Qual é a diferença entre aço inoxidável 304, 304L, 316 e 316L?

Que aço é inox?

O aço inoxidável é um tipo de aço. Aço refere-se ao aço contendo menos de 2% de carbono (C) e mais de 2% de ferro. A adição de cromo (Cr), níquel (Ni), manganês (Mn), silício (Si), titânio (Ti), molibdênio (Mo) e outros elementos de liga no processo de fundição de aço melhora o desempenho do aço e torna o aço tem resistência à corrosão (ou seja, sem ferrugem) é o que costumamos chamar de aço inoxidável.
O que exatamente são "aço" e "ferro", quais características eles possuem e qual é a relação entre eles? Como surgiram os 304, 304L, 316 e 316L de que costumamos falar e qual a diferença entre eles?
Aço: um material com ferro como elemento principal, teor de carbono geralmente abaixo de 2% e outros elementos. —— GB/T 13304-91 "Classificação do aço"
Ferro: Um elemento metálico com número atômico 26. Materiais de ferro têm forte ferromagnetismo, boa plasticidade e condutividade térmica.
Aço inoxidável: resistente ao ar, vapor, água e outros meios corrosivos fracos ou aço inoxidável. Os tipos de aço comumente usados ​​são 304, 304L, 316 e 316L, que são 300-série de aços de aço inoxidável austenítico.

 

Por que o aço inoxidável tem números de aço diferentes?

Durante o processo de fundição do aço inoxidável, devido aos diferentes tipos de elementos de liga adicionados, a quantidade de diferentes tipos adicionados é diferente. Suas características também são diferentes. Para distingui-los, diferentes números de aço são coroados. A seguir está uma tabela de conteúdo de "elemento de liga" de diferentes números de aço de aço inoxidável decorativo comum apenas para referência:
Composição química (fração de massa, por cento)

 

 

 

Apresentação de desempenho: 

O aço inoxidável 304 é o tipo de aço mais comum. Como um aço amplamente utilizado, possui boa resistência à corrosão, resistência ao calor, resistência a baixas temperaturas e propriedades mecânicas; tem boa trabalhabilidade a quente, como estampagem e dobra e não tem fenômeno de endurecimento por tratamento térmico (temperatura não magnética e conveniente -196 graus C ~ 800 graus).

 

Escopo aplicável:

Bens domésticos (loiças de categoria 1 e 2, armários, condutas de interior, termoacumuladores, caldeiras, banheiras);
Autopeças (limpadores de para-brisa, silenciadores, molduras);
Aparelhos médicos, materiais de construção, química, indústria alimentícia, agricultura e peças de remessa.

 

 

Apresentação de desempenho:

Como um aço 304 com baixo teor de carbono, sua resistência à corrosão é semelhante à do aço 304 em geral. No entanto, após soldagem ou alívio de tensões, apresenta excelente resistência à corrosão do contorno de grão; ele também pode manter boa resistência à corrosão sem tratamento térmico, e a temperatura de serviço é de -196 graus C a 800 graus C.

 

Escopo aplicável:

Aplicado a máquinas de campo nas indústrias química, de carvão e petróleo que requerem alta resistência à corrosão de limite de grão, peças resistentes ao calor de materiais de construção e peças difíceis de tratar termicamente.

 

 

 

Apresentação de desempenho:

Devido à adição de molibdênio, o aço inoxidável 316 tem resistência à corrosão particularmente boa, resistência à corrosão atmosférica e resistência a altas temperaturas, podendo ser usado em condições adversas; tem excelente endurecimento (não magnético).

 

Escopo aplicável:

Equipamentos utilizados em água do mar, produtos químicos, corantes, papel, ácido oxálico, fertilizantes e outros equipamentos de produção; fotografia, indústria alimentícia, instalações costeiras, cordas, hastes de CD, parafusos e porcas.

