BR112015006759B1 - Aço inoxidável austenítico - Google Patents

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Abstract

"aço inoxidável austenítico" a presente invenção está correlacionada a urn aço 5 inoxidável austenítico que apresenta aperfeiçoada resistência à corrosão localizada e aperfeiçoada durabilidade. o aço inoxidável contém, em percentual em peso, menos de 0,03% de carbono (c), 0,2-0,6% de silício (si), 1,0-2,0% de manganês (mn), 19,0-21,0% de cromo (cr), io 7,5-9,5% de níquel (ni), 0,4-1,4% de rnolibdênio (mo), menos de 1,0% de cobre (cu), 0,10-0,25% de nitrogênio (n), opcionalmente, menos de 1,0% de cobalto (co), opcionalmente, menos de o, 006% de boro (b) e o restante sendo ferro (fe) e inevitáveis impurezas.

Description

“AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO
Campo da Invenção [001] A presente invenção está correlacionada a um aço inoxidável austenítico que apresenta aperfeiçoada resistência à corrosão localizada e aperfeiçoada durabilidade, com menores custos de fabricação do que o aço inoxidável austenítico padronizado 316L do tipo 1.4404.
[002] O aço inoxidável austenítico padronizado 316L/1.4404, tipicamente, contém em % em peso 0,01-0,03% de carbono, 0,25-0,75% de silício, 1-2% de manganês, 16,8-17,8% de cromo, 10-10,5% de níquel, 2,0-2,3% de molibdênio, 0,20,64% de cobre, 0,10-0,40% de cobalto, 0,03-0,07% de nitrogênio e 0,002-0,0035% de boro, o restante sendo ferro e inevitáveis impurezas. A resistência à deformação Rp0,2 para o aço inoxidável austenítico padronizado 316L/1.4404 é tipicamente de 220-230 MPa e, respectivamente, Rp1,0, de 260-270 MPa, enquanto a resistência à tração Rm é de 520530 MPa. Os valores típicos para produtos em bobinas e produtos em folhas tendo uma superfície de acabamento 2B são de Rpo,2 290 MPa, Rp1,0 330 MPa e Rm 600 MPa. Pelo fato de o níquel e molibdênio serem elementos caros e de pelo menos o preço do níquel ser volátil, os custos de fabricação para o aço inoxidável austenítico do tipo 316L/1.4404 são bastante altos.
[003] É conhecido do Pedido de Patente CN 101724789 um aço inoxidável austenítico que contém em % em peso menos de 0,04% de carbono, 0,3-0,9% de silício, 1-2% de manganês,
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16-22% de cromo, 8-14% de níquel, menos de 4% de molibdênio, 0,04-0,3% de nitrogênio, 0,001-0,003% de boro e menos de 0,3% de um ou mais elementos de terra rara, tais como, cério (Ce), disprósio (Dy), ítrio (Y) e neodímio (Nd), o restante sendo ferro e inevitáveis impurezas. A liga desse Pedido de Patente CN 101724789 é comparada com o aço 316L, observando-se que a liga apresenta uma tenacidade de moldagem bastante satisfatória e aperfeiçoada resistência à deformação, ao mesmo tempo em que a plasticidade e corrosão localizada são mantidas no mesmo nível. Entretanto, o Pedido de Patente CN 101724789 nada menciona sobre os custos de fabricação.
[004] O Pedido de Patente JP 2006-291296 está correlacionado a um aço inoxidável austenítico que contém em % em peso menos de 0,03% de carbono, menos de 1,0% de silício, menos de 5% de manganês, 15-20% de cromo, 5-15% de níquel, menos de 3% de molibdênio, menos de 0,03% de nitrogênio, 0,0001-0,01% de boro, com a temperatura Md30 se dispondo entre -60°C e -10°C, e o valor de SFI (índice de dificuldade por falha de empilhamento) > 30, cujos valores são calculados usando as fórmulas, no caso da temperatura Md30, Md30 = 551-462(C+N)-9,2Si-8,1Mn-29(Ni + Cu)-13,7Cr-18,5Mo e no caso do SFI, SFI = 2,2Ni+6Cu-1,1 Cr-13Si-1,2Mn+32. O Pedido de Patente JP 2006-291296 menciona o níquel como um elemento caro, em que o máximo teor é, preferivelmente, de 13% em peso.
