Aço Inoxidável 210: Propriedades e Principais Aplicações
Compartilhar
Table Of Content
Table Of Content
O aço inoxidável 210 é classificado como um aço inoxidável austenítico, conhecido por sua excelente resistência à corrosão e boas propriedades mecânicas. Este grau é principalmente aliado com cromo (Cr), níquel (Ni) e molibdênio (Mo), que melhoram significativamente seu desempenho geral em vários ambientes. A composição típica do aço inoxidável 210 inclui aproximadamente 18% de cromo e 8% de níquel, que contribuem para sua estrutura austenítica, proporcionando excelente tenacidade e ductilidade.
Panorama Abrangente
As características mais significativas do aço inoxidável 210 incluem sua alta resistência à oxidação e à corrosão, particularmente em ambientes ácidos. Ele também apresenta boa soldabilidade e conformabilidade, tornando-o adequado para vários processos de fabricação. A capacidade do aço de manter a resistência a temperaturas elevadas aumenta ainda mais sua utilidade em aplicações de alta temperatura.
Vantagens:
- Resistência à Corrosão: Excelente resistência a uma ampla gama de ambientes corrosivos, incluindo soluções ácidas e alcalinas.
- Propriedades Mecânicas: Boa resistência à tração e ductilidade, permitindo conformação e moldagem eficazes.
- Soldabilidade: Adequado para vários processos de soldagem sem perda significativa de propriedades mecânicas.
Limitações:
- Custo: Maior conteúdo de liga pode levar a custos de material mais altos em comparação com aços de qualidade inferior.
- Dureza de Trabalho: Embora possa ser moldado facilmente, pode endurecer rapidamente, exigindo manuseio cuidadoso durante a usinagem.
Historicamente, o aço inoxidável 210 encontrou aplicações em indústrias como processamento de alimentos, processamento químico e ambientes marinhos, onde suas propriedades únicas são altamente valorizadas. Sua posição no mercado é forte, principalmente em setores que requerem materiais com alta resistência à corrosão e durabilidade.
Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes
Organização Padrão | Designação/Grau | País/Região de Origem | Anotações/Observações |
---|---|---|---|
UNS | S21000 | Estados Unidos | Equivalente mais próximo ao AISI 304 com pequenas diferenças de composição. |
AISI/SAE | 210 | Estados Unidos | Semelhante ao 304, mas com resistência à corrosão aprimorada. |
ASTM | A240 | Estados Unidos | Especificação padrão para chapa, folha e fita de aço inoxidável cromado e cromado-níquel. |
EN | 1.4301 | Europa | Equivalente ao AISI 304, com ligeiras variações na composição. |
JIS | SUS 304 | Japão | Relacionados ao AISI 304, frequentemente usados de forma intercambiável. |
As diferenças entre o aço inoxidável 210 e seus equivalentes, como o AISI 304, residem principalmente nos elementos de liga específicos e suas concentrações, que podem afetar o desempenho em ambientes específicos. Por exemplo, o 210 pode oferecer melhor resistência à corrosão por pites em ambientes de cloreto em comparação ao 304.
Propriedades Chave
Composição Química
Elemento (Símbolo e Nome) | Faixa de Percentagem (%) |
---|---|
Cr (Cromo) | 18.0 - 20.0 |
Ni (Níquel) | 8.0 - 10.0 |
Mo (Molibdênio) | 0.0 - 2.0 |
C (Carbono) | ≤ 0.08 |
Mn (Manganês) | 2.0 - 2.5 |
Si (Silício) | ≤ 1.0 |
P (Fósforo) | ≤ 0.045 |
S (Enxofre) | ≤ 0.03 |
O papel principal do cromo no aço inoxidável 210 é melhorar a resistência à corrosão, enquanto o níquel contribui para a tenacidade e ductilidade do aço. O molibdênio melhora a resistência a pites e corrosão em fendas, especialmente em ambientes de cloreto.
