O aço inoxidável duplex 22Cr (UNS S31803/S32205) é um aço inoxidável ferrítico-austenítico caracterizado por uma microestrutura de aproximadamente 50% de ferrita e 50% de austenita. Esta estrutura oferece uma excelente combinação de resistência e resistência à corrosão.
A principal vantagem do 22Cr sobre os aços inoxidáveis padrão (como 304/316) é a suaresistência superior à corrosão sob tensão (SCC), corrosão por pite e corrosão em fendas, principalmente em ambientes-que contêm cloreto. Também oferece aproximadamenteduas vezes o limite de escoamentodos aços inoxidáveis austeníticos convencionais.
Principais parâmetros e características
| Categoria de parâmetro | Descrição |
|---|---|
| Padrões Comuns | ASTM A790 / A928 (tubos sem costura e soldados) |
| Números UNS | S31803(Padrão 22Cr) S32205(A variante química moderna e "mais enxuta" com resistência garantida à corrosão) |
| Nome Comercial Típico | 2205(Este é o nome comercial mais comum para S32205) |
| Recurso principal | Excelente resistência à corrosão por pites, corrosão em frestas e fissuração por corrosão sob tensão (SCC). |
| Microestrutura | Aproximadamente 50% de ferrita ( ) + 50% de austenita ( ) |
| Resistência Mecânica | Alta resistência ao escoamento, normalmente > 450 MPa (65 ksi), cerca do dobro do 316L. |
Tabela de Produtos: Composição Química e Propriedades Mecânicas
Tabela 1: Composição Química (% em Peso)
| Elemento | UNS S31803 | UNS S32205 | Tubo 2205 típico |
|---|---|---|---|
| Cromo (Cr) | 21.0 - 23.0 | 22.0 - 23.0 | ~22.5 |
| Níquel (Ni) | 4.5 - 6.5 | 4.5 - 6.5 | ~5.5 |
| Molibdênio (Mo) | 2.5 - 3.5 | 3.0 - 3.5 | ~3.2 |
| Manganês (Mn) | Menor ou igual a 2,0 | Menor ou igual a 2,0 | ~1.2 |
| Silício (Si) | Menor ou igual a 1,0 | Menor ou igual a 1,0 | ~0.5 |
| Nitrogênio (N) | 0.08 - 0.20 | 0.14 - 0.20 | ~0.17 |
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,030 | Menor ou igual a 0,030 | ~0.020 |
| Fósforo (P) | Menor ou igual a 0,030 | Menor ou igual a 0,030 | ~0.025 |
| Enxofre (S) | Menor ou igual a 0,020 | Menor ou igual a 0,020 | ~0.001 |
| Ferro (Fe) | Equilíbrio | Equilíbrio | Equilíbrio |
Observação:O S32205 tem controles mais rígidos de Cr, Mo e N para garantir um melhor equilíbrio de ferrita-austenita e maiorNúmero equivalente de resistência à corrosão (PREN).
Cálculo do PREN: PREN=%Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N)
Para S32205, PREN normalmente é33-36, tornando-o altamente resistente à corrosão.
Tabela 2: Propriedades Mecânicas Típicas (à temperatura ambiente)
| Propriedade | Valor típico | Requisito Mínimo ASTM A790/A928 (Aprox.) |
|---|---|---|
| Resistência à tracção | 620 - 760 MPa (90 - 110 ksi) | 620 MPa (90 ksi) |
| Força de rendimento (compensação de 0,2%) | 450 - 550 MPa (65 - 80 ksi) | 450 MPa (65 ksi) |
| Alongamento (% em 2") | 25% | 25% |
| Dureza (Brinell HBW) | 220 - 290 | 290 Máx. |
| Energia de impacto (entalhe Charpy V-) | >100 J @ -40 graus | Normalmente especificado por ordem de compra |
Propriedades Físicas
Densidade:7,8g/cm³
Faixa de fusão:1380 - 1440 grau
Expansão Térmica:13,7 x 10⁻⁶/K (20-100 graus)
Condutividade Térmica:19 W/m·K (100 graus)
Resumo de resistência à corrosão
Excelente resistência à corrosão por picadas e fendas:Devido ao alto PREN, supera significativamente o 316L.
Fissuração por corrosão sob tensão (SCC):Altamente resistente a SCC{0}induzido por cloreto, um modo de falha comum para 304/316 em serviços de cloreto quente.
Corrosão Geral:Resiste a uma ampla variedade de ácidos, álcalis e outros produtos químicos, semelhantes ou melhores que o 316L.
Limitação:Não recomendado para temperaturas de serviço acima de ~300 graus (570 graus F) devido à fragilização causada pela precipitação da fase secundária.
Aplicativos comuns
Os tubos duplex 22Cr são amplamente utilizados em ambientes agressivos em vários setores:
Petróleo e Gás:
Linhas de fluxo, linhas de coleta e linhas de injeção.
Tubulação de fundo de poço e revestimento para poços corrosivos.
Tubulação de processo em refinarias e plataformas offshore que lidam com fluidos ácidos (contendo-H₂S).
Processamento Químico e Petroquímico:Trocadores de calor, resfriadores de reatores e tubulações de processo.
Indústria de Papel e Celulose:Tubulação do digestor e da planta de branqueamento.
Dessalinização:Membranas RO de alta-pressão e tubos aquecedores de salmoura.
Marítimo e Offshore:Sistemas de tubulação de água do mar, sistemas de combate a incêndio.
Formulários de produtos disponíveis
Tubos sem costura (ASTM A790)
Tubos soldados (ASTM A928)- Normalmente feito com metal de adição e recozimento-com solução de corpo inteiro para resistência à corrosão.
Tamanhos:Disponível em uma ampla variedade de diâmetros externos (OD) e espessuras de parede (WT), especificados de acordo com NPS (tamanho nominal do tubo) e cronograma (por exemplo, NPS 2", cronograma 40S/80S).
Essa combinação de alta resistência e resistência superior à corrosão torna o aço inoxidável duplex 22Cr uma escolha econômica-e confiável para aplicações exigentes.
