Aço inoxidável 304

Introdução

O aço inoxidável 304 é o padrão “18/8”; é o aço inoxidável mais versátil e amplamente utilizado, disponível em uma gama mais ampla de produtos, formatos e acabamentos do que qualquer outro. Possui excelentes características de conformação e soldagem. A estrutura austenítica balanceada do aço inoxidável 304 permite que ele seja submetido a estampagem profunda sem recozimento intermediário, o que tornou esse aço dominante na fabricação de peças estampadas em aço inoxidável, como pias, utensílios domésticos e panelas. Para essas aplicações, é comum o uso de variantes especiais “304DDQ” (Qualidade para Estampagem Profunda). O aço inoxidável 304 é facilmente conformado por dobra ou laminação em uma variedade de componentes para aplicações nas áreas industrial, arquitetônica e de transporte. O aço inoxidável 304 também possui excelentes características de soldagem. O recozimento pós-soldagem não é necessário na soldagem de seções finas.

A liga 304L, versão com baixo teor de carbono da 304, não requer recozimento pós-soldagem e, portanto, é amplamente utilizada em componentes de grande espessura (acima de aproximadamente 6 mm). A liga 304H, com seu maior teor de carbono, é aplicada em temperaturas elevadas. A estrutura austenítica também confere a essas ligas excelente tenacidade, mesmo em temperaturas criogênicas.

Propriedades principais

Essas propriedades são especificadas para produtos laminados planos (chapas, chapas e bobinas) na norma ASTM A240/A240M. Propriedades semelhantes, mas não necessariamente idênticas, são especificadas para outros produtos, como tubos e barras, em suas respectivas normas.

Composição

As faixas de composição típicas para aços inoxidáveis ​​de grau 304 são apresentadas na tabela 1.

Nota

C

Mn

Si

P

S

Cr

Mo

Ni

N

304

min.

máx.

-

0,08

-

2.0

-

0,75

-

0,045

-

0,030

18.0

20.0

-

8.0

10,5

-

0,10

304L

min.

máx.

-

0,030

-

2.0

-

0,75

-

0,045

-

0,030

18.0

20.0

-

8.0

12.0

-

0,10

304H

min.

máx.

0,04

0,10

-

2.0

-

0,75

-0,045

-

0,030

18.0

20.0

-

8.0

10,5

 

Tabela 1.Composição do aço inoxidável grau 304

Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas típicas dos aços inoxidáveis ​​de grau 304 são apresentadas na tabela 2.

Tabela 2.Propriedades mecânicas do aço inoxidável grau 304

Nota

Resistência à tração (MPa) mín.

Limite de escoamento a 0,2% de teor alcoólico (MPa) mínimo

Alongamento (% em 50 mm) mínimo

Dureza

Rockwell B (HR B) máximo

Brinell (HB) máximo

304

515

205

40

92

201

304L

485

170

40

92

201

304H

515

205

40

92

201

O aço 304H também exige um tamanho de grão de ASTM nº 7 ou mais grosso.

Resistência à corrosão

Excelente desempenho em uma ampla gama de ambientes atmosféricos e em muitos meios corrosivos. Sujeito à corrosão por pites e frestas em ambientes com cloretos em temperaturas elevadas, e à fissuração por corrosão sob tensão acima de aproximadamente 60 °C. Considerado resistente à água potável com até aproximadamente 200 mg/L de cloretos em temperaturas ambientes, reduzindo para cerca de 150 mg/L a 60 °C.

Resistência ao calor

Boa resistência à oxidação em serviço intermitente até 870 °C e em serviço contínuo até 925 °C. O uso contínuo do aço 304 na faixa de 425-860 °C não é recomendado se a resistência à corrosão aquosa subsequente for importante. O aço 304L é mais resistente à precipitação de carbonetos e pode ser aquecido na faixa de temperatura acima mencionada.

O aço inoxidável 304H apresenta maior resistência a altas temperaturas, sendo frequentemente utilizado em aplicações estruturais e de contenção de pressão em temperaturas acima de aproximadamente 500 °C e até cerca de 800 °C. O 304H torna-se sensível na faixa de temperatura de 425 a 860 °C; isso não representa um problema para aplicações em altas temperaturas, mas resulta em menor resistência à corrosão aquosa.

Tratamento térmico

Tratamento de solubilização (recozimento) – Aquecer a 1010-1120°C e resfriar rapidamente. Essas classes não podem ser endurecidas por tratamento térmico.

Soldagem

Excelente soldabilidade por todos os métodos de fusão padrão, com ou sem metal de adição. A norma AS 1554.6 pré-qualifica a soldagem do aço 304 com o aço 308 e do aço 304L com varetas ou eletrodos de 308L (e com seus equivalentes de alto teor de silício). Seções soldadas de grande espessura em aço 304 podem exigir recozimento pós-soldagem para máxima resistência à corrosão. Isso não é necessário para o aço 304L. O aço 321 também pode ser usado como alternativa ao 304 caso seja necessária a soldagem de seções de grande espessura e o tratamento térmico pós-soldagem não seja possível.

Aplicações

Aplicações típicas incluem:

Equipamentos para processamento de alimentos, particularmente na fabricação de cerveja, processamento de leite e produção de vinho.

Bancadas de cozinha, pias, tanques, equipamentos e eletrodomésticos.

Painéis arquitetônicos, grades e acabamentos.

Recipientes para produtos químicos, incluindo para transporte.

Trocadores de calor

Telas tecidas ou soldadas para mineração, extração de pedras e filtração de água.

Fixadores roscados

Molas