Aço Inoxidável 308: Propriedades e Aplicações Chave

O Aço Inoxidável 308 é classificado como um aço inoxidável austenítico, conhecido por sua excelente resistência à corrosão e alta resistência a altas temperaturas. Esta classificação é principalmente aliada ao cromo (20-22%) e níquel (10-12%), com a adição de molibdênio (até 2%) para aumentar sua resistência à corrosão por picotamento e fendas. A presença desses elementos contribui para suas propriedades não magnéticas e boa soldabilidade, tornando-o adequado para diversas aplicações em ambientes hostis.

Visão Geral Abrangente

O Aço Inoxidável 308 é particularmente valorizado na indústria de soldagem devido à sua capacidade de manter a resistência e a resistência à corrosão em temperaturas elevadas. É frequentemente usado como metal de adição para soldar outros aços inoxidáveis, especialmente em aplicações onde alta resistência e resistência à oxidação são necessárias. O alto teor de cromo e níquel do aço fornece uma camada protetora robusta contra corrosão, enquanto sua estrutura austenítica garante excelente tenacidade e ductilidade.

Vantagens (Prós):
- Resistência à Corrosão: Resistência excepcional a uma ampla gama de ambientes corrosivos, incluindo condições ácidas e alcalinas.
- Soldabilidade: Excelente para aplicações de soldagem, particularmente como metal de adição para outros aços inoxidáveis.
- Resistência a Altas Temperaturas: Mantém a resistência e a estabilidade em temperaturas elevadas, tornando-o adequado para aplicações de alta temperatura.

Limitações (Contras):
- Custo: Geralmente mais caro do que aços de menor grau devido aos elementos de liga.
- Aumento de Dureza: Pode se tornar duro e quebradiço se não for manipulado adequadamente durante processos de usinagem ou conformação.
- Susceptibilidade a Fissuras por Corrosão sob Tensões: Em certos ambientes, particularmente em condições ricas em cloretos, pode ser propenso a fissuras por corrosão sob tensões.

Historicamente, o Aço Inoxidável 308 desempenhou um papel significativo no desenvolvimento de tecnologias de soldagem, particularmente na fabricação de estruturas que requerem alta resistência e durabilidade. Sua posição de mercado permanece forte, especialmente em indústrias como construção, automotiva e aeroespacial.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização Padrão	Designação/Grau	País/Região de Origem	Notas/Observações
UNS	S30800	EUA	Equivalente mais próximo ao AISI 308
AISI/SAE	308	EUA	Metal de adição comumente usado
ASTM	A240	EUA	Especificação padrão para placas de aço inoxidável
EN	1.4301	Europa	Equivalente ao AISI 304, com maior teor de níquel
JIS	SUS308	Japão	Propriedades similares ao AISI 308
ISO	308	Internacional	Designação padrão para aço inoxidável austenítico

As diferenças entre os graus equivalentes podem afetar significativamente o desempenho em aplicações específicas. Por exemplo, enquanto 1.4301 (AISI 304) tem um teor de níquel mais baixo, pode não ter um bom desempenho em aplicações de alta temperatura em comparação com o 308.

Propriedades Principais

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa de Porcentagem (%)
Cr (Cromo)	20.0 - 22.0
Ni (Níquel)	10.0 - 12.0
Mo (Molibdênio)	0.0 - 2.0
C (Carbono)	≤ 0.08
Mn (Manganês)	≤ 2.0
Si (Silício)	≤ 1.0
P (Fósforo)	≤ 0.045
S (Enxofre)	≤ 0.03

O papel principal do cromo é melhorar a resistência à corrosão, enquanto o níquel contribui para a tenacidade e ductilidade do aço. O molibdênio melhora a resistência ao picotamento e à corrosão por fendas, particularmente em ambientes com cloreto. O carbono, embora presente em pequenas quantidades, pode afetar a dureza e a resistência do aço.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Situação/Temperatura	Valor Típico/Faixa (Unidades Métricas - SI)	Valor Típico/Faixa (Unidades Imperiais)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recocido	515 - 690 MPa	75 - 100 ksi	ASTM E8
Resistência ao Esforço (deslocamento de 0,2%)	Recocido	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Alongamento	Recocido	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Redução da Área	Recocido	60 - 70%	60 - 70%	ASTM E8
Dureza (Rockwell B)	Recocido	70 - 90 HRB	70 - 90 HRB	ASTM E18
Resistência ao Impacto (Charpy)	-40°C	40 J	30 ft-lbf	ASTM E23

A combinação dessas propriedades mecânicas torna o Aço Inoxidável 308 adequado para aplicações que requerem alta resistência e ductilidade, particularmente em aplicações estruturais e de soldagem. Sua capacidade de suportar uma deformação significativa sem fraturar é crucial em condições de carga dinâmica.

