Qual é a diferença entre o aço inoxidável duplex 2205 e 2507?

Aço Inoxidável Duplex: Duas Fases, Dois Conjuntos de Vantagens

Os aços inoxidáveis duplex têm uma microestrutura de partes aproximadamente iguais de ferrita e austenita, combinando a alta resistência e a resistência à corrosão sob tensão dos graus ferríticos com a tenacidade e soldabilidade dos graus austeníticos. 2205 (UNS S32205, EN 1.4462) é o carro-chefe duplex padrão. 2507 (UNS S32750, EN 1.4410) é um grau super duplex com mais cromo, molibdênio e nitrogênio, desenvolvidos para os serviços mais agressivos de cloreto e água do mar.

Composição Química Comparada (ASTM A240)

Faixas de composição de acordo com ASTM A240 (% em peso):

Elemento	2205/UNS S32205	2507/UNS S32750
Carbono, máx.	0.030	0.030
Manganês, máx.	2.00	1.20
Fósforo, máx.	0.030	0.035
Enxofre, máx.	0.020	0.020
Silício, máx.	1.00	0.80
Cromo	22.00-23.00	24.00-26.00
Níquel	4.50-6.50	6.00-8.00
Molibdênio	3.00-3.50	3.00-5.00
Azoto	0.14-0.20	0.24-0.32
Cobre, máx.	Não especificado	0.50

Os equivalentes EN são 1,4462 (X2CrNiMoN22-5-3) para 2205 e 1,4410 (X2CrNiMoN25-7-4) para 2507. A designação UNS S31803 mais antiga de 2205 permitia faixas mais amplas de molibdênio e nitrogênio; S32205, com faixas mais restritas mostradas acima, é agora a especificação preferida.

Propriedades mecânicas comparadas (ASTM A240)

Propriedade	2205 / S32205	2507 / S32750
Resistência à tração, mín. (MPa)	620	800
Força de rendimento, mín (MPa)	450	550
Alongamento, mín (%)	25	15
Dureza, máx. (HBW)	293	310

Ambas as classes oferecem aproximadamente o dobro do limite de escoamento mínimo de 316L. 2507, aumentando ainda mais o rendimento mínimo de - 550 MPa versus 450 MPa para 2205 -, mantendo boa tenacidade por meio de sua estrutura equilibrada de ferrita-austenita.

Resistência à corrosão: PREN e comportamento de corrosão

O número equivalente de resistência à corrosão, PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, é uma ferramenta de classificação padrão para resistência à corrosão por cloretos. 2205 atinge cerca de 34-36; 2507 atinge cerca de 40-45. Na prática, isso significa que o 2507 resiste à corrosão por pite e em fendas na água do mar e em outros meios com alto teor de cloreto, onde o 2205 acabaria por picar, e ambos são muito mais resistentes à corrosão sob tensão por cloreto do que os graus austeníticos, como o 316L.

Notas de Soldagem e Fabricação

Ambas as classes são soldáveis ​​com procedimentos qualificados. Os metais de adição são geralmente superligados em níquel para manter a fração de austenita equilibrada na zona de solda. A entrada de calor deve ser controlada e a temperatura entre passes limitada, normalmente abaixo de 150 graus, para evitar a precipitação de fases secundárias prejudiciais.. 2507 é mais sensível que 2205 durante soldagem e conformação a quente e requer controle de processo mais rígido.

Guia de custo e seleção

O 2507 normalmente custa 30-50% mais do que o 2205 com base no material, e sua soldagem e conformação são menos tolerantes. Escolha 2205 quando as condições de serviço forem atendidas pelo PREN 34-36: armazenamento de produtos químicos, papel e celulose, trocadores de calor e tubulação superior de óleo e gás. Escolha 2507 para sistemas de água do mar, equipamentos offshore, usinas de dessalinização e serviços agressivos de cloreto ou ácido, onde a corrosão por pites e fendas levaria a falhas prematuras.

Perguntas frequentes

O que significam os nomes 2205 e 2507?

São nomes de classes comuns derivados da composição nominal: 2205 significa cerca de 22% de cromo e 5% de níquel; 2507 significa cerca de 25% de cromo e 7% de níquel. Nos padrões, eles são designados UNS S32205 (antigo UNS S31803) e EN 1.4462 para 2205, e UNS S32750 e EN 1.4410 para 2507.

2507 é sempre melhor que 2205?

Não. 2507 oferece maior resistência e melhor resistência à corrosão, mas custa de 30 a 50% mais e exige soldagem e controle de fabricação mais rígidos. Onde o 2205 atende ao PREN e ao serviço mecânico exigidos, é a escolha mais econômica.

O que é o PREN e por que isso é importante?

PREN, o número equivalente de resistência à corrosão, é igual a Cr + 3.3 x Mo + 16 x N. Ele classifica a resistência à corrosão por cloreto: 2205 atinge cerca de 34-36 e 2507 cerca de 40-45. Um PREN mais alto significa melhor desempenho em serviços de cloreto e água do mar.

2205 e 2507 podem ser soldados?

Sim, com procedimentos qualificados e metal de adição correspondente ou sobreligado. A entrada de calor e a temperatura entre passes devem ser controladas e o 2507 requer uma prática de soldagem particularmente disciplinada.

Onde 2205 é usado?

Tanques e tubulações de armazenamento de produtos químicos, digestores de celulose e papel, trocadores de calor, pré-tratamento de dessalinização e sistemas de processamento de petróleo e gás onde a corrosão sob tensão por cloretos de graus austeníticos é um risco.

Onde 2507 é usado?

Sistemas de resfriamento de água do mar, tubulação de plataformas offshore, equipamentos submarinos, usinas de dessalinização, purificadores de dessulfurização de gases de combustão e fábricas de produtos químicos que lidam com cloretos quentes, ácidos orgânicos e outros meios agressivos.