Aço inoxidável AISI 304 (UNS S30400)
Aço inoxidável AISI 304 (UNS S30400) é o material mais comumente usado em aços inoxidáveis e geralmente é adquirido no estado recozido ou trabalhado a frio. Como o SS304 contém 18% de cromo (Cr) e 8% de níquel (Ni), ele também é conhecido como aço inoxidável 18/8. O tipo 304 tem boa processabilidade, soldabilidade, resistência à corrosão, resistência ao calor, resistência a baixas temperaturas e propriedades mecânicas, boa trabalhabilidade a quente, como estampagem e dobra, e nenhum endurecimento por tratamento térmico. SS 304 é amplamente utilizado no uso industrial, decoração de móveis, indústria alimentícia e médica, etc.
AISI 304L é a versão de baixo carbono do aço inoxidável 304, AISI 303 é um aço de usinagem livre, basicamente uma variante do SS304, que aumenta o teor de fósforo (P) e enxofre (S) e melhora a usinabilidade. AISI 316 é melhor que 304 em certas propriedades, resistência à corrosão e resistência ao calor, etc. Para obter mais informações, verifique aço inoxidável 304 vs 304L e aço inoxidável 304 vs 316.
Propriedades de aço inoxidável SS 304
A folha de dados e especificações a seguir mostram as propriedades do aço inoxidável SS 304, incluindo propriedades físicas e mecânicas.
Composição química
A composição do aço inoxidável tipo 304 é fornecida na tabela abaixo.
Folha de dados 1, composição de aço inoxidável AISI 304
| Composição química, % | ||||||||||
| ASTM | AISI (UNS) | C, ≤ | Si, ≤ | Mn, ≤ | P, ≤ | S, ≤ | Cr | Não | N, ≤ | produtos |
| ASTM A240/A240M | 304 (UNS S30400) | 0,07 | 0,75 | 2h00 | 0,045 | 0,030 | 17,5-19,5 | 8,0-10,5 | 0,10 | Placa, Folha e Tira |
| ASTM A276/276M | 0,08 | 1,00 | 2h00 | 0,045 | 0,030 | 18h00-20h00 | 8,0-11,0 | – | Barras e Formas | |
Propriedades mecânicas de aço inoxidável SS304
Folha de dados-2, as tabelas abaixo listam as propriedades mecânicas do material SS304, incluindo resistência ao escoamento, resistência à tração, alongamento e dureza, etc.
| Propriedades mecânicas, os dados são para barras de 25,4 mm (1 pol.) de diâmetro | ||||||
| Aço (UNS) | Resistência à tração, MPa (ksi) | Resistência ao escoamento, MPa (ksi) | Alongamento em 50 mm (2 pol.), % ≥ | Redução de área (%) | Dureza (HB) | Doença |
| AISI 304 (UNS S30400) | 585 (85) | 235 (34) | 60 | 70 | 149 | Barra recozida |
| 690 (100) | 415 (60) | 45 | 212 | Recozido e estirado a frio | ||
| 860 (125) | 655 (95) | 25 | 275 | Alta resistência estirada a frio | ||
Folha de dados 3, Propriedades do aço inoxidável ASTM 304 – Propriedades mecânicas
| Propriedades mecânicas | |||||||||
| Tipo ASTM | AISI (UNS) | Resistência à tração, MPa (ksi) | 0,2% de resistência ao rendimento, MPa (ksi) | Alongamento em 50 mm (2 pol.), % ≥ | Redução de Área, %, ≥ | Dureza Brinell (HBW) ≤ | Dureza Rockwell (HRBW) ≤ | produtos | Doença |
| ASTM A240/A240M | 304 (UNS S30400) | 515 (75) | 205 (30) | 40 | – | 201 | 92 | Placa, Folha e Tira | – |
| ASTM A276A/276M | 515 (75) | 205 (30) | 40 | 50 | – | – | Barras e Formas | Acabado a quente | |
| 620 (90) | 310 (45) | 30 | 40 | – | – | Acabamento a frio, diâmetro ≤ 12,7 mm (0,5 pol.) | |||
| 515 (75) | 205 (30) | 30 | 40 | – | – | Acabado a frio, Dia. > 12,7 mm (0,5 pol.) | |||
Os dados vêm de padrões ASTM profissionais, autorizados e confiáveis.