 

 

 

 

Composição química

 

Tipo	C máx.	Mn máx.	P máx.	C máx.	Si máx.	Cr	Ni	mo	outro
304	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
304L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
316	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--
316L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--

 

Os aços inoxidáveis ​​316 e 316L são espécies de aço inoxidável que contêm molibdênio. O teor de molibdênio no aço inoxidável 316L é ligeiramente superior ao do aço inoxidável 316. Devido ao molibdênio no aço, o desempenho geral desse aço é melhor do que o dos aços inoxidáveis ​​310 e 304. Sob condições de alta temperatura, quando a concentração de ácido sulfúrico é inferior a 15% e superior a 85%, o aço inoxidável 316 tem uma ampla gama de usos. O aço inoxidável 316 também possui boa resistência ao ataque de cloretos, por isso é normalmente usado em ambientes marítimos. O aço inoxidável 316L tem um teor máximo de carbono de 0,03 e pode ser usado em aplicações onde o recozimento após a soldagem não é possível e onde é necessária resistência máxima à corrosão.

 

Resistência à corrosão

A resistência à corrosão do aço inoxidável 316 é melhor que a do aço inoxidável 304 e possui boa resistência à corrosão no processo de produção de celulose e papel. Além disso, o aço inoxidável 316 também é resistente à erosão por ambientes marinhos e industriais agressivos.

De um modo geral, não há muita diferença entre o aço inoxidável 304 e o aço inoxidável 316 em termos de resistência à corrosão química, mas existem diferenças em alguns meios específicos.

O aço inoxidável originalmente desenvolvido foi o 304, que é sensível à corrosão por pite em certas circunstâncias. Adicionar um extra de 2-3 por cento de molibdênio reduz essa sensibilidade e, assim, nasce o 316. Além disso, este molibdênio extra pode reduzir a corrosão de alguns ácidos orgânicos quentes.

O aço inoxidável 316 tornou-se quase o material padrão na indústria de alimentos e bebidas. Devido à escassez mundial de molibdênio e ao maior teor de níquel no aço inoxidável 316, o aço inoxidável 316 é mais caro que o aço inoxidável 304.

A corrosão por pites é um fenômeno causado principalmente pela corrosão por deposição na superfície do aço inoxidável, que não consegue formar uma camada protetora de óxido de cromo devido à falta de oxigênio.

Especialmente em válvulas pequenas, a possibilidade de depósitos na placa da válvula é muito pequena, então a corrosão por pite também é rara.

Em vários tipos de meios de água (água destilada, água potável, água do rio, água da caldeira, água do mar, etc.), a resistência à corrosão do aço inoxidável 304 e do aço inoxidável 316 é quase a mesma, a menos que o teor de íons cloreto no meio é muito alto, neste momento o aço inoxidável 316 será mais adequado.

Na maioria dos casos, não há muita diferença entre a resistência à corrosão do aço inoxidável 304 e do aço inoxidável 316, mas em alguns casos,

 

Resistência ao calor

Em uso intermitente abaixo de 1600 graus e uso contínuo abaixo de 1700 graus, o aço inoxidável 316 tem boa resistência à oxidação. Na faixa de 800-1575 graus, é melhor não usar aço inoxidável 316 continuamente, mas quando o aço inoxidável 316 é usado continuamente fora dessa faixa de temperatura, o aço inoxidável tem boa resistência ao calor. A resistência à precipitação de carboneto do aço inoxidável 316L é melhor do que a do aço inoxidável 316, e a faixa de temperatura acima pode ser usada.

 

Tratamento térmico

O recozimento é realizado na faixa de temperatura de 1850-2050 graus, seguido de recozimento rápido e resfriamento rápido. O aço inoxidável 316 não pode ser endurecido por tratamento térmico.

 

Soldagem

O aço inoxidável 316 tem bom desempenho de soldagem. Todos os métodos de soldagem padrão podem ser usados ​​para soldagem. De acordo com a aplicação, varetas de enchimento ou varetas de solda de aço inoxidável 316Cb, 316L ou 309Cb podem ser usadas para soldagem. Para obter a melhor resistência à corrosão, a seção soldada de aço inoxidável 316 precisa ser recozida após a soldagem. Se for usado aço inoxidável 316L, o recozimento pós-soldagem não é necessário.

