Sandvik 2RE10: Aço Inoxidável Austenítico Premium para Resistência Superior à Corrosão

O Sandvik 2RE10 é um aço inoxidável austenítico com teor de carbono e impurezas extremamente baixos. O grau caracteriza-se por:

• Excelente resistência à corrosão em ácido nítrico
• Excelente resistência à corrosão intergranular
• Boa resistência à corrosão por pites
• Boa soldabilidade

O Sandvik 2RE10 conforma-se ao EN nº 1.4335, mas a composição real especificada para o EN nº 1.4335 permite níveis máximos consideravelmente mais altos de C, Si, P, S e Mo. Níveis elevados destes elementos aumentam o potencial de corrosão e, portanto, foram mantidos o mais baixos possível no Sandvik 2RE10.

Mais informações técnicas e gráficos relevantes para o desempenho de corrosão, mecânico e físico do material são apresentados nas figuras do lado direito da página do material.

URL da ficha técnica: Sandvik 2RE10

Ficha técnica atualizada em 2019-08-16 15:04 (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	mín., EN 13445-2 (UFPV-2) e EN 10216-5
Energia de impacto Charpy	-196,0 °C	60 J	mín., EN 13445-2 (UFPV-2) e EN 10216-5
Módulo de elasticidade	20,0 °C	195 GPa
Módulo de elasticidade	100,0 °C	190 GPa
Módulo de elasticidade	200,0 °C	182 GPa
Módulo de elasticidade	300,0 °C	174 GPa
Módulo de elasticidade	400,0 °C	166 GPa
Módulo de elasticidade	500,0 °C	158 GPa
Alongamento	23,0 °C	35 %	mín.
Dureza Vickers	23,0 °C	155 HV
Resistência à tração	20,0 °C	500 – 670 MPa
Resistência à tração	50,0 °C	485 MPa
Resistência à tração	100,0 °C	470 MPa
Resistência à tração	150,0 °C	455 MPa
Resistência à tração	200,0 °C	440 MPa
Resistência à tração	250,0 °C	430 MPa
Resistência à tração	300,0 °C	420 MPa
Resistência à tração	350,0 °C	415 MPa
Resistência à tração	400,0 °C	410 MPa
Limite de escoamento Rp0,1	20,0 °C	210 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	50,0 °C	225 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	100,0 °C	210 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	150,0 °C	200 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	200,0 °C	190 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	250,0 °C	180 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	300,0 °C	170 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	350,0 °C	165 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,1	400,0 °C	160 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	20,0 °C	205 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	50,0 °C	195 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	100,0 °C	180 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	150,0 °C	170 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	200,0 °C	160 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	250,0 °C	150 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	300,0 °C	145 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	350,0 °C	140 MPa	mín.
Limite de escoamento Rp0,2	400,0 °C	135 MPa	mín.

Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	100,0 °C	1,55×10⁻⁵ 1/K	para 30 °C até a temperatura indicada
Coeficiente de expansão térmica	200,0 °C	1,65×10⁻⁵ 1/K	para 30 °C até a temperatura indicada
Coeficiente de expansão térmica	300,0 °C	1,70×10⁻⁵ 1/K	para 30 °C até a temperatura indicada
Coeficiente de expansão térmica	400,0 °C	1,70×10⁻⁵ 1/K	para 30 °C até a temperatura indicada
Coeficiente de expansão térmica	500,0 °C	1,75×10⁻⁵ 1/K	para 30 °C até a temperatura indicada
Coeficiente de expansão térmica	600,0 °C	1,75×10⁻⁵ 1/K	para 30 °C até a temperatura indicada
Coeficiente de expansão térmica	700,0 °C	1,80×10⁻⁵ 1/K	para 30 °C até a temperatura indicada
Calor específico	20,0 °C	470 J/(kg·K)
Calor específico	100,0 °C	495 J/(kg·K)
Calor específico	200,0 °C	530 J/(kg·K)
Calor específico	300,0 °C	555 J/(kg·K)
Calor específico	400,0 °C	580 J/(kg·K)
Calor específico	500,0 °C	600 J/(kg·K)
Calor específico	600,0 °C	615 J/(kg·K)
Calor específico	700,0 °C	630 J/(kg·K)
Condutividade térmica	20,0 °C	13 W/(m·K)
Condutividade térmica	100,0 °C	15 W/(m·K)
Condutividade térmica	200,0 °C	17 W/(m·K)
Condutividade térmica	300,0 °C	19 W/(m·K)
Condutividade térmica	400,0 °C	21 W/(m·K)
Condutividade térmica	500,0 °C	23 W/(m·K)
Condutividade térmica	600,0 °C	25 W/(m·K)
Condutividade térmica	700,0 °C	26 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Temperatura	Valor
Resistividade elétrica	20,0 °C	8,4×10⁻⁷ Ω·m
Resistividade elétrica	100,0 °C	9,0×10⁻⁷ Ω·m
Resistividade elétrica	200,0 °C	9,8×10⁻⁷ Ω·m
Resistividade elétrica	300,0 °C	1,07×10⁻⁶ Ω·m
Resistividade elétrica	400,0 °C	1,10×10⁻⁶ Ω·m
Resistividade elétrica	500,0 °C	1,14×10⁻⁶ Ω·m
Resistividade elétrica	600,0 °C	1,18×10⁻⁶ Ω·m
Resistividade elétrica	700,0 °C	1,20×10⁻⁶ Ω·m
Resistividade elétrica	800,0 °C	1,22×10⁻⁶ Ω·m
Resistividade elétrica	900,0 °C	1,23×10⁻⁶ Ω·m
Resistividade elétrica	1000,0 °C	1,24×10⁻⁶ Ω·m

Composição Química

Elemento	Teor (%)	Comentário
Carbono	0,015	máx.
Cromo	24,5
Ferro	Balanço
Manganês	1,8
Molibdênio	0,1
Níquel	20
Fósforo	0,02	máx.
Silício	0,15	máx.
Enxofre	0,005	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

O Sandvik 2RE10 é muito adequado para tubos de trocadores de calor em processos que tratam ácido nítrico, por exemplo, a fabricação de ácido nítrico, fibras acrílicas, nitrato de amônio e o reprocessamento de combustível de reatores nucleares. A ampla experiência prática em tais aplicações confirmou a superioridade do Sandvik 2RE10 sobre aços padrão como ASTM 304L e ASTM 329.

Pré-aquecedores de gás de cauda: A principal razão para condições altamente corrosivas em pré-aquecedores de gás de cauda é que gotículas de ácido nítrico são arrastadas no gás de cauda da torre de absorção. Quando este gás entra no aquecedor, as gotículas assentam na parede quente do tubo e começam a ferver. A temperatura do meio de aquecimento, geralmente gás de processo quente ou vapor, pode ser muito alta. Neste tipo de condição, o ASTM 304L tende a ter vida útil curta. Tubos e chapas de tubos fabricados em Sandvik 2RE10 são recomendados para uma longa vida útil.

Resfriadores/condensadores: Em resfriadores/condensadores, a corrosão é normalmente encontrada na extremidade de entrada, onde o primeiro condensado é formado. Se a re-ebulição do primeiro condensado ocorre, as condições corrosivas tornam-se muito severas, levando ao tipo de ataque ilustrado na figura 5. Este problema típico de corrosão pode ser detectado facilmente. Ao atualizar para Sandvik 2RE10, a vida útil será substancialmente mais longa que, por exemplo, a do ASTM 304L.

Certificações

Aprovações: ASME Code Case 2591. Seção VIII, Divisão 1

Conformação a Frio

A excelente conformabilidade do Sandvik 2RE10 permite dobragem a frio para raios de curvatura muito pequenos. O trabalho a frio não prejudica a resistência à corrosão geral e intergranular. Recozimento normalmente não é necessário após dobragem a frio. Se, no entanto, os tubos tiverem sido trabalhados a frio e forem utilizados em condições onde a corrosão sob tensão (CCT) seja provável, alívio de tensões é recomendado. Ver "Tratamento Térmico".

Propriedades de Corrosão

Corrosão geral: O Sandvik 2RE10 foi desenvolvido para combater problemas de corrosão em serviço com ácido nítrico. Graças aos seus altos teores de cromo e baixos teores de impurezas, tem resistência consideravelmente melhor ao ácido nítrico que aços do tipo ASTM 304L, como ilustrado pelo diagrama isocorrosão, figura 1. Em tais aplicações, o Sandvik 2RE10 é muito superior ao ASTM 304L, ASTM 321 e ASTM 329. As taxas de corrosão destes graus em ácido nítrico a 65% (teste Huey) são comparadas na figura 2.