Propriedades físicas
Folha de dados 4, propriedades físicas do SS304
- 1g/cm3 = 1kg/dm3 = 1000kg/m3;
- 1 μΩ·m = 1 Ω·mm²/m
- 1 GPa = 1kN/mm2
| Propriedades físicas | |
| Densidade, g/cm3 (lbs/pol3) | 7,93 (0,286) |
| Ponto de fusão, °C (°F) | 1398-1454 (2550-2650) |
| Magnético em condição recozida | Não |
| Permeabilidade magnética | 1,02 (aproximado) |
| Capacidade de calor específico, J/(Kg·K) | 500 a 0-100 °C (32-212 °F) |
| Resistividade elétrica, μΩ·m | 0,73 a 20°C (68°F) |
| Módulo de elasticidade (Módulo de elasticidade), GPa (psi) | 193 (28×106) |
| Difusividade térmica, mm2/s | 3,84 a 20-100°C (68-212) |
| Condutividade térmica (W/m·K) | 16,3 a 100°C (212°F) |
| 21,5 a 500°C (932°F) | |
| Coeficiente médio de expansão térmica, (10-6/K) | 17,2 a 0-100 °C (32-212 °F) |
| 17,8 a 0-315 °C (32-600 °F) | |
| 18,4 a 0-538 °C (32-1000 °F) | |
Propriedades magneticas
O aço inoxidável tipo 304 não é magnético, mas pode ser ligeiramente magnético após trabalho a frio.
Resistência ao calor
Temperatura máxima de serviço no ar
- Temperatura de serviço intermitente: 870 °C (1600 °F);
- Temperatura de serviço contínuo: 925 °C (1700 °F);
A sensibilização ocorre quando o aço inoxidável austenítico tipo 304 é aquecido entre 425 e 815 °C (800-1500 °F). Carbono e cromo se combinam para formar carboneto de cromo, que precipita na fronteira do cristal, de modo que o conteúdo de Cr próximo à fronteira do grão é bastante reduzido e se torna uma região empobrecida de Cr. Portanto, sua resistência à corrosão é reduzida.
Para prevenir a sensibilização, os seguintes métodos podem ser utilizados para o aço inoxidável AISI 304:
- Passando rapidamente a faixa de temperatura sensibilizada de 425-815 °C (800-1500 °F), portanto, o Cr não tem tempo suficiente para se combinar com o C e é impossível precipitar o carboneto de cromo.
- O aço inoxidável sensibilizado é reaquecido a uma temperatura de 1.040-1.065 °C (1.900-1.950 °F) suficiente para decompor o carboneto de cromo e, em seguida, resfriado rapidamente (têmpera com água, se possível) para diminuir a probabilidade de o carboneto de cromo precipitar.
- O uso de aços inoxidáveis austeníticos de carbono ultrabaixo, como 304L e 316L, pode reduzir a formação de carboneto de cromo e reduzir a probabilidade de envelope pobre em cromo.
Tratamento térmico de aço inoxidável 304
A seguir está o tratamento térmico do aço inoxidável 304, como recozimento, forjamento, endurecimento, alívio de tensão, etc.
Recozimento (Recozimento de Solução)
A faixa de temperatura de recozimento do aço inoxidável tipo 304 é de 1010-1065 °C (1850-1950 °F), 1040 °C (1900 °F) é recomendado e depois resfriado rapidamente.
Antes do recozimento, a superfície deve ser cuidadosamente limpa, e para evitar a formação de uma camada de óxido durante o processo de recozimento, deve-se utilizar proteção a vácuo, hidrogênio ou gás inerte.
Temperatura de forjamento
A temperatura típica de forjamento do aço inoxidável tipo 304 é de 925-1260 °C (1700-2300 °F).
Endurecimento
O aço inoxidável AISI SAE ASTM 304 não pode ser endurecido por tratamento térmico, mas pode ser endurecido por trabalho a frio.
Temperatura de alívio de estresse
Quando a soldagem não é adequada para recozimento completo, a tensão residual do aço inoxidável grau SS 304 pode ser moderadamente reduzida abaixo de 450 °C (840 °F).
Trabalho a frio
O SS304 é adequado para operações de trabalho a frio, incluindo descabeçamento a frio, trefilação a frio, extrusão a frio e rebitagem a frio, mas é mais difícil do que o trabalho a frio de aço carbono.
