Comparação do desempenho de corrosão entre a liga de titânio Grau 2 e o aço inoxidável 304L.

O aço inoxidável AISI 304 é um-aço inoxidável austenítico de uso geral conhecido por sua boa resistência à corrosão, excelente conformabilidade e soldabilidade. Sua composição principal é uma proporção de cromo{3}}níquel (aproximadamente 18% de cromo, 8% de níquel) e tem desempenho estável em condições atmosféricas amenas, água doce e vários meios oxidantes. É amplamente utilizado em utensílios de cozinha, equipamentos alimentícios, decoração arquitetônica, eletrodomésticos e componentes industriais em geral, tornando-o o tipo de aço inoxidável-mais comumente usado e econômico. No entanto, não é adequado para ambientes com alta-concentração de cloreto ou ácidos fortemente redutores.

 

O titânio grau 2 é o grau de titânio puro mais amplamente utilizado (titânio comercialmente puro), pertencente à liga de titânio do tipo -. Suas principais características incluem excelente resistência à corrosão (especialmente em ambientes de cloreto), boas propriedades mecânicas gerais (equilíbrio entre resistência e ductilidade) e excelente conformabilidade a frio e soldabilidade. É usado principalmente em equipamentos químicos (trocadores de calor, reatores), engenharia naval, implantes médicos, estruturas aeroespaciais não-de carga-e bens de consumo. É o material mais robusto entre os tipos de titânio puro, equilibrando desempenho, processabilidade e economia-.

 

Composição química do aço inoxidável AISI 304 e titânio grau 2

Elemento	Aço inoxidável 304 (UNS S30400)	Titânio Grau 2 (UNS R50400)
Ferro (Fe)	Equilíbrio	Menor ou igual a 0,30%
Carbono (C)	Menor ou igual a 0,08%	Menor ou igual a 0,10%
Cromo (Cr)	18.0 – 20.0 %	–
Níquel (Ni)	8.0 – 10.5 %	–
Manganês (Mn)	Menor ou igual a 2,0%	–
Silício (Si)	Menor ou igual a 1,0%	–
Fósforo (P)	Menor ou igual a 0,045%	–
Enxofre (S)	Menor ou igual a 0,030%	–
Titânio (Ti)	–	Maior ou igual a 99,2% (Saldo)
Oxigênio (O)	–	Menor ou igual a 0,25%
Nitrogênio (N)	Menor ou igual a 0,10%	Menor ou igual a 0,03%
Hidrogênio (H)	–	Menor ou igual a 0,015%

 

Aço Inoxidável AISI 304 (Liga de Ferro)
Vantagens: Custo-econômico, amplamente disponível, excelente durabilidade, boa tenacidade, fácil de soldar/usinar, boa resistência à corrosão (menos propenso a enferrujar que o aço carbono).
Desvantagens: Mais pesado que o titânio, menor resistência à corrosão em ambientes agressivos (água do mar, produtos químicos corrosivos fortes).
Melhores usos: Utensílios de cozinha, decoração arquitetônica, processamento de alimentos, componentes estruturais em geral onde o peso não é um fator crítico.

 

Titânio grau 2 (metal puro)
Vantagens: Aproximadamente 45% mais leve que o aço, excelente relação resistência-por{2}}peso, excelente resistência à corrosão (virtualmente imune à corrosão por ferrugem/água do mar), resistência a altas temperaturas, boa biocompatibilidade (adequado para implantes médicos).
Desvantagens: Significativamente mais caro, difícil de processar/fabricar, menor condutividade térmica (menor eficiência de transferência de calor).
Melhores usos: aeroespacial (estruturas, motores), carros/bicicletas de alto-desempenho, equipamentos marítimos, implantes médicos (ossos, dentários), processamento químico.

 

Geralmente, o aço inoxidável 304L não é adequado para aplicações que envolvem ácido nítrico porque pode sofrer corrosão severa uniforme ou intergranular. O titânio grau 2 é adequado para o manuseio e produção de ácido nítrico. Apresenta excelente resistência à corrosão ao ácido nítrico em temperaturas abaixo do ponto de ebulição.

 

Comparação do desempenho de corrosão da liga de titânio Grau 2 e do aço inoxidável 304L em ácido nítrico em ebulição.

 

Em temperaturas de ebulição, o titânio Grau 2 pode sofrer corrosão acelerada em ácido nítrico. Contudo, esta corrosão está intimamente relacionada com a pureza do ácido nítrico. Além disso, os produtos de corrosão do titânio (íons de titânio, Ti⁴⁺) inibem a corrosão adicional. Este efeito inibitório melhora a resistência à corrosão do titânio Grau 2 ao ácido nítrico concentrado em altas temperaturas. Uma comparação da resistência à corrosão do titânio Grau 2 e do aço inoxidável 314L em ácido nítrico com 90% de ebulição é mostrada abaixo.

Temperatura do Metal		Taxa de corrosão Ti Gr.2		Taxa de corrosão dos SS 304L
grau	grau F	mm/ano	mils/ano	mm/ano	mils/ano
116	240	0.03~0.17	1.2~6.7	3.8~13.2	150~520
135	275	0.04~0.15	1.6~6	17.2~73.7	675~2900

 

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