[005] A Publicação de Patente WO 2009/082501 descreve um aço inoxidável austenítico que contém em % em peso até
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0,08% de C, 3,0-6,0% de Mn, até 2,0% de Si, 17,0-23,0% de
Cr, 5,0-7,0% de Ni, 0,5-3,0% de Mo, até 1,0% de Cu, 0,140,35% de N, até 4,0% de W, até 0,008% de B, até 1,0% de Co, o restante sendo ferro e inevitáveis impurezas. A Publicação WO 2011/053460 se refere a um similar aço inoxidável austenítico, contendo em % em peso até 0,20% de C, 2,0 a 9,0% de Mn, até 2,0% de Si, 15,0 a 23,0% de Cr,
1,0 a 9,5% de Ni, até 3,0% de Mo, até 3,0% de Cu, 0,05 a
0,35% de N, (7,5% (C) < (% Nb + % Ti + % V + % Ta + % Zr) <
1,5, o restante sendo ferro e inevitáveis impurezas. Esses aços inoxidáveis austeníticos contêm manganês com um teor maior que 2% em peso, o que não é típico para os aços inoxidáveis austeníticos da série 300. Esse alto teor de manganês também causa problemas na circulação da sucata do aço, pelo fato de que o aço circulado com alto teor de manganês não mantém o valor no preço da matéria-prima.
[006] A Patente GB 1.365.773 se refere a um aço inoxidável austenítico capaz de suportar altas cargas constantes em elevadas temperaturas, isto é, um aço inoxidável austenítico de aperfeiçoadas propriedades de resistência à deformação. As propriedades de resistência à deformação podem ser consideravelmente melhoradas se o vanádio e nitrogênio forem introduzidos no aço em determinadas proporções, juntamente com o boro. O teor de vanádio (V) em % em peso é de 3 a 4 vezes o teor de nitrogênio (N). Então, uma fase de nitreto finamente dispersa é precipitada fora da matriz austenítica, compreendendo, principalmente, o simples nitreto de vanádio (VN). Essa fase de nitreto foi
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4/17 descoberta como tendo a propriedade de aumentar consideravelmente a resistência à deformação dos grãos de austenita. A Patente GB 1.365.773 também menciona que o níquel e, possivelmente, o manganês, devem estar presentes no aço, de modo que, quando juntos, são capazes de garantir uma pura estrutura austenítica na matriz. Com base nisso, se o teor de manganês for abaixo de 3% em peso, o teor de níquel deverá ser aumentado, de modo a garantir a estabilidade da estrutura austenítica na matriz. O teor de níquel, portanto, deverá ser de pelo menos 8% em peso, adequadamente, de pelo menos 12% em peso.
[007] O objetivo da presente invenção é de eliminar alguns dos inconvenientes citados pelo estado da técnica e de obter um aperfeiçoado aço inoxidável austenítico, cujos custos de fabricação sejam mais baixos, pelo fato de os elementos de alto preço serem parcialmente substituídos por elementos de baixo preço, sem reduzir e, muito provavelmente, melhorar as propriedades de resistência à corrosão localizada e durabilidade. As características essenciais da presente invenção são relacionadas nas reivindicações anexas.
[008] A presente invenção se refere a um aço inoxidável austenítico contendo em % em peso menos de 0,03% de carbono (C), 0,2-0,6% de silício (Si), 1,0-2,0% de manganês (Mn), 19,0-21,0% de cromo (Cr), 7,5-9,5% de níquel (Ni), 0,4-1,4% de molibdênio (Mo), menos de 1,0% de cobre (Cu), 0,10-0,25% de nitrogênio (N), opcionalmente, menos de 1,0% de cobalto
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5/17 (Co), opcionalmente, menos de 0,006% de boro (B) e o restante sendo ferro (Fe) e inevitáveis impurezas.
