Aço Inoxidável 317L: Propriedades e Principais Aplicações

O aço inoxidável 317L é classificado como um aço inoxidável austenítico, caracterizado pelo seu baixo teor de carbono, o que melhora sua resistência à corrosão e soldabilidade. Este grau é principalmente ligado ao cromo (Cr), níquel (Ni) e molibdênio (Mo), com adição de nitrogênio (N) em alguns casos. A presença desses elementos influencia significativamente suas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e desempenho geral em diversos ambientes.

Visão Geral Abrangente

O aço inoxidável 317L é conhecido por sua excelente resistência à corrosão por pites e fendas, particularmente em ambientes com cloretos, tornando-o adequado para aplicações em processamento químico, ambientes marinhos e processamento de alimentos. Seu baixo teor de carbono (≤ 0,03%) minimiza o risco de precipitação de carbonetos durante a soldagem, o que pode levar à corrosão intergranular.

Vantagens:
- Resistência à Corrosão: Resistência superior a cloretos e ácidos em comparação com os aços inoxidáveis padrão 304 e 316.
- Soldabilidade: O baixo teor de carbono permite uma soldagem fácil sem a necessidade de tratamento térmico pós-soldagem.
- Resistência: Mantém a resistência em temperaturas elevadas, tornando-o adequado para aplicações em alta temperatura.

Limitações:
- Custo: Geralmente mais caro que os graus 304 e 316 devido ao maior teor de ligas.
- Endurecimento pelo Trabalho: Pode ser mais desafiador de usinar devido às suas características de endurecimento pelo trabalho.
- Disponibilidade: Menos comumente estocado do que 304 e 316, o que pode afetar os prazos de entrega.

Historicamente, o 317L ganhou destaque em indústrias que requerem alta resistência à corrosão, como farmacêuticas, processamento de alimentos e petroquímicas, onde suas propriedades únicas proporcionam vantagens significativas em relação a outros graus de aço inoxidável.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização Padrão	Designação/Grau	País/Região de Origem	Anotações/Observações
UNS	S31703	EUA	Versão de baixo carbono do 317
AISI/SAE	317L	EUA	Semelhante ao 316L, mas com maior teor de Mo
ASTM	A240	EUA	Especificação padrão para chapas de aço inoxidável
EN	1.4438	Europa	Equivalente ao 317L com pequenas diferenças de composição
JIS	SUS317L	Japão	Equivalente mais próximo com propriedades semelhantes
ISO	1.4438	Internacional	Designação padrão para aço inoxidável austenítico

As diferenças entre graus equivalentes muitas vezes residem em seus elementos de liga específicos e propriedades mecânicas. Por exemplo, enquanto o 316L e o 317L oferecem excelente resistência à corrosão, o 317L geralmente possui um maior teor de molibdênio, melhorando seu desempenho em ambientes mais agressivos.

Propriedades Chave

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa de Percentagem (%)
Cr (cromo)	18,0 - 20,0
Ni (níquel)	11,0 - 15,0
Mo (molibdênio)	2,0 - 3,0
C (carbono)	≤ 0,03
N (nitrogênio)	≤ 0,10
Fe (ferro)	Equilíbrio

Os principais elementos de liga no aço inoxidável 317L desempenham papéis cruciais:
- Cromo: Aumenta a resistência à corrosão e contribui para a formação de uma camada protetora de óxido.
- Níquel: Melhora a tenacidade e ductilidade, tornando o aço mais trabalhável.
- Molibdênio: Aumenta a resistência à corrosão por pites e fendas, particularmente em ambientes com cloretos.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor Típico/Faixa (Métrico)	Valor Típico/Faixa (Imperial)	Norma de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recozido	520 - 720 MPa	75 - 104 ksi	ASTM E8
Resistência ao Escoamento (0,2% desvio)	Recozido	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Elongação	Recozido	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Dureza (Rockwell B)	Recozido	85 - 95 HRB	85 - 95 HRB	ASTM E18
Força de Impacto (Charpy)	-20°C	40 J	29,5 ft-lbf	ASTM E23

As propriedades mecânicas do aço inoxidável 317L o tornam adequado para aplicações que requerem alta resistência e ductilidade. Sua boa elongação e resistência ao impacto garantem que possa suportar cargas dinâmicas e tensões sem falha.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Métrico)	Valor (Imperial)
Densidade	-	8,0 g/cm³	0,289 lb/in³
Ponto de Fusão/Faixa	-	1375 - 1400 °C	2507 - 2552 °F
Condutividade Térmica	20°C	16,2 W/m·K	112 BTU·in/h·ft²·°F
Capacidade Calorífica Específica	20°C	500 J/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	20°C	0,72 µΩ·m	0,72 µΩ·in
Coeficiente de Expansão Térmica	20 - 100 °C	16,0 x 10⁻⁶/K	8,89 x 10⁻⁶/°F

Propriedades físicas chave, como condutividade térmica e densidade, são críticas para aplicações que envolvem trocadores de calor e outros sistemas de gerenciamento térmico. O ponto de fusão relativamente alto indica bom desempenho em ambientes de alta temperatura.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Avaliação de Resistência	Anotações
Cloretos	3-10	20-60 / 68-140	Excelente	Risco de pites
Ácido Sulfúrico	10-30	20-40 / 68-104	Bom	Resistência limitada
Ácido Clorídrico	5-10	20-40 / 68-104	Regular	Susceptível a SCC
Ácido Acético	10-50	20-60 / 68-140	Bom	Resistência moderada
Água do Mar	-	20-60 / 68-140	Excelente	Resistente à corrosão por fendas

O aço inoxidável 317L apresenta excelente resistência a uma variedade de agentes corrosivos, particularmente em ambientes com cloretos, tornando-o uma escolha preferida para aplicações marinhas. No entanto, é suscetível a trincas de corrosão sob tensão (SCC) em ambientes com altas concentrações de cloreto, especialmente quando exposto a temperaturas elevadas.