Propriedades Mecânicas
Propriedade | Condição/Temperatura | Temperatura do Teste | Valor Típico/ Faixa (Métrica) | Valor Típico/ Faixa (Imperial) | Padrão de Referência para Método de Teste |
---|---|---|---|---|---|
Resistência à Tração | Recocido | Temperatura Ambiente | 520 - 750 MPa | 75 - 109 ksi | ASTM E8 |
Resistência ao Esforço (0.2% de deslocamento) | Recocido | Temperatura Ambiente | 210 - 310 MPa | 30 - 45 ksi | ASTM E8 |
Alongamento | Recocido | Temperatura Ambiente | 40 - 50% | 40 - 50% | ASTM E8 |
Dureza (Rockwell B) | Recocido | Temperatura Ambiente | 70 - 90 HRB | 70 - 90 HRB | ASTM E18 |
Resistência ao Impacto | Charpy V-notch | -20 °C | 40 - 60 J | 29 - 44 ft-lbf | ASTM E23 |
A combinação dessas propriedades mecânicas torna o aço inoxidável 210 adequado para aplicações que requerem boa resistência e ductilidade, como componentes estruturais e vasos de pressão.
Propriedades Físicas
Propriedade | Condição/Temperatura | Valor (Métrico) | Valor (Imperial) |
---|---|---|---|
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 W/m·K | 9.3 BTU·in/h·ft²·°F |
Capacidade Calorífica Específica | Temperatura Ambiente | 500 J/kg·K | 0.12 BTU/lb·°F |
Resistividade Elétrica | Temperatura Ambiente | 0.72 µΩ·m | 0.00000072 Ω·m |
A densidade do aço inoxidável 210 indica sua robustez, enquanto sua condutividade térmica e capacidade calorífica específica são críticas para aplicações que envolvem transferência de calor, como trocadores de calor.
Resistência à Corrosão
Agente Corrosivo | Concentração (%) | Temperatura (°C/°F) | Classificação de Resistência | Anotações |
---|---|---|---|---|
Cloretos | 3-5 | 20-60 °C / 68-140 °F | Boa | Risco de corrosão por pites |
Ácido Sulfúrico | 10-20 | 20-40 °C / 68-104 °F | Regular | Suscetível a SCC |
Ácido Acético | 5-10 | 20-60 °C / 68-140 °F | Boa | Geralmente resistente |
Água do Mar | - | Ambiente | Excelente | Altamente resistente |
O aço inoxidável 210 exibe excelente resistência a uma variedade de ambientes corrosivos, particularmente em aplicações marinhas. No entanto, é suscetível à fissuração por corrosão sob tensão (SCC) na presença de cloretos, especialmente a temperaturas elevadas. Em comparação com graus como o aço inoxidável 316, que contém molibdênio para resistência melhorada a pites, o 210 pode não ter um desempenho tão bom em ambientes altamente corrosivos.
Resistência ao Calor
Propriedade/Limite | Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Observações |
---|---|---|---|
Temperatura Máxima de Serviço Contínuo | 800 °C | 1472 °F | Adequado para aplicações de alta temperatura |
Temperatura Máxima de Serviço Intermitente | 870 °C | 1598 °F | Resiste a exposições de curto prazo |
Temperatura de Escalonamento | 900 °C | 1652 °F | Risco de oxidação em temperaturas mais altas |
A temperaturas elevadas, o aço inoxidável 210 mantém sua resistência e resistência à corrosão, tornando-o adequado para aplicações como componentes de forno e trocadores de calor. No entanto, exposições prolongadas a temperaturas acima de 800 °C podem levar à oxidação e ao escalonamento.
Propriedades de Fabricação
Soldabilidade
Processo de Soldagem | Metal de Reposição Recomendado (Classificação AWS) | Gás/Fluxo de Proteção Típico | Anotações |
---|---|---|---|
TIG | ER308L | Argônio | Bom para seções finas |
MIG | ER308L | Argônio + CO2 | Adequado para seções mais grossas |
Stick | E308L | - | Requer controle cuidadoso da temperatura |
O aço inoxidável 210 é geralmente considerado como tendo boa soldabilidade. No entanto, o pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem podem ser necessários para minimizar o risco de fraturas. É importante selecionar os metais de reposição adequados para corresponder às propriedades do material base.