[009] Ao se comparar o aço inoxidável austenítico da invenção com o aço inoxidável austenítico do tipo 316L/1.4404, o teor de cromo de acordo com a invenção é mais alto, substituindo, pelo menos parcialmente, o molibdênio, assim como, o teor de nitrogênio é mais alto, substituindo, pelo menos parcialmente, o molibdênio, como também o níquel. Apesar dessas substituições, a proporção entre o equivalente de cromo e o equivalente de níquel (Creq/Nieq) é mantida essencialmente similar ou em nível mais baixo, quando comparada à proporção (Creq/Nieq) no aço inoxidável austenítico de referência 316L/1.4404. O teor de delta-ferrita (δ-ferrita) é mantido entre 2-9% após recozimento em alta temperatura e rápido resfriamento, assim como, numa estrutura de solidificação após a soldagem. Essa característica diminui os problemas correlacionados ao processamento a quente e soldagem, isto é, surgimento de fissuras quando do processamento a quente. A resistência à deformação Rp0,2 para o aço inoxidável austenítico de acordo com a invenção é, tipicamente, de 320-450 MPa, e respectivamente Rp1,0 de 370-500 MPa, enquanto a resistência à tração Rm é de 630-800 MPa. Assim, os valores de resistência são cerca de 70-170 MPa maiores que aqueles do aço inoxidável austenítico tipo 316L/1.4404. Além disso, o aço inoxidável austenítico da invenção apresenta um valor de número equivalente de resistência à corrosão localizada (PREN) maior que 24, a proporção de
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Creq/Nieq no aço sendo menor que 1,60, e o valor de Md30 menor que -80°C.
[010] Os efeitos e os teores em % em peso dos elementos para o aço inoxidável austenítico são descritos a seguir. [011] O carbono (C) é um valioso formador de austenita e elemento estabilizador da austenita. O carbono é adicionado em até 0,03%, pois níveis mais altos proporcionam influência prejudicial com relação à resistência à corrosão. O teor de carbono não deve ser inferior a 0,01%. A limitação do teor de carbono a níveis baixos também aumenta a necessidade de outros dispendiosos formadores e estabilizadores de austenita.
[012] O silício (Si) é adicionado aos aços inoxidáveis com a finalidade de desoxidar o material em fundição, e o seu teor não deve ser abaixo de 0,2%, preferivelmente, de pelo menos 0,25%. O silício é um elemento formador de ferrita, mas, o silício apresenta um efeito estabilizador mais forte na estabilidade da austenita, contra a formação de martensita. O teor de silício deve ser limitado a um valor abaixo de 0,6%, preferivelmente, abaixo de 0,55%.
[013] O manganês (Mn) é um importante aditivo para garantir a estrutura de cristal austenítica estável, também, contra a deformação da martensita. O manganês também aumenta a solubilidade do nitrogênio para o aço. Entretanto, teores demasiadamente altos de manganês reduzem a resistência à corrosão e usinabilidade a quente. Portanto, o teor de manganês deve ficar na faixa de 1,0-2,0%, preferivelmente,
1,6-2,0%.
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7/17 [014] O cromo (Cr) é responsável pela garantia da resistência à corrosão do aço inoxidável. O cromo é um elemento formador de ferrita, mas, a adição de cromo, também, é para principalmente criar um adequado equilíbrio de fase entre a austenita e a ferrita. O aumento do teor de cromo aumenta a necessidade de formadores dispendiosos de austenita, como o níquel e manganês, ou necessita de impraticáveis altos teores de carbono e nitrogênio. Um alto teor de cromo também aumenta a vantajosa solubilidade de nitrogênio à fase austenítica. Portanto, o teor de cromo deve ficar na faixa de 19-21%, preferivelmente, na faixa de
19,5-20,5%.