Propriedades Físicas

Propriedade	Situação/Temperatura	Valor (Unidades Métricas - SI)	Valor (Unidades Imperiais)
Densidade	Temperatura Ambiente	8.0 g/cm³	0.289 lb/in³
Ponto/M faixa de Fusão	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Condutividade Térmica	Temperatura Ambiente	16 W/m·K	92 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Capacidade Calorífica Específica	Temperatura Ambiente	500 J/kg·K	0.119 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	Temperatura Ambiente	0.72 µΩ·m	0.0000143 Ω·in
Coeficiente de Expansão Térmica	Temperatura Ambiente	16.0 x 10⁻⁶ /K	8.9 x 10⁻⁶ /°F

A densidade do Aço Inoxidável 308 o torna adequado para aplicações em que o peso é uma consideração, enquanto sua condutividade térmica e capacidade calorífica específica são críticas em aplicações de alta temperatura, como em trocadores de calor e componentes de fornos.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Classificação de Resistência	Notas
Cloretos	3-10	20-60 / 68-140	Bom	Risco de picotamento
Ácido Sulfúrico	10-30	20-60 / 68-140	Regular	Susceptível à corrosão por estresse
Ácido Acético	5-20	20-60 / 68-140	Excelente	Boa resistência
Água do Mar	-	20-60 / 68-140	Bom	Risco de corrosão por fenda
Amônia	-	20-60 / 68-140	Excelente	Resistente à corrosão por estresse

O Aço Inoxidável 308 apresenta excelente resistência a uma variedade de ambientes corrosivos, particularmente em condições ácidas e alcalinas. No entanto, é suscetível a fissuras por corrosão sob tensões em ambientes ricos em cloretos, o que pode ser uma consideração crítica em aplicações marinha. Em comparação com o Aço Inoxidável 304, o 308 oferece melhor resistência ao picotamento e à corrosão por fenda, tornando-o uma escolha melhor para aplicações em ambientes hostis.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máx. Serviço Contínuo	870	1600	Adequado para aplicações em alta temperatura
Temp. Máx. Serviço Intermitente	925	1700	Pode suportar exposição de curto prazo
Temperatura de Escamação	900	1650	Risco de oxidação além dessa temperatura
Considerações sobre resistência ao creep	600	1112	Começa a perder resistência em temperaturas elevadas

Em temperaturas elevadas, o Aço Inoxidável 308 mantém suas propriedades mecânicas e exibe boa resistência à oxidação. No entanto, a exposição prolongada a temperaturas acima de 900 °C (1650 °F) pode levar à escamação e degradação da camada protetora de óxido, exigindo consideração cuidadosa em aplicações de alta temperatura.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Adição Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Proteção Típico	Notas
TIG	ER308L	Argônio	Baixo teor de carbono para redução da precipitação de carbonetos
MIG	ER308L	Argônio/CO2	Bom para seções mais espessas
SMAW	E308L	-	Sua posição é adequada para todas as posições

O Aço Inoxidável 308 é altamente soldável, tornando-o uma escolha preferida para aplicações de soldagem. O pré-aquecimento geralmente não é necessário, mas o tratamento térmico pós-soldagem pode ser benéfico para aliviar tensões e melhorar a resistência à corrosão. Defeitos comuns incluem porosidade e trincas, que podem ser mitigadas por meio de técnicas de soldagem adequadas.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	[Aço Inoxidável 308]	AISI 1212	Notas/Dicas
Índice de Usinabilidade Relativa	30%	100%	Requer ferramentas afiadas e velocidades mais lentas
Velocidade de Corte Típica	30 m/min	60 m/min	Uso de fluido de corte recomendado

O Aço Inoxidável 308 possui usinabilidade inferior em comparação com os aços carbono, exigindo cuidadosa seleção de ferramentas e parâmetros de corte. Recomenda-se o uso de ferramentas de aço rápido ou de carboneto, e o uso de fluidos de corte pode aumentar a vida útil da ferramenta e o acabamento da superfície.

