Aço inoxidável AISI 410, SS410 (UNS S41000)
O aço inoxidável AISI 410 é um dos aços inoxidáveis martensíticos mais comumente usados. Contém cerca de 12% de Cr e, portanto, oferece resistência moderada à corrosão. Ao contrário da austenita como AISI 304 e AISI 316, a martensita como o grau 410 é magnética e pode ser endurecida por tratamento térmico como aço carbono e aço de baixa liga. SS410 possui boa resistência à tração, resistência à fluência e fadiga e outras propriedades mecânicas, usadas principalmente em turbinas a vapor, motores a jato e turbinas a gás.
O tipo 420 é basicamente uma versão com alto teor de carbono do SS410 que oferece maior resistência. O aço inoxidável ferrítico 430 contém maior teor de cromo, portanto possui maior resistência à corrosão.
Folha de dados e especificações
As tabelas e listas a seguir fornecem a folha de dados e especificações do aço inoxidável 410, incluindo composição química, propriedades físicas e mecânicas, tratamento térmico, soldagem, etc.
Composição química
A composição química do material SS 410 está listada na tabela a seguir com base na análise de fundição.
Folha de dados 1, A tabela abaixo mostra a composição do aço inoxidável AISI 410.
| Composição Química Tipo 410,% | ||||||||
| ASTM/SAE | AISI (UNS) | C | Si, ≤ | Mn, ≤ | P, ≤ | S, ≤ | Cr | Ni, ≤ |
| ASTM A276/A276M | 410 (UNS S41000) | 0,08-0,15 | 1,00 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 11,5-13,5 | – |
| ASTM A580/A580M | 0,15, ≤ | 1,00 | 1,00 | 0,04 | 0,03 | 11,5-13,5 | – | |
| ASTM A959 | ||||||||
| ASTM A479/A479M | ||||||||
| ASTM A314 | ||||||||
| ASTM A240/A240M | 0,08-0,15 | 1,00 | 1,00 | 0,04 | 0,03 | 11,5-13,5 | 0,75 | |
| ASTM A473 | 0,15, ≤ | |||||||
| SAE J405 | 0,15, ≤ | |||||||
Notas:
- ASTM A276/A276M: Especificação padrão para barras e formatos de aço inoxidável
- ASTM A240/A240M: Placas, chapas e tiras de aço inoxidável de cromo e cromo-níquel para vasos de pressão e para aplicações gerais
- ASTM A580/A580M: Fio de aço inoxidável
- ASTM A479/A479M: Barras e formatos de aço inoxidável para uso em caldeiras e outros vasos de pressão
- ASTM A959: Guia padrão para especificação de composições de grau padrão harmonizadas para aços inoxidáveis forjados
- ASTM A473: Forjamentos de aço inoxidável
- ASTM A314: Especificação padrão para tarugos e barras de aço inoxidável para forjamento
- SAE J405: Composição Química de Aços Inoxidáveis Forjados SAE
Propriedades do aço inoxidável AISI 410
As folhas de dados abaixo listam as propriedades do aço inoxidável grau 410, incluindo propriedades físicas e propriedades mecânicas.
Propriedades físicas
As propriedades físicas do aço inoxidável SS 410 estão listadas na tabela abaixo, como densidade, ponto de fusão, calor específico, resistividade elétrica, módulo de elasticidade (módulo de elasticidade), condutividade térmica e coeficiente de expansão térmica (CTE).
Folha de dados 2, propriedades do aço inoxidável AISI 410 – 1.
Notas:
- 10-6·K-1 = 10-6/K
- 1Ω·mm²/m = 1 μΩ·m
- 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1000 kg/m3
- 1 GPa = 1kN/mm2
- 1 MPa = 1 N/mm2
| Propriedades físicas e térmicas do SS 410 | |
| Densidade, g/cm3 (lb/pol3) | 7,9 (0,29) |
| Ponto de fusão, °C (°F) | 1480-1530 (2700-2790) |
| Permeabilidade magnética | 700-1000 |
| Capacidade de calor específico, J/kg·K (Btu/lb ·°F) | 460 (0,11) a 20°C (68°F) |
| Resistividade elétrica, μΩ·m | 0,57 a 20°C (68°F) |
| Módulo elástico (Módulo de elasticidade), Gpa (106 psi) | 200 (29,0) |
| Módulo de Young, Gpa (106 psi) | 190-210 (27,6-30,4) |
| Difusividade térmica, mm2/s (in2/s) | 6,7 (0,01) a 20 – 100 °C (68 – 212 °F) |
| Condutividade térmica, W/m·K (Btu/ft · h ·°F) | 24,9 (14,4) a 100 °C (212 °F) |
| 28,7 (16,6) a 500 °C (932 °F) | |
| Coeficiente de expansão térmica, 10-6/K (μin./pol. ·°F) | 9,9 (5,5) a 0-100 °C (32-212 °F) |
| 11,4 (6,3) a 0-315 °C (32-600 °F) | |
| 11,6 (6,4) a 0-538 ℃ (32-1000 °F) | |
Propriedades mecânicas
As propriedades mecânicas do aço inoxidável AISI 410 são fornecidas na folha de dados abaixo, incluindo resistência à tração, limite de escoamento, alongamento, redução de área, dureza Brinell e Rockwell, teste de impacto Charpy, etc.
