,8% | ||
| Molibdênio | 4,5% | ||
| Níquel | 25% | ||
| Fósforo | 0,03% | máx. | |
| Silício | 0,5% | ||
| Enxofre | 0,015% | máx. | |
Propriedades tecnológicas
| Propriedade | ||
|---|---|---|
| Áreas de aplicação | As aplicações típicas do Sandvik 2RK65™ são encontradas em refinarias de petróleo e na indústria química e petroquímica. O Sandvik 2RK65™ também é usado na indústria de papel e celulose, na indústria mineral e metalúrgica, na indústria alimentícia, no resfriamento de água do mar e em muitos outros campos. A classe é uma excelente alternativa aos aços inoxidáveis austeníticos padrão em trocadores de calor usando água de alta temperatura com contaminação por cloreto. | |
| Certificações | Aprovações: Em altas temperaturas:O aço não deve ser exposto a temperaturas superiores a cerca de 550°C (1020°F) por períodos prolongados, pois isso leva à precipitação de fases intermetálicas, o que pode ter um efeito adverso tanto nas propriedades mecânicas quanto na resistência à corrosão do aço. | |
| Formação a frio | A boa ductilidade do Sandvik 2RK65™ permite dobrar no estado frio até os menores raios de dobra atingíveis com métodos e máquinas modernas. O recozimento não é necessário após a dobra a frio. Se, no entanto, os tubos tiverem sido fortemente trabalhados a frio e forem usados em condições onde a corrosão sob tensão (SCC) é suscetível de ocorrer, o recozimento por solução é recomendado (consulte em 'Tratamento térmico'). Para aplicações de vasos de pressão na Alemanha, o tratamento térmico pode ser necessário após a deformação a frio de acordo com VdTÜV-Wb 421. O tratamento térmico deve ser realizado por recozimento de solução. | |
| Propriedades de corrosão | Corrosão geral:O aço foi originalmente desenvolvido para uso em ácido sulfúrico. Sua boa resistência é alcançada em virtude de um alto teor de molibdênio e liga com cobre. A Figura 1 é um diagrama de isocorrosão para Sandvik 2RK65™, Sanicro® 28 e ASTM 316L em ácido sulfúrico desaerado. O ácido fosfórico técnico fabricado pelo método 'húmido' contém quantidades variáveis de impurezas do material de partida, a rocha fosfática. As mais perigosas dessas impurezas são cloretos, Cl-, e fluoretos na forma livre, F-. O Sandvik 2RK65 tem sido usado com sucesso em muitas aplicações em plantas de ácido fosfórico e no manuseio de ácido técnico. No entanto, para as condições de corrosão mais severas, Sanicro® 28, que foi desenvolvido especialmente para aplicações de ácido fosfórico, oferece resistência à corrosão superior. Em ácido acético puro, tanto o Sandvik 2RK65™ quanto o ASTM 316L são completamente resistentes a todas as temperaturas e concentrações à pressão atmosférica. Em temperaturas e pressões elevadas, no entanto, o ASTM 316L sofrerá corrosão, enquanto o Sandvik 2RK65™ permanecerá resistente. A experiência da produção de ácido acético mostrou que o ácido acético contaminado com ácido fórmico é sempre corrosivo. Em ácidos desse tipo, o Sandvik 2RK65 é muito mais resistente que o ASTM 316L, veja a tabela 1 abaixo. A experiência operacional prática também confirmou a superioridade do Sandvik 2RK65™ em relação ao ASTM 317L. Em ácido fórmico, o Sandvik 2RK65™ de alta liga apresenta melhor resistência do que os aços convencionais do tipo ASTM 316L, consulte a Figura 3. Em ácido oxálico, o Sandvik 2RK65™ apresenta melhor desempenho do que o ASTM 316L, consulte a Figura 4. O 2RK65 é resistente (taxa de corrosão <<0,1 mm/ano) em ácido lático em todas as concentrações em temperaturas até ou ligeiramente abaixo do ponto de ebulição à pressão atmosférica. Isso significa uma resistência à corrosão semelhante ou ligeiramente melhor do que ASTM 316L em ácido lático. Devido ao seu teor de molibdênio, o Sandvik 2RK65™ é menos resistente ao ácido nítrico do que os aços dos tipos ASTM 304L e ASTM 310L, que são comumente usados nesses ambientes. O alto teor de molibdênio é uma vantagem no ácido clorídrico, e o Sandvik 2RK65™, com seus 4,5% de Mo, é consequentemente muito mais resistente do que, por exemplo, ASTM 316L. O Sandvik 2RK65 é, portanto, adequado para uso em soluções de processos químicos contendo pequenas quantidades de ácido clorídrico. O diagrama de isocorrosão é apresentado na Figura 5. O risco de corrosão deve, no entanto, ser considerado. Também no ácido fluorídrico Sandvik 2RK65™ se beneficia de seu alto teor de molibdênio, embora o ácido fluorídrico seja um ácido ainda mais agressivo em comparação com o ácido clorídrico, veja o diagrama de isocorrosão na Figura 6. Tabela 1. Resultados de exames laboratoriais com duração de 1+3+3 dias em misturas de ácido acético e fórmico em ebulição. Devido ao seu alto teor de cromo e níquel, o Sandvik 2RK65™ possui uma resistência muito melhor em hidróxido de sódio do que ASTM 304 e ASTM 316, veja a Figura 7. Como pode ser visto, o risco de corrosão sob tensão (SCC) aumenta em altas temperaturas. Este risco é aumentado se os cloretos estiverem presentes. A