Quando comparado ao 316L, o 317L oferece resistência superior à corrosão por pites e fendas devido ao seu maior teor de molibdênio. No entanto, o 316L pode ser mais econômico para ambientes menos agressivos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Max Temperatura de Serviço Contínuo	400	752	Adequado para aplicações em alta temperatura
Max Temperatura de Serviço Intermitente	870	1600	Exposição a curto prazo apenas
Temperatura de Escalabilidade	800	1472	Risco de oxidação em temperaturas mais altas
Considerações sobre Resistência ao Fluência começam em torno de	600	1112	O desempenho pode degradar em temperaturas elevadas

O aço inoxidável 317L mantém sua resistência e resistência à corrosão em temperaturas elevadas, tornando-o adequado para aplicações em trocadores de calor e reatores químicos. No entanto, a exposição prolongada a temperaturas acima de 400°C pode levar à oxidação e à formação de escala, o que pode comprometer sua integridade.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Adição Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Protegido Típico	Anotações
TIG	ER317L	Argônio	Resultados excelentes com mínima distorção
MIG	ER317L	Argônio/CO2	Bom para seções mais grossas
SMAW	E317L	Fluxo de baixo hidrogênio	Requer pré-aquecimento para seções mais grossas

O aço inoxidável 317L é altamente soldável, com risco mínimo de trincas ou distorção. O pré-aquecimento é recomendado para seções mais grossas para evitar estresse térmico. O tratamento térmico pós-soldagem geralmente não é necessário, simplificando os processos de fabricação.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	[317L]	AISI 1212	Anotações/Dicas
Índice Relativo de Usinabilidade	40%	100%	Requer velocidades de corte mais lentas
Velocidade de Corte Típica (Torneamento)	20 m/min	60 m/min	Use ferramentas de metal duro para melhores resultados

O aço inoxidável 317L tem um índice de usinabilidade mais baixo em comparação com os aços carbono, exigindo velocidades de corte mais lentas e ferramentas especializadas para alcançar resultados ótimos.

Formabilidade

O 317L apresenta boa formabilidade, permitindo processos de trabalho a frio e a quente. No entanto, suas características de endurecimento pelo trabalho podem dificultar a formação de formas complexas sem técnicas adequadas.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Propósito Primário / Resultado Esperado
Recocimento em Solução	1010 - 1120 / 1850 - 2050	30 minutos	Ar ou Água	Dissolve carbonetos, aumenta a resistência à corrosão
Alívio de Tensões	400 - 600 / 752 - 1112	1 hora	Ar	Reduz tensões residuais

Processos de tratamento térmico, como o recozimento em solução, são cruciais para otimizar a microestrutura do aço inoxidável 317L, melhorando sua resistência à corrosão e propriedades mecânicas.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/Sector	Exemplo de Aplicação Específica	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção
Processamento Químico	Reatores e trocadores de calor	Alta resistência à corrosão, resistência	Adequado para ambientes agressivos
Marinha	Construção naval e estruturas offshore	Excelente resistência a pites	Durabilidade em ambientes salinos
Processamento de Alimentos	Equipamentos e tanques de armazenamento	Resistência à corrosão, facilidade de limpeza	Conformidade com padrões de higiene
Farmacêutico	Bioreatores e recipientes de armazenamento	Não reativo, alta pureza	Crítico para a integridade do produto

Outras aplicações incluem:
* - Oleodutos e gasodutos
* - Equipamentos de geração de energia
* - Equipamentos de fabricação farmacêutica

A seleção do aço inoxidável 317L nessas aplicações deve-se principalmente à sua superior resistência à corrosão e propriedades mecânicas, que são essenciais para manter a integridade e o desempenho em ambientes desafiadores.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações

Característica/Propriedade	Aço Inoxidável 317L	Aço Inoxidável 316L	Aço Inoxidável 304	Nota Breve sobre Prós/Contras ou Troca
Propriedade Mecânica Chave	Alta resistência à tração	Boa resistência à tração	Resistência à tração moderada	O 317L oferece maior resistência e resistência à corrosão
Aspecto Chave da Corrosão	Excelente em cloretos	Bom em cloretos	Regular em cloretos	O 317L é superior em ambientes agressivos
Soldabilidade	Excelente	Excelente	Boa	O 317L não requer tratamento pós-soldagem
Usinabilidade	Moderada	Moderada	Alta	O 317L é mais desafiador para usinar
Formabilidade	Boa	Boa	Excelente	O 317L pode exigir mais esforço na formação
Custo Relativo Aproximado	Mais alto	Moderado	Mais baixo	Considerações de custo podem afetar a seleção
Disponibilidade Típica	Moderada	Alta	Muito Alta	A disponibilidade pode impactar os prazos de projeto

Ao selecionar o aço inoxidável 317L, considerações como custo, disponibilidade e requisitos específicos da aplicação são cruciais. Suas propriedades únicas o tornam uma excelente escolha para ambientes exigentes, mas seu custo mais alto e menor usinabilidade em comparação com outros graus podem influenciar as decisões.

Em resumo, o aço inoxidável 317L é um material versátil que se destaca em resistência à corrosão e força mecânica, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações em indústrias onde durabilidade e confiabilidade são essenciais.