Tubo sem costura ASTM A312 UNS S31254: 6% de molibdênio super-grau austenítico

O que é o aço inoxidável UNS S31254?

UNS S31254 é um aço inoxidável super-austenítico totalmente austenítico com 6% de molibdênio. Às vezes, é descrito na literatura comercial como um grau de 6% de Mo ou como uma liga de 20Cr-18Ni-6Mo. O aço é reforçado com solução e estabilizado por nitrogênio, e a combinação de molibdênio mais nitrogênio fornece um número equivalente de resistência à corrosão (PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N) de aproximadamente 43, que é aproximadamente o dobro de 316L. É importante observar que o UNS S31254 não é um aço duplex; a microestrutura é austenita monofásica e o grau não é magnético na condição recozida.

A designação é coberta pela ASTM A312 para tubos sem costura e soldados, ASTM A269 e A213 para tubos, ASTM A240 para placas e ASTM A182 para conexões forjadas, com especificações ASME correspondentes para serviços de pressão.

Padrões e notas equivalentes

Sistema Padrão	Designação
UNS (EUA)	S31254
PT (Europa)	1.4547/X1CrNiMoCuN20-18-7
AFNOR (França)	Z1 CNDU 20.18.06 Az
SIS (Suécia)	2378
Especificação do tubo	ASTM A312/ASME SA312
Especificação do tubo	ASTM A269, A213

Composição Química (ASTM A312)

A composição especificada de UNS S31254 na ASTM A312 está listada abaixo. O aço é deliberadamente ligado com molibdênio e nitrogênio para melhorar a resistência à corrosão localizada.

Elemento	C	Mn	P	S	Si	Cr	Não	Mo	N	Cu
Contente, %	0,020 máx.	1,00 no máximo	0,030 máx.	0,010 máx.	0,80 máx.	19.5-20.5	17.5-18.5	6.0-6.5	0.18-0.25	0.50-1.00

Propriedades Mecânicas (ASTM A312)

O tubo sem costura e soldado de UNS S31254 na condição de solução-recozida atende aos seguintes requisitos mínimos.

Propriedade	Exigência
Resistência à tração Rm	650 MPa min
0,2% de tensão de prova Rp0,2	300 MPa min
Alongamento em 50 mm	35% mínimo

O limite de escoamento de cerca de 300 MPa é visivelmente superior aos 205 MPa típicos dos graus 304/316, o que é um dos motivos pelos quais a liga é preferida onde tanto a resistência quanto a resistência à corrosão são necessárias.

Tratamento térmico

O UNS S31254 é fornecido na condição-de solução recozida. A temperatura de recozimento recomendada é de 1150-1200 graus Celsius, seguida de resfriamento rápido em água ou ar. O resfriamento deve ser rápido o suficiente para evitar a precipitação de fases secundárias, o que reduziria a resistência à corrosão.

Resistência à corrosão e características principais

Excelente resistência à corrosão por pites e frestas em meios de cloreto, com um PREN de cerca de 43.

Excelente resistência à corrosão sob tensão por cloretos, o que torna a classe adequada para serviços de água do mar onde 304 e 316 podem falhar.

Boa resistência a ácidos oxidantes e a ambientes de ácido sulfúrico e fosfórico em diversas concentrações e temperaturas.

Maior resistência que os aços inoxidáveis ​​austeníticos da série 300, permitindo seções mais finas e estruturas mais leves.

Boa soldabilidade usando metais de adição correspondentes ou sobre{0}ligados e práticas de soldagem austenítica padrão.

Aplicações Típicas

Sistemas de resfriamento de água do mar, trocadores de calor e condensadores em usinas de energia e dessalinização.

Tubulações e recipientes de processos químicos e petroquímicos que manuseiam meios carregados-de cloreto.

Equipamento de branqueamento de celulose e papel.

Sistemas de dessulfurização de gases de combustão (FGD) na geração de energia.

Equipamentos offshore de petróleo e gás e sistemas de combate a incêndios.

Equipamento de processamento de alimentos onde são usados-agentes de limpeza à base de cloreto.

Perguntas frequentes

Q1. O UNS S31254 é um aço inoxidável duplex?

Não. UNS S31254 possui uma microestrutura totalmente austenítica. É um grau super-austenítico de molibdênio com 6% de molibdênio. Os aços duplex, como o UNS S32205, têm uma estrutura mista de ferrita-austenita e menor teor de níquel.

Q2. Como o S31254 se compara ao 316L?

S31254 contém cerca de 6% de molibdênio versus 2-3% em 316L, mais 0,18-0,25% de nitrogênio. Seu PREN de cerca de 43 é aproximadamente o dobro do 316L (cerca de 24), proporcionando resistência muito melhor à corrosão por pites e frestas em ambientes de cloreto. Seu limite de escoamento também é maior (300 MPa versus 170-205 MPa).

Q3. O que é o PREN e por que é importante?

PREN, o número equivalente de resistência à corrosão por pites, é calculado como Cr + 3.3 Mo + 16 N. É um índice de classificação para resistência à corrosão por pites em meios de cloreto. Valores mais altos indicam melhor resistência. S31254 atinge cerca de 43, adequado para água do mar e outros serviços agressivos com cloreto.

Q4. O S31254 pode ser soldado?

Sim. Ele solda bem com GTAW, GMAW, SMAW e SAW usando metais de adição correspondentes, como EN ISO 18274 Ni-com base ou consumíveis com-liga com 6% Mo. Baixa entrada de calor e temperaturas de interpasse controladas são recomendadas, e o aço geralmente é usado na condição recozida em solução-.

Q5. Quais temperaturas de serviço são típicas para S31254?

O grau é normalmente especificado para serviço de cerca de -50 a 300 graus Celsius em equipamentos de pressão. Em temperaturas mais altas, a resistência diminui e, para serviços contínuos em temperaturas elevadas, são preferidas classes resistentes ao calor.

Q6. Por que o S31254 é chamado de grau de molibdênio de 6%?

Porque seu conteúdo de molibdênio de 6,0-6,5% é aproximadamente três vezes maior que o de 316L (2,0-3,0%). O molibdênio é o elemento-chave que resiste à corrosão por pites e frestas em ambientes clorados e trabalha em conjunto com o nitrogênio para fortalecer a matriz austenítica.