Aço Inoxidável 202: Propriedades e Principais Aplicações

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O aço inoxidável 202 é classificado como um aço inoxidável austenítico, principalmente conhecido por sua excelente resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas. É caracterizado por um alto teor de cromo, normalmente em torno de 17-20%, e um teor de níquel de cerca de 4-6%. A adição desses elementos de liga melhora significativamente sua resistência à oxidação e corrosão, ao mesmo tempo em que melhora sua conformabilidade e soldabilidade.

Visão Geral Abrangente

O aço inoxidável 202 é frequentemente utilizado em aplicações onde uma combinação de resistência, resistência à corrosão e apelo estético são necessários. Sua composição única permite que mantenha a integridade estrutural em vários ambientes, tornando-o uma escolha popular na fabricação de equipamentos de cozinha, aplicações arquitetônicas e componentes automotivos.

Vantagens e Limitações

Vantagens Limitações
Excelente resistência à corrosão Resistência à corrosão menor em comparação com o aço inoxidável 304
Boa conformabilidade e soldabilidade Susceptível a trincas por corrosão sob tensão em ambientes com cloretos
Alternativa econômica ao aço inoxidável 304 Resistência a altas temperaturas limitada em comparação com outras classes
Atraente esteticamente com acabamento brilhante Não adequado para aplicações criogênicas

Historicamente, o aço inoxidável 202 ganhou tração como uma alternativa econômica ao aço inoxidável 304, particularmente em regiões onde os preços do níquel são voláteis. Sua posição no mercado é forte, especialmente nos mercados asiáticos, onde é comumente utilizado na produção de bens de consumo e elementos arquitetônicos.

Nomes Alternativos, Padrões e Equivalentes

Organização Padrão Designação/Classificação País/Região de Origem Notas/Observações
UNS S20200 EUA Equivalente mais próximo ao AISI 304 com pequenas diferenças composticionais
AISI/SAE 202 EUA Teor de níquel menor que o 304, tornando-o mais econômico
ASTM A240 EUA Especificação padrão para chapas de aço inoxidável
EN 1.4373 Europa Propriedades semelhantes ao AISI 202
JIS SUS202 Japão Comparável ao AISI 202 com ligeiras variações na composição

As diferenças entre o 202 e seus equivalentes, como o 304, residem principalmente em seu teor de níquel e na consequente resistência à corrosão. Embora o 202 seja mais econômico, pode não ter um desempenho tão bom em ambientes altamente corrosivos.

Propriedades Chave

Composição Química

Elemento (Símbolo) Faixa de Percentagem (%)
Cromo (Cr) 17.0 - 20.0
Níquel (Ni) 4.0 - 6.0
manganês (Mn) 7.0 - 9.0
Carbono (C) ≤ 0.15
Silício (Si) ≤ 1.0
Fósforo (P) ≤ 0.045
Enxofre (S) ≤ 0.03

O papel principal do cromo é melhorar a resistência à corrosão, enquanto o níquel melhora a tenacidade e a ductilidade. O manganês contribui para a resistência e ajuda a estabilizar a estrutura austenítica.

Propriedades Mecânicas

Propriedade Condição/Temperatura Valor/Tabela Típica (Métrico - Unidades SI) Valor/Tabela Típica (Unidades Imperiais) Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração Revelado 520 - 750 MPa 75 - 109 ksi ASTM E8
Resistência ao Escoamento (0,2% de desvio) Revelado 210 - 310 MPa 30 - 45 ksi ASTM E8
Elongação Revelado 40 - 50% 40 - 50% ASTM E8
Dureza (Rockwell B) Revelado 80 - 90 HRB 80 - 90 HRB ASTM E18
Resistência ao Impacto (Charpy, -20°C) Revelado 40 - 60 J 30 - 44 ft-lbf ASTM E23

As propriedades mecânicas do aço inoxidável 202 tornam-no adequado para aplicações que requerem resistência moderada e boa ductilidade. Sua resistência à tração e resistência ao escoamento permitem que suportem várias cargas mecânicas, enquanto sua elongação indica boa conformabilidade.

Propriedades Físicas

Propriedade Condição/Temperatura Valor (Métrico - Unidades SI) Valor (Unidades Imperiais)
Densidade Temperatura Ambiente 7.93 g/cm³ 0.286 lb/in³
Ponto de Fusão - 1400 - 1450 °C 2552 - 2642 °F
Condutividade Térmica Temperatura Ambiente 16.2 W/m·K 112 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Capacidade Calorífica Específica Temperatura Ambiente 500 J/kg·K 0.12 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica Temperatura Ambiente 0.72 µΩ·m 0.000012 Ω·in

A densidade e o ponto de fusão do aço inoxidável 202 indicam sua adequação para aplicações em altas temperaturas, enquanto sua condutividade térmica e capacidade calorífica específica o tornam eficaz para gerenciamento térmico em várias aplicações de engenharia.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo Concentração (%) Temperatura (°C/°F) Avaliação de Resistência Notas
Cloretos 0 - 3 20 - 60 (68 - 140) Justa Susceptível à corrosão por picoteamento
Ácido Sulfúrico 0 - 10 20 - 40 (68 - 104) Poor Não recomendado
Ácido Acético 0 - 5 20 - 60 (68 - 140) Bom Resistência moderada
Atmosférico - - Excelente Boa resistência