[015] O níquel (Ni) é um forte estabilizador da austenita e aumenta as propriedades de formabilidade e tenacidade. Entretanto, o níquel é um elemento caro e, portanto, a fim de manter a rentabilidade do processo de fabricação do aço da invenção, o limite superior para o teor de níquel na liga deve ser de 9,5%, preferivelmente, de 9,0%. Pelo fato de induzir uma forte influência na estabilidade da austenita contra a formação da martensita, o níquel deverá
estar presente em uma faixa estreita. O limite inferior
para o teor de níquel, desse modo , é de 7,5%,
preferivelmente , de 8,0% .
[016] O cobre Cu) pode ser usado como um substituto mais
barato para o níquel, como formador e estabilizador da
austenita. O cobre é um estabilizador fraco da fase
austenita, mas apresenta um forte efeito com relação à resistência à formação da martensita. O cobre melhora a
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8/17 formabilidade mediante redução da energia de deficiência de empilhamento, e melhora a resistência à corrosão em determinados ambientes. Se o teor de cobre for maior que 3,0%, a propriedade de usinabilidade a quente será reduzida. Na presente invenção o teor de cobre se encontra na faixa de 0,2-1,0%, preferivelmente, de 0,3-0,6%.
[017] O cobalto (Co) estabiliza a austenita e é um substituto para o níquel. O cobalto também aumenta a durabilidade. O cobalto é bastante caro e, portanto, seu uso é limitado. Se o cobalto for adicionado, o limite máximo é de 1,0%, preferivelmente, menos de 0,4%, a faixa sendo preferivelmente de 0,1-0,3%, quando o cobalto é proveniente naturalmente da sucata reciclada e/ou da formação de liga com o níquel.
[018] O nitrogênio (N) é um forte formador e estabilizador da austenita. Portanto, a formação de liga com o nitrogênio melhora a rentabilidade do processo de fabricação do aço da invenção, possibilitando um uso em menor quantidade de níquel, cobre e manganês. O nitrogênio melhora a resistência à corrosão localizada de maneira bastante efetiva, especialmente quando em formação de liga com o molibdênio. A fim de garantir um uso razoavelmente baixo dos elementos de formação de liga acima mencionados, o teor de nitrogênio deve ser de pelo menos 0,1%. Teores mais altos de nitrogênio aumentam a resistência do aço, tornando as operações de modelagem mais difíceis. Além disso, o risco de precipitação de nitreto aumenta com um teor de nitrogênio mais alto. Por essas razões, o teor de
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9/17 nitrogênio não deve exceder a 0,25%, o teor se dispondo preferivelmente na faixa de 0,13-0,20%.
[019] O molibdênio (Mo) é um elemento que melhora a resistência à corrosão do aço através da modificação do filme de passivação. O molibdênio aumenta a resistência à formação de martensita. Um teor mais baixo de molibdênio diminui a probabilidade da presença de fases intermetálicas, por exemplo, a fase sigma, que se forma quando o aço é exposto a altas temperaturas. Níveis altos de molibdênio (>3,0%) diminuem a propriedade de usinabilidade a quente e podem aumentar a solidificação da fase delta-ferrita (δ-ferrita) para um nível prejudicial. Entretanto, devido ao alto custo, o teor de Mo do aço deve se dispor na faixa de 0,4-1,4%, preferivelmente, na faixa de 0,5-1,0%.
[020] O boro (B) pode ser usado para melhorar a propriedade de usinabilidade a quente e se obter uma melhor qualidade de superfície. As adições de boro de mais de 0,01% podem ser prejudiciais para a usinabilidade e resistência à corrosão do aço. O aço inoxidável austenítico apresentado na presente invenção, opcionalmente, apresenta um teor de boro menor que 0,006%, preferivelmente, menor que 0,004%. [021] As propriedades do aço inoxidável austenítico de acordo com a invenção foram testadas com as composições químicas apresentadas na Tabela 1 para as ligas A, B, C, D, E, F, G, H, I e J. As ligas do aço A-I foram feitas em escala de laboratório, com 65 kg de chapas fundidas, laminadas a quente para uma espessura de 5 mm, depois,
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10/17 laminadas a frio para espessuras finais de 2,2 ou 1,5 mm. A liga de aço J foi feita em escala integral através de uma rota de produção se aço inoxidável bastante conhecida, consistindo de: Forno Elétrico a Arco (EAF) - Conversor de
AOD (Descarburização de Oxigênio por Argônio) - Tratamento da Colada (fundição) - Fundição Contínua - Laminação a Quente e Laminação a Frio. A espessura da tira laminada a quente foi de 5 mm e a espessura final da tira laminada a frio foi de 1,5 mm. A Tabela 1 também contém a composição química do aço inoxidável austenítico tipo 316L/1.4404, o qual foi usado como referência.
