Aço Inoxidável 210: Propriedades e Principais Aplicações

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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.

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