O aço inoxidável 202 exibe boa resistência à corrosão atmosférica e a ácidos orgânicos leves, mas é suscetível ao picoteamento em ambientes com cloretos. Comparado ao aço inoxidável 304, que oferece superior resistência aos cloretos, o 202 pode não ser a melhor escolha para aplicações marinhas ou ambientes com alto nível de exposição a cloretos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite Temperatura (°C) Temperatura (°F) Observações
Temperatura Máxima de Serviço Contínuo 800 1472 Adequado para uso intermitente
Temperatura Máxima de Serviço Intermitente 870 1598 Resistência à oxidação limitada
Temperatura de Escala 900 1652 Risco de formação de escama em altas temperaturas

Em altas temperaturas, o aço inoxidável 202 mantém sua resistência, mas pode sofrer oxidação. Não é recomendado para serviço contínuo acima de 800 °C devido ao potencial de formação de escama e perda de propriedades mecânicas.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem Metal de Reposição Recomendado (Classificação AWS) Gás/Fluxo de Proteção Típico Notas
TIG ER202 Argônio Boas resultados com técnica adequada
MIG ER202 Mistura de Argônio/CO2 Pode ser necessário pré-aquecer
Stick E202 - Não é comumente utilizado

O aço inoxidável 202 é geralmente considerado soldável usando técnicas padrão. No entanto, o pré-aquecimento pode ser necessário para evitar trincas, especialmente em seções mais grossas. O tratamento térmico pós-soldagem pode melhorar as propriedades da soldagem.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem Aço Inoxidável 202 Aço de Referência (AISI 1212) Notas/Dicas
Índice Relativo de Usinabilidade 60 100 Usinabilidade moderada
Velocidade de Corte Típica (Torção) 30 - 40 m/min 60 - 80 m/min Use ferramentas de carbide

A usinagem do aço inoxidável 202 pode ser desafiadora devido às suas características de enrijecimento. Velocidades de corte e ferramentas ideais são essenciais para obter acabamentos de superfície e tolerâncias dimensionais desejadas.

Conformabilidade

O aço inoxidável 202 exibe boa conformabilidade, tornando-o adequado para processos de conformação a frio e quente. Pode ser facilmente dobrado e moldado, mas deve-se ter cuidado para evitar enrijecimento excessivo, que pode levar a trincas.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento Faixa de Temperatura (°C/°F) Tempo Típico de Imersão Método de Resfriamento Propósito Primário / Resultado Esperado
Revelação 1050 - 1150 / 1922 - 2102 1 - 2 horas Ar ou água Aliviar tensões, melhorar ductilidade
Tratamento de Solução 1000 - 1100 / 1832 - 2012 30 minutos Resfriamento rápido Estabilizar a estrutura austenítica

Os processos de tratamento térmico, como a revelação, podem melhorar significativamente a ductilidade e a tenacidade do aço inoxidável 202. As transformações metalúrgicas durante esses tratamentos aumentam seu desempenho em várias aplicações.

Aplicações e Usos Finais Típicos

Indústria/Sector Exemplo de Aplicação Específica Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação Razão da Seleção (Resumido)
Processamento de Alimentos Equipamentos de Cozinha Resistência à corrosão, conformabilidade Higiene e durabilidade
Arquitetura Painéis Decorativos Apego estético, resistência à corrosão Atração visual e longevidade
Automotivo Sistemas de Escape Resistência a altas temperaturas, força Desempenho e durabilidade
Construção Corrimãos e Balustradas Força, apego estético Segurança e flexibilidade de design

Outras aplicações incluem:

    • Dispositivos médicos
    • Equipamentos de processamento químico
    • Bens de consumo (por exemplo, talheres, utensílios de cozinha)

A seleção do aço inoxidável 202 para essas aplicações deve-se principalmente ao seu equilíbrio entre custo, propriedades mecânicas e resistência à corrosão.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações

Característica/Propriedade Aço Inoxidável 202 Classe Alternativa 1 (304) Classe Alternativa 2 (316) Nota Breve de Prós/Contras ou Troca
Propriedade Mecânica Principal Força Moderada Alta Força Alta Força 304 e 316 superam em força
Aspecto Corrosivo Principal Justo em Cloretos Excelente Excelente 304 e 316 são melhores para uso marinho
Soldabilidade Boa Excelente Boa 304 tem melhor soldabilidade geral
Usinabilidade Moderada Boa Moderada 304 é mais fácil de usinar
Conformabilidade Boa Excelente Boa 202 é adequado para várias formas
Custo Relativo Aproximado Mais Baixo Mais Alto Mais Alto Economicamente viável para usos não críticos
Disponibilidade Típica Comum Muito Comum Comum 304 é amplamente disponível

Ao selecionar o aço inoxidável 202, considerações como custo-benefício, disponibilidade e requisitos específicos de aplicação são cruciais. Embora ofereça um bom equilíbrio de propriedades, alternativas como 304 e 316 podem ser mais adequadas para aplicações que requerem maior resistência à corrosão ou força.

Em resumo, o aço inoxidável 202 serve como um material versátil e econômico para várias aplicações, particularmente onde resistência moderada à corrosão e boas propriedades mecânicas são essenciais. Suas características únicas fazem dele uma escolha valiosa em muitas indústrias, embora considerações cuidadosas sobre suas limitações sejam necessárias para desempenho ótimo.

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