Tabela 1
Aço % C % Si % Mn % Cr % Ni % Mo % Cu % N % Co
A 0,028 0,43 1,81 19,8 8,5 0,99 0,52 0,148 0,01
B 0,027 0,40 1,79 20,2 8,0 0,88 0,49 0,183 0,01
C 0,028 0,44 1,81 20,5 8,5 0,78 0,52 0,201 0,01
E 0,022 0,44 1,77 20,1 8,5 0,78 0,52 0,180 0,25
F 0,021 0,42 1,82 20,2 8,6 0,68 0,51 0,204 0,25
G 0,017 0,47 1,76 20,3 8,6 0,59 0,50 0,222 0,01
H 0,019 0,44 1,78 20,5 8,1 0,49 0,52 0,252 0,25
I 0,022 0,42 1,81 20,2 8,2 0,54 0,51 0,216 0,20
J 0.018 0,53 1,81 20,3 8,7 0,71 0,48 0,207 0,13
316L 0,017 0.48 1,78 17,0 10,1 2,03 0,39 0,047 0,24
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11/17 [022] Para as composições químicas A, B, C, D, E, F, G, H, I, J e 316L da Tabela 1, o equivalente de cromo (Creq) e o equivalente de Ni (Nieq) foram calculados usando as seguintes fórmulas (1) e (2):
Creq = %Cr + %Mo + 1,5x%Si + 2,0%Ti + 0,5x%Nb (1)
Nieq = %Ni + 0,5x%Mn + 30x(%C+%N) + 0,5%Cu + 0,5%Co (2). [023] A temperatura prevista Md30 para cada aço da Tabela 1 foi calculada usando a expressão de Nohara (3):
Md30 = 551 - 462x(%C+%N) - 9,2x%Si - 8,1x%Mn - 13,7x%Cr 29x(%Ni+%Cu) - 18,5x%Mo - 68x%Nb (3), estabelecida para os aços inoxidáveis austeníticos quando recozidos à temperatura de 1050°C. A temperatura Md30 é definida como a temperatura na qual 0,3% de deformação real produz 50% de transformação da austenita em martensita.
[024] O número equivalente de resistência à corrosão localizada (PREN) é calculado usando a fórmula (4).
PREN = %Cr + 3,3x%Mo + 30x%N (4).
[025] Os resultados para o equivalente de cromo (Creq), equivalente de níquel (Nieq), proporção Creq/Nieq, temperatura Md3o e número equivalente de resistência à corrosão localizada (PREN) são apresentados na Tabela 2.