liga Sanicro® 28 oferece melhor resistência à corrosão sob tensão e também à corrosão geral do que o Sandvik 2RK65™. Corrosão por pites:O alto teor de cromo e molibdênio deste aço o torna muito resistente à corrosão. Isso foi comprovado pela extensa experiência prática de serviço envolvendo soluções de processo com cloreto e resfriamento com água do mar. Como pode ser visto na Figura 8, a temperatura média crítica de pite (CPT) para Sandvik 2RK65™ é de cerca de 75°C (165°F) a um potencial de 400 mV SCE em uma solução neutra (pH =6) com o mesmo cloreto conteúdo como água do mar. Este valor é 50°C (120°F) maior do que para ASTM 316 e 20°C (68°F) maior do que para a Liga 825 (21Cr42Ni3Mo). Craqueamento por corrosão sob tensão (SCC):Os aços austeníticos comuns dos tipos ASTM 304 e ASTM 316 são suscetíveis a trincas por corrosão sob tensão (SCC) em soluções contendo cloreto em temperaturas acima de cerca de 60°C (140oF). Em altas temperaturas, acima de cerca de 100°C (212°F), teores de cloreto tão baixos quanto na faixa de ppm (10-4%) são suficientes para causar trincas por corrosão sob tensão nesses aços. Um teor de níquel de 25% é suficiente para fornecer uma resistência muito boa em condições práticas. Testes de laboratório em cloreto de cálcio confirmam a superioridade do Sandvik 2RK65™ na resistência à corrosão sob tensão em comparação com ASTM 304 e ASTM 316. Conforme mostrado na figura 9, a tensão limite (a tensão necessária para induzir a fratura dentro do tempo máximo de teste) é consideravelmente maior para Sandvik 2RK65™ do que para ASTM 304 e ASTM 316. O Sandvik 2RK65™ é resistente até pelo menos 0,9 vezes a resistência à tração. Testes de autoclave em diferentes teores de cloreto e temperaturas fornecem dados valiosos para a seleção do material. Além disso, este tipo de teste demonstra a boa resistência a SCC do Sandvik 2RK65™, muito melhor do que os tipos de aço ASTM 304 e ASTM 316, veja a Figura 10. É importante estar ciente do fato de que as tensões residuais em torno de uma solda que não foi tratado termicamente muitas vezes igual à resistência de prova do material. Essas tensões correspondem a relações tensão/resistência à tração aplicadas de apenas 0,3-0,5, o que é suficiente para exceder a tensão limite e, assim, causar trincas por corrosão sob tensão em ASTM 304 e ASTM 316. Corrosão em frestas:Tanto os testes de laboratório quanto a experiência prática mostraram que o Sandvik 2RK65™ é substancialmente mais resistente à corrosão em frestas do que o ASTM 316L. Isso é ilustrado na Tabela 2. No entanto, as fendas devem ser evitadas tanto quanto possível, especialmente em soluções contendo cloreto. Tabela 2. Resultados dos testes de corrosão em fresta em solução de NaCl estagnada aerada (1,8% Cl⁻) pH =6, período de teste 58 dias. A razão de área entre a superfície com fenda e sem fenda na amostra é 1/12. Unidades métricas unidades imperiais | |
| Tratamento Térmico | Os tubos são entregues em condição de tratamento térmico. Se for necessário tratamento térmico adicional após processamento adicional, recomenda-se o seguinte. Recozimento da solução:1080–1150°C (1975–2100°F), 5–30 minutos, têmpera rápida em ar ou água. | |
| Outro | Formas de fornecimento: Tubos e tubos sem costura são fornecidos em dimensões de até 230 mm (9,1 pol.) de diâmetro externo na condição de recozido em solução e decapado branco ou na condição de recozido brilhante. Os tubos podem ser dobrados de acordo com os desenhos do cliente e, a pedido, recozidos após a dobra. Encaixes:90 graus. as curvas são fabricadas como padrão em Sandvik 2RK65™ de acordo com ANSI B16.9 e, quando aplicável, ASTM A403. Os flanges são fabricados como padrão para ANSI B16.5 na forma de flanges deslizantes (classe 150) e flanges de pescoço soldado (classe 300), e para as seções relevantes da ASTM A182. As conexões podem ser fabricadas de acordo com outros padrões. Outros tipos de acessórios como redutores, tês e acoplamentos também podem ser fornecidos mediante solicitação. Outras formas de fornecimento: | |
| Soldagem | A soldabilidade do Sandvik 2RK65™ é boa. A soldagem deve ser realizada sem pré-aquecimento e normalmente não há necessidade de nenhum tratamento térmico subsequente. 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. Em comum com todos os aços inoxidáveis totalmente austeníticos, o Sandvik 2RK65™ possui baixa condutividade térmica e alta expansão térmica. Os planos de soldagem devem, portanto, ser cuidadosamente selecionados com antecedência, para que as distorções da junta soldada sejam minimizadas. Se as tensões residuais forem uma preocupação, o recozimento da solução pode ser realizado após a soldagem. Para Sandvik 2RK65™, são recomendadas entradas de calor <1,0 kJ/mm e temperatura de interpasse <100°C (210°F). Uma técnica de soldagem de cordão de cordão deve ser usada. Metais de adição recomendados para temperatura:
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Metal