Propriedades do aço inoxidável 304: composição SS304, densidade, resistência ao escoamento, condutividade térmica, dureza, módulo de elasticidade

Propriedades do aço inoxidável 304: composição SS304, densidade, resistência ao escoamento, condutividade térmica, dureza, módulo de elasticidade

Encaixe de tubo de aço inoxidável ASTM SAE AISI 304 SS304 SS 304 Tipo UNS S30400 18/8

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.

Tabela de resistência à corrosão do aço inoxidável SS 304 316 em meio cloretoTabela de resistência à corrosão do aço inoxidável SS 304 316 em meio cloreto

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:

  1. DIN 17440 foi substituída pela DIN EN 10088-2.
  2. O grau de aço inoxidável chinês 0Cr18Ni9 é uma designação antiga e foi substituída pelo novo nome 06Cr19Ni10.
  3. ASTM A240/A240M – Especificação padrão para placas, folhas e tiras SS de cromo e cromo-níquel para vasos de pressão e para aplicações gerais.
  4. ASTM A276/A276M – Especificação padrão para barras e formatos SS.
  5. JIS G4304:2005 – Chapa de aço inoxidável laminada a quente, chapa de aço e tira de aço.
  6. GB/T 1220: 2007 – Barras de aço inoxidável.
  7. 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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1 comentário

Utilizamos na empresa o AISI 304 tanto para ESTAMPAGEM (chapa) como para USINAGEM (BARRAS.
Gostaria de saber se as propriedades mecânicas são as mesmas?

Ademir Bortoto

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