Propriedades do aço inoxidável AISI 316, densidade de grau SS 316, composição, resistência ao escoamento, condutividade térmica

5 de fevereiro de 2024 Luciano Bertene

Aço inoxidável AISI 316 (UNS S31600)

Aço inoxidável AISI 316 (UNS S31600) é o segundo aço inoxidável austenítico mais comumente usado. Devido à adição de Molibdênio (Mo), o SS 316 apresenta uma grande melhoria na resistência à corrosão e em certas propriedades em comparação ao SS304.

O aço inoxidável 316L (UNS S31603) é a versão de baixo carbono do AISI 316. O SS 316 é melhor que o SS 304 em termos de resistência à corrosão, resistência ao calor e certas propriedades, mas o preço é superior ao AISI 304, para mais detalhes, verifique grau de aço inoxidável 304 vs 316 e 316 vs 316L.

Folha de dados e especificações do SS 316

A folha de dados e especificações do aço inoxidável ASTM SAE AISI 316 estão listadas na tabela abaixo, incluindo composição química e propriedades.

Propriedades de aço inoxidável grau 316

As propriedades do aço inoxidável AISI ASTM 316, como composição química, propriedades físicas, propriedades mecânicas e propriedades magnéticas, estão resumidas nas tabelas abaixo.

Composição Química AISI 316

Tabela 1, composição do aço inoxidável AISI 316, mais resultados consulte a tabela de composição do aço inoxidável.

		Composição Química Tipo 316,% (≤)
ASTM	Tipo AISI (UNS)	C	Si	Mn	P	S	Cr	Não	Mo	N
ASTM A276/A276M	316 (UNS S31600)	0,08	1,00	2h00	0,045	0,030	16,0-18,0	10,0-14,0	2h00-3h00
ASTM A240/A240M	316 (UNS S31600)	0,08	0,75	2h00	0,045	0,030	16,0-18,0	10,0-14,0	2h00-3h00	0,10

Notas:

ASTM A276/A276M: Especificação padrão para barras e formatos de aço inoxidável
ASTM A240/A240M: Especificação padrão para placas, chapas e tiras de aço inoxidável de cromo e cromo-níquel para vasos de pressão e para aplicações gerais

Propriedades mecânicas

As tabelas a seguir mostram as propriedades mecânicas do aço inoxidável grau AISI 316, como resistência ao escoamento, resistência à tração, alongamento e dureza, etc.

Tabela 2, propriedades do aço inoxidável SS 316, os dados são para barra de 25,4 mm (1 pol.) de diâmetro

	Propriedades mecânicas do SS 316
Tipo	Resistência à tração (MPa), ≥	Resistência ao rendimento, ≥ (MPa) com deslocamento de 0,2%	Alongamento em 50 mm (%), ≥	Redução de área (%)	Dureza (HBW), ≤	Doença
316 (UNS S31600)	580	290	50		79 HRB	Folha recozida
	550	240	60	70	212	Barra recozida
	620	415	45	65	275	Barra recozida e estirada a frio

Tabela 3, Propriedades do aço inoxidável ASTM 316

		Propriedades mecânicas ASTM 316
ASTM	Tipo	Resistência à tração (MPa) ≥	0,2% de resistência ao escoamento ≥ (MPa)	Alongamento em 50 mm (%, ≥)	Redução de Área, %, ≥	Dureza Brinell (HBW) ≤	Dureza Rockwell (HRBW) ≤	produtos	Condições
ASTM A240/A240M	316 (UNS S31600)	515	205	40	–	217	95	Placa, Folha e Tira	–
ASTM A276/A276M		515	205	40	50	–	–	Barras e Formas	Recozido, acabado a quente
		620	310	30	40	–	–		Recozido, acabado a frio, diâmetro ≤ 12,7 mm
		515	205	30	40	–	–		Recozido, acabado a frio, diâmetro > 12,7 mm

Propriedades físicas dos materiais SS 316

A ficha técnica abaixo mostra as propriedades físicas do material SS 316, como densidade, ponto de fusão, condutividade térmica, expansão térmica, magnética, módulo de elasticidade, capacidade térmica específica, etc.

Propriedades físicas do SS 316
Densidade do aço inoxidável 316 (g/cm3)	8.03
Ponto de fusão do aço inoxidável 316	1370-1398 ℃
Capacidade de calor específico, J/(Kg·K)	502 a 20 ℃
Resistividade elétrica, μΩ·m	0,74 (20 ℃)
Permeabilidade magnética	1,02 (aproximado)
Módulo de elasticidade (Módulo de elasticidade), GPa	193 (28×10⁶psi)
Difusividade térmica, mm2/s	4,05 (20-100 ℃)
Condutividade térmica do aço inoxidável 316, (W/m·K)	12,1 (20 ℃)
	16,3 (100 ℃)
	21,5 (500 ℃)
Coeficiente de expansão térmica, (10^-6/K)	15,9 (20-100 ℃)
	16,2 (20-300 ℃)
	17,5 (20-500 ℃)

316 Propriedades Magnéticas

O aço tipo 316 não é magnético, mas pode ser fracamente magnético após trabalho a frio.