Folha de dados 3, propriedades do aço inoxidável tipo 410 – 2.
| Propriedades Mecânicas ASTM A276 Tipo 410 | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistência à tração, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% de resistência ao rendimento, Mpa (ksi), ≥ | Alongamento em 2 pol. (50 mm) ou 4D, ≥% | Redução de área, ≥% | Condição e acabamento |
| ASTM A276/A276M | 410 (UNS S41000) | 480 (70) | 275 (40) | 20 | 45 | A, acabado a quente |
| 480 (70) | 275 (40) | 16 | 45 | A, acabado a frio | ||
| 690 (100) | 550 (80) | 15 | 45 | T, acabado a quente | ||
| 690 (100) | 550 (80) | 12 | 45 | T, acabado a frio | ||
| 830 (120) | 620 (90) | 12 | 40 | H, acabado a quente | ||
| 830 (120) | 620 (90) | 12 | 40 | H, acabado a frio | ||
| Propriedades mecânicas | |||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistência à tração, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% de resistência ao rendimento, Mpa (ksi), ≥ | Alongamento em 2 pol. (50 mm) ou 4D, ≥% | Dureza Brinell, HBW | Dureza Rockwell | Curva Fria |
| ASTM A240/A240M | 410 (UNS S41000) | 450 (65) | 205 (30) | 20 | 217 | 96 HRBW | 180 |
| Propriedades mecânicas | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistência à tração, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% de resistência ao rendimento, Mpa (ksi), ≥ | Alongamento em 2 pol. (50 mm) ou 4D, ≥% | Redução de área, ≥% | Condição e acabamento |
| ASTM A580/A580M | 410 (UNS S41000) | 485 (70) | 275 (40) | 20 | 45 | A, acabado a quente |
| 485 (70) | 275 (40) | 16 | 45 | A, acabado a frio | ||
| 690 (100) | 550 (80) | 12 | 40 | T, acabado a frio | ||
| 830 (120) | 620 (90) | 12 | 40 | H, acabado a frio | ||
Notas para condição:
- A – Recozido.
- H – Endurecido e revenido a uma temperatura relativamente baixa.
- T – Endurecido e revenido a uma temperatura relativamente alta.
| Propriedades mecânicas | |||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistência à tração, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% de resistência ao rendimento, Mpa (ksi), ≥ | Alongamento em 2 pol. (50 mm) ou 4D, ≥% | Redução de área, ≥% | Dureza Brinell, HBW | Doença |
|
ASTM A473; A479/A479M |
410 (UNS S41000) | 485 (70) | 275 (40) | 20 | 45 | 223 | Recozido |
| 485 (70) | 275 (40) | 20 | 45 | 223 | 1 | ||
| 760 (110) | 585 (85) | 15 | 45 | 269 | 2 | ||
| 895 (130) | 690 (110) | 12 | 35 | 331 | 3 | ||
| Os materiais temperados tipo 410 devem ser normalizados ou temperados com líquido a partir de uma temperatura mínima de 925 °C (1700 °F) e, em seguida, mantidos à temperatura de acordo com as condições 1, 2, 3. Para cada aumento de 1 pol. seção transversal, o tempo deve ser aumentado em pelo menos 1 hora. | |||||||
| Propriedades Mecânicas e de Impacto | |||||||
| Tipo UNS ou AISI | Resistência ao impacto do entalhe Charpy V, J (pés·lbf) | dureza Rockwell | Força de rendimento, deslocamento de 0,2%, MPa (ksi), ≥ | Resistência à tração final, MPa (ksi), ≥ | Alongamento em 50,8 mm (2 pol.), % | Redução de área, ≥% | Doença |
| 410 (UNS S41000) | 76 (56) | 43 HRC | 1089 (158) | 1337 (193) | 17 | 62 | Óleo temperado a 1010 °C (1850 °F) e revenido a 250 °C (500 °F) |
| 52 (38) | 26 HRC | 724 (105) | 827 (120) | 20 | 63 | Óleo temperado a 1010 °C (1850 °F) e revenido a 593 °C (1100 °F) | |
Tratamento térmico de aço inoxidável grau 410
O tratamento térmico do aço inoxidável grau 410 inclui recozimento, endurecimento, revenido e alívio de tensão.
anelamento
Temperatura de recozimento para aço inoxidável 410 forjado:
- Recozimento de processo (subcrítico): Resfriado ao ar a uma temperatura de 650-760 °C (1200-1400 °F). A suavidade máxima pode ser obtida aquecendo até a temperatura no limite superior da faixa. Dureza Rockwell: 86-92 HRB.
- Recozimento completo: Mergulhe completamente a uma temperatura na faixa de 830-885 °C (1525-1625 °F); resfriar o forno a 790 °C (1455 °F), continuar resfriando até 595 °C (1100 °F) a uma taxa de 15-25 °C/h (27-45 °F/h); ar frio até a temperatura ambiente. Dureza Rockwell: 75-85 HRB.
