ASTM A240 UNS S31803/F53 Chapa de aço laminada a quente: uma solução de aço inoxidável duplex de alto desempenho

1Introdução

ASTM A240 UNS S31803/F53 chapa de aço laminada a quente é umaaço inoxidável duplexÉ conhecido pela sua excepcional combinação de resistência, resistência à corrosão e versatilidade.Este material preenche a lacuna entre os aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos, oferecendo um desempenho superior em indústrias como processamento químico, petróleo e gás, engenharia naval e plantas de dessalinização12.

2. Visão geral do material

Composição química

A composição da liga da UNS S31803 (também designada como F53) é otimizada para o equilíbrio da microestrutura de duas fases:

• Cromo (Cr):2123% Aumenta a resistência à oxidação e à corrosão por cloreto.
• Níquel (Ni):4.5 6.5% Melhora a ductilidade e a resistência à fissuração por corrosão por esforço.
• Molibdênio (Mo):2.5 ∙3.5% ∙ Aumenta a resistência à corrosão de fendas e fissuras.
• Nitrogénio (N):0Fortalece o material e estabiliza a estrutura duplex.
• Saldo:Ferro (Fe), com oligoelementos como manganês (Mn) e cobre (Cu)3.

Normas e especificações

• ASTM A240/A240M:Especificação padrão para chapas, chapas e tiras de aço inoxidável de cromo e cromo-níquel para recipientes sob pressão e aplicações gerais.
• A norma UNS S31803/F53:Indica o sistema de numeração unificado e a qualidade do material, equivalente à EN 1.4462 e à SAF 22054.

3. Propriedades-chave

3.1 Resistência à corrosão

• Resistência ao cloreto:Excelente em ambientes ricos em cloretos (por exemplo, água do mar, salmouras químicas), resistente à corrosão por fendas e fissuras5.
• Cracagem por corrosão por esforço (SCC):Superiores aos grades austeníticos padrão como 316L, tornando-o ideal para aplicações submarinas e offshore.
• Resistência ao ácido:Desempenha-se bem em meios de ácido sulfúrico, fósforo e ácido acético.

3.2 Resistência mecânica

• Alta resistência à tração:~ 620 MPa (min), quase o dobro dos aços inoxidáveis austeníticos.
• Força de rendimento:~ 450 MPa (min), garantindo a integridade estrutural em condições de alta pressão.
• Resistência:Mantenha a ductilidade mesmo a temperaturas criogénicas (- 50 °C).

3Estabilidade térmica

• Intervalo de temperatura:Adequado a -50°C a 300°C, mantendo as propriedades mecânicas em aplicações de baixa e alta temperatura.

3.4 Soldurabilidade e Fabricação

• Processo de laminação a quente:Melhora a uniformidade e reduz as tensões internas, melhorando a maquinabilidade.
• Compatibilidade com a solda:Requer entrada de calor controlada para preservar o equilíbrio austenita-ferrita6.

4. Aplicações

4.1 Indústria do petróleo e do gás

• Gasodutos submarinos:Resiste à corrosão por H2S e CO2 em ambientes de gases ácidos.
• Naves sob pressão:Usado em reatores e separadores devido à alta relação força/peso.

4.2 Processamento químico

• Exchanges de calor e reservatórios:Manuseia ácidos corrosivos e cloretos.

4.3 Engenharia Marítima

• Componentes de construção naval:Ideal para cascos, bombas e válvulas expostas à água do mar.

4.4 Instalações de dessalinização

• Tubos de evaporação:Resiste a salinidade elevada e salmoura de alta temperatura.

5. Vantagens em relação aos materiais concorrentes

• Eficiência dos custos:Redução da necessidade de inibidores da corrosão ou de substituições frequentes.
• Poupança de peso:A maior resistência permite secções mais finas em comparação com aço carbono ou graus austeníticos.
• Sustentabilidade:Uma longa vida útil reduz o impacto ambiental.

6Conclusão

ASTM A240 UNS S31803/F53 chapa de aço laminada a quente é umaMaterial de pedra angularA sua estrutura duplex, propriedades equilibradas,e conformidade com as normas internacionais tornam-no indispensável para indústrias que exigem fiabilidade em condições extremasÀ medida que a tecnologia avança, esta liga está prestes a desempenhar um papel ainda maior nas infra-estruturas sustentáveis e nos sistemas energéticos.7.

Para especificações técnicas pormenorizadas ou orientações de aquisição, consultar a documentação ASTM A240 ou fornecedores de materiais certificados.