O 253MA é um grau que combina excelentes propriedades de serviço a altas temperaturas com facilidade de fabricação.Resiste à oxidação a temperaturas de até 1150°C e pode fornecer um serviço superior ao grau 310 em carbono, de nitrogénio e de enxofre.
Outra designação exclusiva que cobre esta categoria é 2111HTR.
O 253MA contém um teor de níquel relativamente baixo, o que lhe confere alguma vantagem na redução das atmosferas de sulfeto em comparação com ligas de níquel elevado e com o grau 310.O teor de nitrogénio e cério dá ao aço uma boa estabilidade de óxido, alta resistência a temperaturas elevadas e excelente resistência à precipitação de fase sigma.
A estrutura austenítica confere a esta classe uma resistência excelente, mesmo até temperaturas criogênicas.
Propriedades-chave
Essas propriedades são especificadas para o produto laminado plano (placa, folha e bobina) como grau S30815 na norma ASTM A240/A240M.Propriedades semelhantes, mas não necessariamente idênticas, são especificadas para outros produtos, como tubos e barras, nas respectivas especificações..
Composição
As faixas de composição típicas dos aços inoxidáveis da classe 253MA são indicadas no quadro 1.
Quadro 1.Intervalos de composição para o aço inoxidável de grau 253MA
| |
C |
- Não |
Sim |
P |
S |
Cr |
Não. |
N |
C |
| Min. |
0.05 |
- |
1.10 |
- |
- |
20.0 |
10.0 |
0.14 |
0.03 |
| - O máximo. |
0.10 |
0.80 |
2.00 |
0.040 |
0.030 |
22.0 |
12.0 |
0.20 |
0.08 |
Propriedades mecânicas
As propriedades mecânicas típicas dos aços inoxidáveis da categoria 253MA são indicadas no quadro 2.
Quadro 2.Propriedades mecânicas do aço inoxidável de grau 253MA
| Estiramento Str (MPa) min |
Capacitação Str 0,2% Proof (MPa) min |
Elongação (% em 50 mm) min |
Dureza |
| Rockwell B (HR B) máximo |
Brinell (HB) máximo |
| 600 |
310 |
40 |
95 |
217 |
Propriedades físicas
As propriedades físicas típicas dos aços inoxidáveis da categoria 253MA são indicadas no quadro 3.
Quadro 3.Propriedades físicas do aço inoxidável de grau 253MA
| Densidade (kg/m)3) |
Modulo elástico (GPa) |
Coeficiente médio de expansão térmica (mm/m/°C) |
Conductividade térmica (W/m.K) |
Calor específico
0 a 100°C (J/kg.K) |
Resistividade elétrica (nW.m) |
| 0-100°C |
0-600°C |
0-1000°C |
a 20°C |
a 1000°C |
| 7800 |
200 |
17.0 |
18.5 |
19.5 |
15.0 |
29.0 |
500 |
850 |
Comparação das especificações do grau
A comparação aproximada dos graus dos aços inoxidáveis 253MA é apresentada no quadro 4.
Quadro 4.Especificações de grau para o aço inoxidável de grau 253MA
| Número da UNS |
Britânico antigo |
Euronorm |
Português
SS
|
Japonês
JIS
|
| BS |
Em |
- Não, não. |
Nome |
| S30815 |
- |
- |
1.4835 |
X9CrNiSiNCe21-11-2 |
2368 |
- |
| Estas comparações são apenas aproximadas. A lista destina-se a uma comparação de materiais funcionalmente similaresNão, não.Se forem necessários equivalentes exatos, devem ser consultadas as especificações originais. |
Possíveis graus alternativos
Os possíveis graus alternativos ao grau 253MA de aços inoxidáveis constam do quadro 5.
Quadro 5.Possíveis qualidades alternativas ao aço inoxidável de grau 253MA
| Grau |
Por que será escolhido em vez do 253MA? |
| 310 |
As atmosferas de carburização exigem um teor de níquel mais elevado |
| 304H |
Alternativa de menor custo, desde que a temperatura de funcionamento seja inferior a cerca de 800°C |
| Alcoóis de níquel |
Atmosferas ou temperaturas de carburização superiores a 1100 - 1150 °C, máximo de 253 MA. |
Resistência à corrosão
Embora não tenha sido concebido para resistência à corrosão aquosa, o elevado teor de cromo e nitrogénio confere ao grau uma resistência a furos aproximada da do 316.O 253MA tem, no entanto, um elevado teor de carbono, sendo portanto altamente suscetível a sensibilização por soldagem ou exposição ao serviço..
Resistência ao calor
Oxidação- excelente resistência ao ar, a temperaturas até 1150°C. A altas temperaturas, o aço forma rapidamente um óxido fino, altamente aderente e elástico.Este óxido dá boa protecção mesmo em condições cíclicas.
Carburação- Sob condições de oxidação, esta classe pode funcionar bem, mas as ligas com maior teor de níquel são preferidas se a atmosfera estiver a diminuir.
Sulfidação- boa resistência a gases que contenham enxofre numa atmosfera oxidante, mesmo que estejam presentes apenas vestígios de oxigénio.
O 253MA tem alta resistência a temperaturas elevadas, por isso é frequentemente usado para aplicações estruturais e de pressão a temperaturas acima de cerca de 500 °C e até cerca de 900 °C.A sua resistência a estas temperaturas é superior à de alternativas como o grau 310.
253MA tornar-se-á sensível na faixa de temperatura de 425-860°C; isto não é um problema para aplicações a altas temperaturas, mas resultará numa redução da resistência à corrosão aquosa.
Tratamento térmico
Tratamento com solução (anilhamento) - aquecimento a 1050-1150°C e arrefecimento rápido. Recomenda-se que o material seja tratado com solução após 10-20% de trabalho a frio para alcançar a máxima resistência ao arrasto em serviço.
Este grau não pode ser endurecido por tratamento térmico.
Solução
Excelente soldabilidade por todos os métodos de fusão padrão, utilizando metais de enchimento correspondentes.Os enchimentos de grau 309 podem ser utilizados se for tolerada uma resistência de arrastamento mais baixaDeve ser utilizado gás de blindagem de argão puro.
Fabricação de máquinas
Tal como acontece com outros aços inoxidáveis austeníticos, o mecanizado requer ferramentas afiadas, velocidades lentas e alimentação pesada.
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