Resistência ao calor SS316

O SS 316 possui boa resistência à oxidação em uso intermitente abaixo de 871 °C e uso contínuo até 927 °C ao ar. Na faixa de 427 °C – 857 °C, é melhor não usar continuamente SS 316, mas quando o aço inoxidável 316 é usado continuamente fora dessa faixa de temperatura, ele apresenta boa resistência ao calor. O aço inoxidável 316L tem melhor resistência à precipitação de carboneto do que o AISI 316 e pode ser usado na faixa de temperatura acima.

Tratamento térmico AISI SAE ASTM 316

O tratamento térmico do aço inoxidável AISI 316 está resumido no seguinte conteúdo, como recozimento, endurecimento, etc.

Tratamento de solução (temperatura de recozimento)

Recozimento a uma faixa de temperatura de 1010-1065 °C e depois resfriamento rápido. A superfície do aço inoxidável tipo 316 deve ser cuidadosamente limpa antes do recozimento e deve ser protegida com vácuo, hidrogênio ou gás inerte para evitar a formação de uma camada de óxido durante o processo de recozimento.

Tratamento de homogeneização

A temperatura para tratamento térmico de homogeneização é de cerca de 1250°C.

Temperatura de forjamento

A temperatura típica de forjamento do aço inoxidável AISI 316 é de 925-1260 °C (1700-2300 ℉).

Endurecimento

O SS tipo 316 não pode ser endurecido por tratamento térmico, mas pode ser endurecido por trabalho a frio.

Temperatura de alívio de estresse

Quando a soldagem do aço inoxidável 316 não é adequada para o recozimento completo, a tensão residual pode ser moderadamente reduzida abaixo de 600 °C, o que faz com que tenha boa resistência à fluência.

Trabalho a frio

O aço inoxidável grau AISI 316 é adequado para trabalho a frio, como descabeçamento a frio, trefilação a frio e rebitagem a frio, mas é mais difícil que o aço carbono.

Usinagem

O aço inoxidável AISI 316 tem maior resistência e maior taxa de endurecimento por trabalho do que o aço carbono e o aço de baixa liga, por isso é mais difícil de processar. Portanto, são necessárias maior potência e menores velocidades de processamento, o que pode resultar em redução da vida útil da ferramenta e dificuldade na obtenção de uma superfície lisa.

Soldagem de AISI 316

O aço inoxidável tipo 316 tem boa soldabilidade e não requer pré-aquecimento, mas requer uma composição de material de enchimento semelhante, mas um alto teor de liga. Para evitar rachaduras na solda, certifique-se de que a solda contenha 5-10% de ferrita durante o processo de soldagem. Para evitar a corrosão da solda, o teor de carbono pode ser reduzido, por exemplo, usando aço inoxidável 316L de ultrabaixo carbono, aço inoxidável estabilizado ou adicionando nióbio (Nb). Para ótima resistência à corrosão, suavidade e ductilidade, o SS 316 pode exigir recozimento subsequente após soldagem ou tratamento térmico. Porque o carboneto de cromo com corrosão intergranular é dissolvido durante o processo de recozimento.

Tratamento térmico pós-soldagem: Se realizado, 950-1150 °C (1740-2100 °F), ou alívio de tensão abaixo de 650 °C (1200 °F) para evitar deterioração da solda.

Resistência à corrosão

O aço inoxidável AISI 316 possui melhor resistência à corrosão que o aço inoxidável 304 e possui boa resistência à corrosão na produção de celulose e papel. Além disso, o SS Tipo 316 também possui boa resistência à corrosão em atmosferas marítimas e industriais agressivas.

A seguir está a faixa de aplicação do gráfico de resistência à corrosão do aço inoxidável AISI 316 em meio de íon cloreto para referência.

Aplicações de AISI SAE ASTM 316

Os principais usos do aço inoxidável AISI 316 são trocadores de calor para equipamentos de celulose e papel, equipamentos de tingimento, equipamentos de processamento de filmes, tubos, válvulas solenóides, braçadeiras, esferas, corpos de válvulas, sedes de válvulas, porcas, hastes de válvulas, flanges e materiais para exteriores. uso em áreas costeiras, etc. Também usado em ambiente marinho e como aço inoxidável de qualidade alimentar.