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12/17
Tabela 2
Aço Creq Nieq Creq/Nieq Md30 °C PREN
A 21,44 14,95 1,43 -100,1 27,5
B 21,71 15,45 1,41 -103,9 28,6
C 21,94 15,84 1,39 -110,1 29,1
D 22,05 16,02 1,38 -105,2 29,0
E 21,54 15,78 1,37 -111,0 28,1
F 21,51 16,64 1,29 -125,4 28,6
G 21,60 16,91 1,28 -131,3 28,9
H 21,65 17,51 1,24 -132,9 29,7
I 21,37 16,60 1,29 -117,1 28,5
J 21,81 16,66 1,31 -130,0 28,9
316L 19,78 13,23 1,50 -76,2 25,1
[026] Os resultados da Tabela 2 mostram que o número equivalente à resistência à corrosão localizada (PREN) é mais alto na faixa de 27,0-29, 5 para o aço inoxidável austenítico da invenção, do que com relação ao aço inoxidável de referência 316L (25,1). A proporção Creq/Nieq na faixa de 1,20 - 1,45 é menor para os aços A-J da invenção do que com relação ao aço inoxidável de referência 316L (1,50), indicando que o coeficiente de nitrogênio no equivalente de níquel apresenta um forte efeito no equilíbrio de fase e pode, desse modo, ser bastante útil na produção da liga. A temperatura Md30 é inferior a -100,1°C para cada aço inoxidável austenítico da invenção conforme a Tabela 2, e também mais baixa que a temperatura Md30 para o aço de referência 316L, desse modo, a estabilidade da
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13/17 austenita contra a transformação da martensita no aço inoxidável austenítico da invenção é aperfeiçoada.
[027] Os teores de ferrita medidos na condição laminada a frio e recozida para os aços A-J são apresentados na Tabela 3, que mostra que o aço da invenção e o aço inoxidável austenítico aço de referência 316L apresentam uma quantidade essencialmente igual de ferrita na microestrutura final.
Tabela 3
Aço Teor Médio de Ferrita (%)*
A 0,73
B 0,46
C 1,16
D 4,50
E 0,30
F <0,10
G <0,10
H <0,10
I <0,10
J <0,10
316L 0,32
*Limite mínimo de detecção para o dispositivo de medição foi 0,10%.
[028] As propriedades de resistência à deformação Rp0,2 e Rp1,0, assim como, a resistência à tração Rm, para os aços
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14/17 inoxidáveis austeníticos A-J, de acordo com a invenção, foram determinadas e são apresentadas na Tabela 4, com os respectivos valores do aço inoxidável austenítico padronizado 316L considerado como referência.
Tabela 4
Aço Rp0,2 (MPa) Rp1,0 (MPa) Rm (MPa)
A 352 406 668
B 372 421 686
C 394 448 680
D 397 452 697
E 372 414 688
F 396 438 720
G 409 449 733
H 421 465 747
I 414 455 723
J 383 402 727
316L padrão 170 - 485
316L típico 260 285 600
[029] Conforme mostrado na Tabela 4, as resistências determinadas para o aço inoxidável austenítico da invenção são de cerca de 70-170 MPa mais altas que as respectivas resistências para o aço inoxidável austenítico 316L de referência. Além disso, o aço inoxidável austenítico de acordo com a invenção é substancialmente laminado de modo fácil, em condições de laminação de têmpera.
[030] O aço inoxidável austenítico apresentado na presente invenção apresenta o mesmo nível de formabilidade do
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15/17 material de referência 316L, muito embora, a resistência seja acentuadamente mais alta. Os resultados do teste de formabilidade são apresentados na Tabela 5, onde constam as indicações LDR (Proporção Limite de Repuxo) e Índice de Erichsen. A proporção limite de repuxo é definida como a proporção do diâmetro máximo da peça de partida que pode ser seguramente repuxada dentro de uma cuba sem flange, com relação ao diâmetro do punção. A LDR é determinada com um punção de cabeça plana de 50 mm e força de apoio de 25 kN. O teste de Erichsen é um teste de avaliação de ductilidade, empregado para avaliar a capacidade de folhas e tiras metálicas de se submeterem à deformação plástica em procedimentos de conformação por estiramento. O teste consiste de conformar um entalhe, mediante pressionamento de um punção com uma extremidade esférica contra uma peça de teste presa entre um dispositivo de sustentação de uma peça de partida e um molde, até o surgimento de uma completa fissura. A profundidade da cuba é medida. O índice de Erichsen corresponde a um valor médio de 5 testes.