Formabilidade

O Aço Inoxidável 308 apresenta boa formabilidade, permitindo processos de conformação a frio e a quente. No entanto, é importante observar que o aumento excessivo de dureza pode ocorrer, exigindo controle cuidadoso dos raios de dobra e técnicas de conformação para evitar trincas.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Propósito Primário / Resultado Esperado
Recocção	1010 - 1120 / 1850 - 2050	30 minutos	Ar	Aliviar tensões, melhorar ductilidade
Tratamento de Solução	1000 - 1100 / 1830 - 2010	30 minutos	Água	Aumentar a resistência à corrosão

Processos de tratamento térmico, como recocção e tratamento de solução, são cruciais para otimizar a microestrutura e as propriedades do Aço Inoxidável 308. Esses tratamentos ajudam a aliviar tensões internas e a aumentar a resistência à corrosão do material, tornando-o adequado para aplicações exigentes.

Aplicações e Usos Típicos

Indústria/Sector	Exemplo de Aplicação Específica	Propriedades Chave do Aço Utilizadas nessa Aplicação	Razão para Seleção (Breve)
Construção	Componentes estruturais	Alta resistência, resistência à corrosão	Durabilidade em ambientes hostis
Automotiva	Sistemas de escape	Resistência a altas temperaturas, soldabilidade	Desempenho sob estresse térmico
Aeroespacial	Componentes de motores	Alta resistência, resistência à oxidação	Segurança e confiabilidade em altitudes elevadas
Processamento de Alimentos	Equipamentos e tubulações	Resistência à corrosão, facilidade de limpeza	Higiene e durabilidade

O Aço Inoxidável 308 é amplamente utilizado em várias indústrias devido às suas excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão. No setor da construção, é utilizado para componentes estruturais expostos a ambientes hostis. Nas indústrias automotiva e aeroespacial, sua resistência a altas temperaturas e soldabilidade o tornam ideal para aplicações críticas.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Outras Informações

Característica/Propriedade	Aço Inoxidável 308	Aço Inoxidável 304	Aço Inoxidável 316	Breve Nota sobre Prós/Contras ou Compensação
Propriedade Mecânica Chave	Alta resistência	Resistência moderada	Alta resistência	308 oferece melhor desempenho em alta temperatura do que o 304
Aspecto Chave de Corrosão	Bom em ambientes ácidos	Bom em ambientes gerais	Excelente em ambientes com cloretos	316 é superior para aplicações marinhas
Soldabilidade	Excelente	Excelente	Bom	308 é preferido para aplicações de soldagem
Usinabilidade	Moderada	Boa	Moderada	304 é mais fácil de usinar do que o 308
Formabilidade	Boa	Excelente	Boa	304 tem melhor formabilidade do que 308
Custo Aproximado Relativo	Moderado	Baixo	Alto	308 é mais custo-efetivo do que 316
Disponibilidade Típica	Comum	Muito Comum	Comum	304 é o mais amplamente disponível

Ao selecionar o Aço Inoxidável 308, as considerações incluem sua relação custo-benefício, disponibilidade e requisitos específicos da aplicação. Embora ofereça excelente desempenho em ambientes de alta temperatura e corrosivos, pode não ser a melhor escolha para cada aplicação, particularmente onde a exposição a cloretos é uma preocupação. A escolha entre os graus 308, 304 e 316 dependerá das condições ambientais específicas e dos requisitos mecânicos da aplicação.

Em resumo, o Aço Inoxidável 308 é um material versátil com um forte equilíbrio de propriedades que o tornam adequado para uma ampla gama de aplicações, particularmente em ambientes de soldagem e de alta temperatura. Sua combinação única de resistência à corrosão, resistência e soldabilidade garante sua relevância contínua na engenharia e manufatura modernas.