Usinagem
O aço inoxidável tipo 304 é mais difícil de usinar do que o aço carbono e o aço de baixa liga devido à sua maior resistência e maior taxa de endurecimento por trabalho. Portanto, são necessárias mais potência e menor velocidade de processamento, resultando em menor vida útil da ferramenta e dificuldade na obtenção de uma superfície lisa.
Soldagem
SS 304 tem excelente desempenho de soldagem e não requer pré-aquecimento, mas requer composição de material de enchimento semelhante, mas alto teor de liga. Certifique-se de que a solda contenha 5-10% de ferrita durante a soldagem para evitar rachaduras na solda. Reduza o teor de carbono, como usar 304L, aço inoxidável estabilizado ou adicionar nióbio (Nb), para evitar corrosão da solda. O SS 304 pode exigir recozimento subsequente após soldagem ou tratamento térmico para obter resistência à corrosão, suavidade e ductilidade ideais. Porque o carboneto de cromo corrosivo intergranular é dissolvido durante o processo de recozimento.
Tratamento térmico pós-solda: 949-1149 °C (1740-2100 °F), se realizado, ou alívio de tensão abaixo de 649 °C (1200 °F) para evitar corrosão da solda.
Resistência à corrosão
A razão pela qual o aço inoxidável grau AISI 304 apresenta excelente resistência à corrosão na atmosfera é devido à formação de uma película de passivação de cromo em sua superfície. Mas quando o SS304 está em um ambiente quente de cloreto, a corrosão é ainda mais rápida do que o aço-carbono não ligado. Abaixo está a faixa de aplicação de aço inoxidável em meio de íon cloreto para referência.
Exemplos de ambiente de ferrugem do aço inoxidável ASTM 304: água do mar, vento marinho, sal, transpiração, etc.
Formulários
O aço inoxidável AISI 304 é amplamente utilizado na indústria química e de petróleo, máquinas metalúrgicas, indústria aeroespacial, equipamentos de processamento de alimentos, instrumentos, eletrodomésticos e indústrias de fabricação de hardware.
O material SS304 é transformado em muitos produtos intermediários, como chapas e placas de aço, tubos e canos de aço, barras e planos de aço, barras e fios, etc.
Produtos finais, como todos os tipos de utensílios de cozinha, talheres, dispositivos médicos, máquinas e peças, telas de arame, filtros, produtos arquitetônicos e decorativos, etc.
Grau equivalente a AISI 304
O material equivalente de aço inoxidável tipo 304 ASTM está listado na tabela abaixo, incluindo ISO, EN europeu (Alemanha DIN, BSi britânico, França NF…), JIS japonês e padrão chinês GB (para referência).
Notas:
- DIN 17440 foi substituída pela DIN EN 10088-2.
- O grau de aço inoxidável chinês 0Cr18Ni9 é uma designação antiga e foi substituída pelo novo nome 06Cr19Ni10.
- ASTM A240/A240M – Especificação padrão para placas, folhas e tiras SS de cromo e cromo-níquel para vasos de pressão e para aplicações gerais.
- ASTM A276/A276M – Especificação padrão para barras e formatos SS.
- JIS G4304:2005 – Chapa de aço inoxidável laminada a quente, chapa de aço e tira de aço.
- GB/T 1220: 2007 – Barras de aço inoxidável.
- GB/T 3280: 2015 – Chapa de aço inoxidável laminada a frio, chapa de aço e tira de aço.
| Grau equivalente a AISI 304 | |||||||||||||||
| EUA | europeu | Alemanha | Grã-Bretanha (Reino Unido) | ISO | Japão | China | |||||||||
| Padrão | Nota (UNS) | Padrão | Nome do Aço (Número do Aço) | Padrão | Classe (Número do Aço) | Padrão | Classe (Número do Aço) | Padrão | Nota | Padrão | Nota | Padrão | Nota | ||
| AISI-SAE; ASTM A240/A240M; A276/A276M |
AISI304 (UNS S30400) |
EN 10088-2; EN 10088-3 |
X5CrNi18-10 (1.4301) | DIN EN 10088-2; DIN 17440 |
X5CrNi18-10 (1.4301) | DIN EN 10088-2; BS970:1996 |
X5CrNi18-10 (1,4301); 304S15 |
ISO 15510 | X5CrNi18-10 | JIS G4304 | SUS304 | GB/T 1220; GB/T 3280 |
06Cr19Ni10; 0Cr18Ni9 (designação antiga) |
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