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Tabela 5
Aço Espessura (mm) LDR Índice de Erichsen
A 2,2 2,10 13,7
B 2,2 2,16 13,7
C 2,2 2,10 13,1
D 2,2 2,00 13,3
E 1,5 2,10 12,0
F 1,5 2,00 12,1
G 1,5 2,10 11,7
H 1,5 2,10 11,7
I 1,5 2,10 12,3
J 1,5 2,18 11,8
316L 1,5 2,10 12,3
[031] A formação de liga de nitrogênio com alto teor de cromo e reduzido teor de molibdênio no aço inoxidável austenítico apresentado na presente invenção produz uma resistência à corrosão localizada acentuadamente alta, quando comparado ao material de referência 316L. Os resultados são apresentados na Tabela 6. Os testes relativos à corrosão localizada foram feitos numa superfície de amostra com aterramento, em uma cuba Avesta, com solução de NaCl 1M, à temperatura de 35°C.
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17/17
Tabela 6
Aço Potencial de Ruptura Eb (mV)
A 390
B 448
C 473
D 412
E 694
F 808
G 653
H 871
I 736
J 727
316L 309
[032] Os resultados da Tabela 6 mostram que o potencial de ruptura, isto é, o menor potencial quando ocorre a corrosão localizada, é muito mais alto para o aço inoxidável austenítico da invenção (aços A-J) do que para o material de referência 316L.
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Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aço inoxidável austenítico com aperfeiçoada resistência à corrosão localizada e aperfeiçoada durabilidade, caracterizado pelo fato de que o aço consiste de, em percentual em peso, menos de 0,03% de carbono (C), 0,2-0,6% de silício (Si), 1,0-2,0% de manganês (Mn), 19,021,0% de cromo (Cr), 7,5-9,5% de níquel (Ni), 0,4-1,4% de molibdênio (Mo), 0,2-1,0% de cobre (Cu), 0,10-0,25% de nitrogênio (N), opcionalmente, menos de 1,0% de cobalto (Co), opcionalmente, menos de 0,006% de boro (B) e o restante sendo ferro (Fe) e inevitáveis impurezas, e em que o aço apresenta uma resistência à deformação Rp0,2 de 320450 MPa, resistência à deformação Rp1,0 de 370-500 MPa, e resistência à tração Rm de 630-800 MPa, e um valor de número equivalente de resistência à corrosão localizada (PREN) maior que 24.
  2. 2. Aço inoxidável austenítico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aço contém 0,25-0,55% em peso de silício.
  3. 3. Aço inoxidável austenítico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o aço contém 1,6-2,0% em peso de manganês.
  4. 4. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o aço contém 19,5-20,5% em peso de cromo.
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    2/2
  5. 5. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o aço contém 8,0-9,0% em peso de níquel.
  6. 6. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o aço contém 0,5-1,0% em peso de molibdênio.
  7. 7. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o aço contém 0,3-0,6% em peso de cobre.
  8. 8. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o aço contém 0,13-0,20% em peso de nitrogênio.
  9. 9. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o aço contém menos de 0,4% em peso de cobalto.
  10. 10. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o aço contém menos de 0,004% em peso de boro.
  11. 11. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o aço apresenta uma proporção de Creq/Nieq menor que 1,60.