Usinabilidade
Parâmetro de Usinagem | Aço Inoxidável 210 | AISI 1212 | Anotações/Dicas |
---|---|---|---|
Índice Relativo de Usinabilidade | 50 | 100 | Usinabilidade moderada |
Velocidade de Corte Típica (Fresamento) | 30 m/min | 60 m/min | Usar ferramentas de metal duro para os melhores resultados |
A usinagem do aço inoxidável 210 pode ser desafiadora devido às suas características de endurecimento por trabalho. É aconselhável usar ferramentas afiadas e fluidos de corte apropriados para melhorar o desempenho.
Conformabilidade
O aço inoxidável 210 apresenta boa conformabilidade, tornando-o adequado para processos de conformação a frio e quente. No entanto, pode endurecer rapidamente, exigindo controle cuidadoso do processo de conformação para evitar fraturas.
Tratamento Térmico
Processo de Tratamento | Faixa de Temperatura (°C/°F) | Tempo de Imersão Típico | Método de Resfriamento | Objetivo Principal / Resultado Esperado |
---|---|---|---|---|
Recocimento | 1000 - 1100 °C / 1832 - 2012 °F | 1-2 horas | Ar ou Água | Aliviar tensões, melhorar ductilidade |
Durante o tratamento térmico, o aço inoxidável 210 passa por transformações metalúrgicas que melhoram sua ductilidade e reduzem tensões residuais. Um tratamento térmico apropriado é crucial para alcançar propriedades mecânicas ótimas.
Aplicações e Usos Finais Típicos
Indústria/Sector | Exemplo de Aplicação Específica | Propriedades Chave do Aço Utilizadas nesta Aplicação | Razão para Seleção (Breve) |
---|---|---|---|
Processamento de Alimentos | Equipamentos para manuseio de alimentos | Resistência à corrosão, higiene | Não reativo, fácil de limpar |
Processamento Químico | Tanques de armazenamento | Alta resistência, resistência à corrosão | Durabilidade em ambientes hostis |
Marinho | Equipamentos de barco | Excelente resistência à corrosão | Durável em água salgada |
Farmacêutico | Equipamentos e tubulações | Limpeza, resistência à corrosão | Conformidade com normas de saúde |
No processamento de alimentos, o aço inoxidável 210 é escolhido por suas propriedades não reativas, garantindo que os produtos alimentícios permaneçam não contaminados. Em aplicações marinhas, sua resistência à corrosão em água salgada o torna ideal para equipamentos e componentes de barco.
Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações
Característica/Propriedade | Aço Inoxidável 210 | Aço Inoxidável AISI 304 | Aço Inoxidável AISI 316 | Nota Breve de Prós/Contras ou Compensação |
---|---|---|---|---|
Propriedade Mecânica Chave | Boa resistência à tração | Boa resistência à tração | Maior resistência à tração | 316 oferece melhor resistência à corrosão |
Aspecto Corrosivo Chave | Bom em muitos ambientes | Bom em muitos ambientes | Excelente em cloretos | 316 é preferido para aplicações marinhas |
Soldabilidade | Boa | Excelente | Boa | 304 é mais fácil de soldar |
Usinabilidade | Moderada | Boa | Moderada | 304 é mais fácil de usinar |
Conformabilidade | Boa | Excelente | Boa | 304 tem melhor conformabilidade |
Custo Relativo Aproximado | Moderado | Moderado | Mais alto | 316 é mais caro |
Disponibilidade Típica | Comum | Muito Comum | Comum | 304 está amplamente disponível |
Ao selecionar o aço inoxidável 210, considerações como custo-benefício, disponibilidade e requisitos específicos da aplicação são cruciais. Embora ofereça um equilíbrio de propriedades, alternativas como AISI 316 podem ser mais adequadas para ambientes altamente corrosivos, embora a um custo mais alto.
Em resumo, o aço inoxidável 210 é um material versátil que combina boas propriedades mecânicas com excelente resistência à corrosão, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações em diversas indústrias. Suas características únicas e desempenho em ambientes específicos fazem dele uma escolha valiosa para engenheiros e fabricantes.