O Sandvik 3R12 é a versão Sandvik do ASTM 304L. Os resultados são apresentados a partir de testes de material recozido de solução (condição de fornecimento) e também material em condição sensibilizada a 650 °C (1202 °F) por 1 h. O ASTM 329 foi sensibilizado a 650 °C (1202 °F) por apenas 5 min.

Corrosão sob tensão (CCT): O maior teor de níquel torna o Sandvik 2RE10 ligeiramente mais resistente à corrosão sob tensão (CCT) que aços inoxidáveis austeníticos convencionais, como o ASTM 304L.

Corrosão intergranular: O Sandvik 2RE10 é altamente resistente à corrosão intergranular mesmo após sensibilização a longo prazo. A figura 3 mostra os resultados de testes Huey (fervura em ácido nítrico a 65% por 5×48 h) de espécimes sensibilizados de Sandvik 2RE10 e um aço do tipo ASTM 304L. A baixa tendência à sensibilização é uma vantagem em operações de soldagem complexas.

Em testes de fornecimento, por meio do teste Huey, a taxa máxima de corrosão garantida para o Sandvik 2RE10 é de 0,12 mm/ano (5 mpy) na condição de recozimento de solução, e 0,20 mm/ano (8 mpy) após sensibilização a 675 °C (1250 °F). Valores ainda mais baixos podem ser garantidos por acordo em certos casos. A figura 3 demonstra que a sensibilização não aumenta muito a taxa de corrosão no teste Huey, enquanto a taxa de corrosão para o ASTM 304L aumenta significativamente.

Corrosão por pites: O Sandvik 2RE10 tem resistência à corrosão por pites consideravelmente maior que o ASTM 304L e também é superior ao ASTM 329, como ilustrado pela figura 4.

Tratamento Térmico

Os tubos são fornecidos na condição tratada termicamente. Se outro tratamento térmico for necessário, devido a processamento adicional, o seguinte é recomendado:

Alívio de tensões: 850–950 °C (1560–1740 °F), 10–15 minutos, resfriamento rápido ao ar. Alternativamente 1000–1050 °C (1830–1920 °F), cerca de 1 minuto, resfriamento rápido ao ar.

Recozimento de solução: 1000–1100 °C (1830–2010 °F), 5–20 minutos, resfriamento rápido em ar ou água.

Outras Informações

Formas de fornecimento:

Tubos e tubulações são fornecidos em dimensões até 80 mm (3,15 pol.) diâmetro externo na condição de recozimento de solução e decapado branco ou na condição de recozimento brilhante.

O Sandvik 2RE10 também é fornecido nas formas de:

• Eletrodos revestidos
• Chapa e folha
• Barra de aço (grau Sandvik 2RE69)

Soldagem

A soldabilidade do Sandvik 2RE10 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.

Em comum com todos os aços inoxidáveis totalmente austeníticos, o Sandvik 2RE10 tem baixa condutividade térmica e alta expansão térmica. Planos de soldagem devem, portanto, ser cuidadosamente selecionados antecipadamente, de modo que distorções da junta soldada sejam minimizadas. Se tensões residuais forem uma preocupação, recozimento de solução pode ser realizado após soldagem.

Para Sandvik 2RE10, entrada de calor <1,0 kJ/mm e temperatura entre passes <100 °C (210 °F) são recomendadas. Uma técnica de soldagem em cordão único deve ser usada.

Metais de adição recomendados:

• Soldagem TIG/GTAW ou MIG/GMAW
  • 25.20.L (ex.: Exaton 25.20.L)
  • ISO 14343 S 25 22 2 N L (ex.: Exaton 25.22.2.LMn)
• Soldagem MMA/SMAW
  • ISO 3581 E 25 22 2 N L B (ex.: Exaton 25.22.2.LMnB)
  • Arame ou eletrodos de fita ISO 14343 S 25 22 2 N L são recomendados para revestimento de chapas de tubos e vasos de alta pressão nos casos onde resistência à corrosão igual à do Sandvik 2RE10 é requerida.