Tubo de aço inoxidável SUS321: especificações, tamanhos e padrões

O que é tubo de aço inoxidável SUS321?

SUS321 é a designação do padrão industrial japonês do aço inoxidável austenítico estabilizado-de titânio equivalente a AISI 321 e EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10). O titânio é adicionado 5 vezes o teor de carbono mais nitrogênio, até um máximo de 0,70%, o que fixa o carbono como carbonetos de titânio estáveis. O aço, portanto, mantém sua resistência à corrosão após a soldagem e durante o serviço contínuo na faixa de 450-870 graus C, onde classes não estabilizadas como o 304 sofreriam precipitação de carboneto de cromo e ataque intergranular. O tubo SUS321 é uma escolha padrão para trocadores de calor, peças de fornos, tubos de superaquecedores e sistemas de exaustão.

Designações de Graus Equivalentes

Sistema de Designação	Nota
ASTM/AISI	321 (UNS S32100)
PT	X6CrNiTi18-10 (1.4541)
JIS	SUS321
BS (antigo britânico)	321S31 (58B, 58C)
SS sueca	2337

Padrões Aplicáveis

Formulário de produto	Padrão
Caldeira sem costura e tubos trocadores de calor	ASTM A213/ASME SA213, JIS G3459
Tubo soldado e sem costura	ASTM A312/ASME SA312, JIS G3463
Tubos trocadores de calor soldados	ASTM A249, EN 10217
Composição química da barra e da placa	JIS G4303, ASTM A240
Certificados de inspeção	PT 10204 3.1 / 3.2

Composição Química (ASTM A312 TP321)

Limites de composição de acordo com ASTM A312 para grau TP321, em porcentagem em peso:

Elemento	Limite (%)
Carbono (C)	0,08 máx.
Manganês (Mn)	2,0 máx.
Silício (Si)	1,0 máx.
Fósforo (P)	0,045 máx.
Enxofre (S)	0,030 máx.
Cromo (Cr)	17.00-19.00
Níquel (Ni)	9.00-12.00
Nitrogênio (N)	0,10 máx.
Titânio (Ti)	5 x (C+N) min, 0,70 máx.

Propriedades Mecânicas e Físicas

Propriedade	Valor
Densidade	8,0g/cm3
Ponto de fusão	1457 graus Celsius
Resistência à tracção	515 MPa min
Força de rendimento (compensação de 0,2%)	205 MPa min
Alongamento	35% mínimo

O código HS para tubo SS 321 é 73044900. Os dados de resistência à fluência publicados para TP321 mostram, por exemplo, uma resistência à ruptura de 100.000 horas de cerca de 65 MPa a 600 graus C e cerca de 22 MPa a 700 graus C, razão pela qual a classe é amplamente utilizada para serviços de fornos e trocadores de calor na faixa de fluência.

Tabela de tamanhos e tolerâncias dimensionais

Tamanhos representativos de tubos sem costura ASTM A312 TP321 (diâmetro externo em mm, espessura da parede em mm):

NPS	DE (mm)	SCH 5S	SCH 10S	SCH 40S	SCH 80S
1/4	13.72	-	1.65	2.24	3.02
1/2	21.34	1.65	2.11	2.77	3.73
1	33.40	1.65	2.77	3.38	4.55
2	60.33	1.65	2.77	3.91	5.54
4	114.30	2.11	3.05	6.02	8.56

As tolerâncias-de diâmetro externo de acordo com ASTM A312 para tubos sem costura TP321 variam de mais 0,4 mm/menos 0,8 mm para NPS 1/8 a 1-1/2 até mais 4,8 mm/menos 0,8 mm para NPS acima de 34 a 48. A tolerância de espessura da parede é de mais 20%/menos 12,5% para tubos sem costura; o tubo soldado segue as tolerâncias da ASTM A999.

Notas de fabricação e serviço

O tubo SUS321 está disponível em formas sem costura e soldadas, com fabricação por conformação a quente ou a frio e superfícies de entrega com acabamento a frio, recozidas brilhantes, polidas, recozidas e decapadas. A química estabilizada significa que nenhum tratamento térmico pós{2}}soldagem é necessário para serviço normal, e a temperatura de recozimento da solução recomendada para o grau de carbono padrão é de 1.040 graus C no mínimo (a variante H de alto-carbono, TP321H, é recozida a 1.090 graus C no mínimo). Para a maior resistência à fluência acima de cerca de 500 graus C, especifique TP321H de acordo com ASTM A213.

Perguntas frequentes

A que é equivalente o aço inoxidável SUS321?SUS321 é equivalente a AISI 321, UNS S32100, EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10), BS 321S31 e SS sueco 2337.

Por que o titânio é adicionado ao tubo SUS321?O titânio combina-se com carbono e nitrogênio para formar compostos estáveis, evitando o esgotamento do cromo nos limites dos grãos e protegendo contra a corrosão intergranular após soldagem e serviço entre 450 e 870 graus C.

Quais padrões cobrem o tubo SUS321?Tubos sem costura: ASTM A213/ASME SA213 e JIS G3459. Tubo soldado: ASTM A312/ASME SA312 e JIS G3463. Tubos trocadores de calor: ASTM A249 e EN 10217. Certificados de inspeção conforme EN 10204 3.1/3.2.

Qual é a temperatura máxima de serviço do tubo SUS321?O serviço contínuo é normalmente limitado a cerca de 870 graus C pela oxidação; acima de aproximadamente 650 graus C, o projeto é regido por dados de ruptura por fluência, e o TP321H é preferido para as temperaturas mais altas.

O tubo SUS321 requer tratamento térmico pós{1}}soldagem?Não. A estabilização de titânio protege a zona-afetada pelo calor da solda contra sensibilização, portanto o tubo SUS321 é normalmente usado na condição-soldada sem PWHT.

Qual é a diferença entre TP321 e TP321H?TP321 tem 0,08% de carbono no máximo e é recozido a 1040 graus C no mínimo; O TP321H tem 0,04-0,10% de carbono e é recozido a uma temperatura mínima de 1.090 graus C, proporcionando maior resistência à fluência para projetos em temperaturas elevadas.