- Recozimento isotérmico: Aquecer a 830-885 °C (1525-1625 °F); mantenha 6 horas a 705 °C (1300 °F). Dureza Rockwell: 85 HRB.
Endurecimento
Aquecimento à temperatura de austenitização de 925-1010 °C (1700-1850 °F), o tempo normal na faixa de temperatura é de 30-90 minutos, o agente de têmpera é ar ou óleo (para peças com espessura superior a 6,4 mm (0,25 pol.), óleo deve ser usada têmpera; banhos de martêmpera a 150-400 °C (300-750 °F) podem substituir a têmpera em óleo.);
- Temperatura de revenimento: 205-370 °C (400-700 °F), a resistência à tração final é 1105-1515 MPa (160-220 ksi), a dureza Rockwell é 38-47 HRC.
- Temperatura de revenido: 565-605 °C (1050-1125 °F), a resistência à tração final é 760-965 MPa (110-140 ksi), a dureza Rockwell é 25-31 HRC. (Não é recomendado revenir na faixa de temperatura de 370-565 °C (700-1050 °F), pois isso resultará em desempenho de impacto inferior e instável e baixa resistência à corrosão e à corrosão sob tensão.)
Forjamento
A faixa típica de temperatura de forjamento do SS410 é de 900-1200 °C (1650-2200 °F).
Resistência ao calor
Temperaturas máximas de serviço no ar
- Serviço intermitente: 815 °C (1500 °F)
- Serviço contínuo: 705 °C (1300 °F)
Soldagem
Os aços inoxidáveis martensíticos são os aços inoxidáveis mais difíceis de soldar porque seu equilíbrio químico os torna mais duros, mais fortes e menos dúcteis durante o tratamento térmico. Essas mesmas alterações metalúrgicas são causadas pelo calor da soldagem.
O aço inoxidável AISI 410 pode ser soldado sob condições de recozimento, endurecimento, têmpera e revenido, e muitas vezes produz soldas satisfatórias sem tratamento térmico pós-soldagem, mas é necessário pré-aquecimento. Geralmente pré-aquecido a 260°C (500°F); Soldado nesta temperatura; Resfriamento lento abaixo de 65 °C (150 °F); Temperamento.
Aços com alto teor de carbono (como os graus 420 e 440A) geralmente requerem tratamento térmico pós-soldagem.
| Metal de adição para soldagem a arco | |
| Aço | Eletrodo ou vareta de solda |
| 410 | E/ER410, E/ER308, E/ER309 |
Para soldagem a arco de aço inoxidável tipo 410, recomenda-se o seguinte (apenas para referência):
- Durante o processo de soldagem, pré-aqueça a 250°C (480°F) e mantenha esta temperatura.
- Use eletrodos de austenita como AWS E/ER308 ou 309. Se for necessária uma soldagem mais forte, AWS E/ER410 deve ser usado.
- Após a soldagem, deixe a junta esfriar até a temperatura de pré-aquecimento, que é 250°C (480°F).
- Antes de permitir que a junta esfrie até a temperatura ambiente, realize o revenido a 720°C (1330°F), e para cada 1 polegada de espessura adicionada, o tempo aumenta em pelo menos 1 hora.
- Resfrie à temperatura ambiente.
Formulários
O aço tipo 410 é o aço básico de uso geral usado para válvulas de vapor, válvulas de bandeja, eixos de bombas, pás de turbinas, parafusos e peças diversas que exigem resistência à corrosão e resistência moderada até 540°C (1000°F).
Material equivalente SS 410
Aço inoxidável grau 410 equivalente ao GB chinês, ISO, JIS japonês e padrão europeu EN (Alemanha DIN EN, British BSI…).
Nota: DIN 17440 foi substituído por DIN EN 10088-2 e DIN EN 10088-3.
| Material equivalente a AISI 410 | |||||||||||||||||||||
| EUA | europeu | Alemanha | China | Japão | ISO | Austrália | Índia | Rússia | Coréia | ||||||||||||
| Padrão | Nota (UNS) | Padrão | Nota | Padrão | Classe (Número do Aço) | Padrão | Classe (Número do Aço) | Padrão | Nota | Padrão | Nota | Padrão | Nota (Número ISO) | Padrão | Nota | Padrão | Nota | Padrão | Nota | Padrão | Nota |
| AISI; SAE; ASTM |
410 (UNS S41000) | SAE AMS 5504 | 12,5 Cr (410) | EN 10088-1; EN 10088-2; EN 10088-3 | X12Cr13 (1.4006) | DIN 17440 | X12Cr13 (1.4006) | GB/T 1220; GB/T 3280 |
1Cr13; 12Cr13 (nova designação) |
JIS G4304; JIS G4304; JIS G4305 |
SUS410 | ISO 15510 | X12Cr13 (4006-410-00-I) | ||||||||
Material relacionado: SS 304L, 316L, 303, 1.4301 (X5CrNi18-10), X5CrNiMo17-12-2 (1.4401)