  12. 12. Aço inoxidável austenítico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o aço apresenta uma temperatura Md30 inferior a -80°C.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101773603B1 (ko) * 2016-01-08 2017-08-31 (주)부경대학교 기술지주회사 스테인레스 스틸과 알루미늄 또는 그 합금을 포함하는 경량 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 경량 복합재료
CN106011677A (zh) * 2016-06-13 2016-10-12 苏州双金实业有限公司 一种能够有效防止冲击的钢
KR101952808B1 (ko) * 2017-08-22 2019-02-28 주식회사포스코 열간가공성 및 내수소취성이 우수한 저Ni 오스테나이트계 스테인리스강
JP6870748B2 (ja) * 2017-10-03 2021-05-12 日本製鉄株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼
WO2019070000A1 (ja) * 2017-10-03 2019-04-11 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼溶接金属および溶接構造物
CN108396223B (zh) * 2018-03-29 2020-09-29 东北大学 一种超级奥氏体不锈钢及其合金成分优化设计方法
EP3620546B1 (de) * 2018-09-04 2022-11-23 Ford Global Technologies, LLC Bremsscheibe und verfahren zum herstellen einer bremsscheibe
CN109504827A (zh) * 2018-12-22 2019-03-22 中南大学 一种含铜钽钴高耐蚀不锈钢及其加工与热处理方法
CN109355594B (zh) * 2018-12-22 2022-04-01 佛山培根细胞新材料有限公司 一种铜钒钴改性不锈钢及其加工与热处理方法
CN109504832A (zh) * 2018-12-22 2019-03-22 中南大学 一种铜锆抗蚀增强奥氏体不锈钢及其制备方法
CN109504830A (zh) * 2018-12-22 2019-03-22 中南大学 一种铜铌抗蚀奥氏体不锈钢及其制备方法
CN109355469A (zh) * 2018-12-22 2019-02-19 中南大学 一种铜钒钴抗蚀奥氏体不锈钢及其加工与热处理方法
CN110000389B (zh) * 2019-03-14 2020-07-31 全亿大科技（佛山）有限公司 不锈钢的制备方法
KR102463015B1 (ko) * 2020-11-23 2022-11-03 주식회사 포스코 열간가공성이 우수한 고강도 오스테나이트계 스테인리스강
CN112553533B (zh) * 2020-12-25 2022-05-10 宝钢德盛不锈钢有限公司 一种经济性高强度奥氏体不锈钢
CN114318144A (zh) * 2021-12-24 2022-04-12 浦项(张家港)不锈钢股份有限公司 一种螺旋焊管用途的奥氏体不锈钢、制造工艺及用途
CN115821153A (zh) * 2022-06-27 2023-03-21 浙江吉森金属科技有限公司 一种温度传感器外壳用不锈钢及其制造方法
KR102556317B1 (ko) * 2022-08-12 2023-07-18 주식회사 에이티에스 플라즈마 에칭 장비용 합금 및 이를 포함하는 체결기구

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE364996B (pt) * 1971-07-21 1974-03-11 Uddeholms Ab
JPS59127991A (ja) * 1983-01-12 1984-07-23 Kawasaki Steel Corp 耐塩化物応力腐食割れ性のすぐれたオ−ステナイトステンレス鋼溶着金属
JPS6026619A (ja) * 1983-07-22 1985-02-09 Nippon Kokan Kk <Nkk> オ−ステナイト系ステンレス厚鋼板の製造方法
CA1242095A (en) * 1984-02-07 1988-09-20 Akira Yoshitake Ferritic-austenitic duplex stainless steel
JPS6353244A (ja) * 1986-08-25 1988-03-07 Aichi Steel Works Ltd 強度、耐食性に優れ、かつ異方性が小さいステンレス鋼およびその製造方法
BR9200797A (pt) * 1992-02-27 1993-06-15 Acos Villares Sa Aco inoxidavel encruado para molas
JP3271790B2 (ja) * 1992-03-26 2002-04-08 日新製鋼株式会社 非磁性ステンレス鋼厚板の製造方法
US5841046A (en) * 1996-05-30 1998-11-24 Crucible Materials Corporation High strength, corrosion resistant austenitic stainless steel and consolidated article
JP4221569B2 (ja) * 2002-12-12 2009-02-12 住友金属工業株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼
JP2006291296A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Nisshin Steel Co Ltd 深絞り性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
US8337749B2 (en) * 2007-12-20 2012-12-25 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
PL2229463T3 (pl) * 2007-12-20 2018-01-31 Ati Properties Llc Odporna na korozję zubożona austenityczna stal nierdzewna
CN101724789B (zh) * 2008-10-23 2011-07-20 宝山钢铁股份有限公司 奥氏体不锈钢中厚板及其制造方法
JP5500960B2 (ja) * 2009-12-01 2014-05-21 新日鐵住金ステンレス株式会社 耐応力腐食割れ性と加工性に優れた微細粒オーステナイト系ステンレス鋼板

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