 

Propriedades mecânicas

 

Tipo	UTS N/mm	Colheita N/mm	Alongamento por cento	Dureza HRB	Número DIN comparável
					forjado	elenco
304	600	210	60	80	1.4301	1.4308
304L	530	200	50	70	1.4306	1.4552
316	560	210	60	78	1.4401	1.4408
316L	530	200	50	75	1.4406	1.4581

 

De todos os aços, os aços inoxidáveis ​​austeníticos têm o ponto de escoamento mais baixo. Portanto, em termos de propriedades mecânicas, o aço inoxidável austenítico não é o melhor material para a haste da válvula, pois para garantir uma certa resistência, o diâmetro da haste da válvula aumentará. O ponto de escoamento não pode ser aumentado por tratamento térmico, mas pode ser aumentado por conformação a frio.

 

Magnético

Devido à ampla aplicação do aço inoxidável austenítico, as pessoas têm a impressão errada de que todos os aços inoxidáveis ​​não são magnéticos. Para o aço inoxidável austenítico, basicamente pode ser entendido como não magnético, e é verdade para o aço forjado temperado. Mas o 304 processado por conformação a frio será um tanto magnético. Para aço fundido, se for 100% de aço inoxidável austenítico, não é magnético.

 

 

 

A resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico vem da camada protetora de óxido de cromo formada na superfície do metal. Se o material for aquecido a uma alta temperatura de 450 a 900 graus, a estrutura do material muda e carbonetos de cromo se formam ao longo das bordas do cristal. Desta forma, uma camada protetora de óxido de cromo não pode ser formada na borda do cristal, resultando em menor resistência à corrosão. Esta corrosão é chamada de "corrosão intergranular".

Como resultado, o aço inoxidável 304L e o aço inoxidável 316L foram desenvolvidos para combater essa corrosão. Tanto o aço inoxidável 304L quanto o aço inoxidável 316L têm baixo teor de carbono porque o teor de carbono é reduzido, portanto, não haverá carboneto de cromo nem corrosão intergranular.

Deve-se notar que maior suscetibilidade à corrosão intergranular não significa que os materiais que não sejam de baixo carbono sejam mais propensos à corrosão. Essa sensibilidade também aumenta em ambientes com alto teor de cloro.

Observe que esse fenômeno ocorre devido às altas temperaturas (450 graus -900 graus ). Normalmente, a soldagem é a causa direta de atingir essa temperatura. Para válvulas borboleta convencionais de assento macio, não faz muito sentido usar aço inoxidável de baixo carbono, pois não soldamos no disco, embora a maioria das especificações peça 304L ou 316L.

 

 

Por que o aço inoxidável enferruja? Quando aparecem pontos (pontos) de ferrugem marrom na superfície dos tubos de aço inox, as pessoas se surpreendem: pensam que "aço inox não enferruja, e se enferrujar não é aço inox. Pode ser que haja algum problema com a qualidade do aço." Na verdade, esse é um equívoco unilateral sobre a falta de compreensão do aço inoxidável. O aço inoxidável também pode enferrujar sob certas condições.

O aço inoxidável tem a capacidade de resistir à oxidação atmosférica - ou seja, não enferruja e também tem a capacidade de ser corroído em meios contendo ácidos, álcalis e sais - ou seja, resistência à corrosão. Mas o tamanho de sua capacidade anticorrosiva é alterado com a composição química do próprio aço, o estado de reforço, as condições de serviço e o tipo de meio ambiente. Como 304 tubos de aço, na atmosfera de limpeza a seco, arranja-se boa resistência à capacidade de manchar, mas é movido para a riviera, na névoa do mar contendo um grande número de sais, logo ficará enferrujado; o tubo de aço 316 teve um bom desempenho. Portanto, nenhum tipo de aço inoxidável pode resistir à corrosão e à ferrugem em qualquer ambiente.

 

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