AÇO CARBONO
SA178
Os aços carbono apresentam resistência moderada à corrosão e resistência mecânica razoável até 1000°F (538°C). No entanto, seu uso acima de 800°F (427°C) deve levar em consideração a suscetibilidade à grafitização. A grafitização não tem sido um problema significativo nas espessuras encontradas em tubos de caldeiras. O uso de tubos de seção grossa acima de 800°F (427°C), contudo, não é recomendado. A aplicação de tubos de aço carbono sem costura e soldados em caldeiras é restrita a uma temperatura máxima de 800°F (427°C) para aços com revestimento e 1000°F (538°C) para aços acalmados, conforme o Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão, “Seção I, Caldeiras de Potência”. O Código não lista tensões máximas admissíveis acima de 1000°F (538°C) para aços carbono. Aços carbono-molibdênio.
AÇOS CARBONO-MOLIBDÊNIO
SA209
Os aços carbono-molibdênio apresentam maior resistência à fluência do que os aços carbono comuns e são amplamente utilizados em caldeiras de alta temperatura. Esses aços contêm nominalmente 0,5% de molibdênio. Quando expostos a temperaturas acima de 850-900°F (454-482°C) por longos períodos, os aços carbono-molibdênio também são propensos à grafitização. Novamente, o fenômeno depende da seção transversal e o uso de tubos desse tipo acima de 850°F (454°C) não é recomendado. A fase de carboneto não é estável e se transforma em grafite. O Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão, "Seção I", lista as tensões admissíveis para aços carbono-molibdênio até 1000°F (538°C).
LIGAS DE CROMO INTERMEDIÁRIAS
SA213-T2
Este aço de baixa liga apresenta resistência à grafitização e maior resistência à fluência do que os aços carbono-molibdênio. A resistência à corrosão é comparável à do carbono-molibdênio. O T2 possui tensões admissíveis de até 1000°F (538°C) no Código ASME para Caldeiras.
O cromo presente em todos os Croloys estabiliza o carbono na forma de carbetos de cromo, tornando-os assim imunes à grafitização.
SA213-T12
Trata-se de uma liga de 1% de cromo e 1/2% de molibdênio, cuja temperatura máxima é limitada a 1200°F pelo Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão, "Seção I, Tensões Admissíveis". O tubo T12 é, por vezes, utilizado em substituição ao tubo T2 devido à sua maior resistência.
SA213-T11
Este aço possui as mesmas propriedades de resistência à fluência que o T12. É mais resistente à corrosão do que os aços sem cromo e apresenta boa resistência à oxidação em altas temperaturas devido ao seu maior teor de silício e cromo.
A resistência à oxidação é importante porque os metais expostos a temperaturas elevadas por longos períodos acumulam uma camada protetora de óxido. A partir de uma determinada temperatura mínima, esse óxido torna-se inaderente, descama gradualmente e causa erosão por partículas sólidas nas turbinas. No entanto, a descamação raramente causa falhas antes da fluência ou do limite de escoamento em altas temperaturas.
As tensões admissíveis são listadas pelo Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão até 1200°F.
SA213-T22
Esta liga de 2,25% de cromo e 1% de molibdênio possui propriedades de fluência excepcionalmente altas, mas seu uso é limitado a temperaturas de até 1125°F (607°C) devido à possibilidade de descamação da camada de óxido em temperaturas mais elevadas. Ela está listada no Código de Caldeiras da ASME para temperaturas de até 1200°F (649°C).
SA213-T9
A liga T9, composta por 9% de cromo e 1% de molibdênio, oferece excelente resistência à corrosão e boa resistência mecânica em altas temperaturas. Também apresenta boa resistência à oxidação e pode ser utilizada até 1200°F (649°C). Em alguns casos, a T9 é uma substituta adequada para aços inoxidáveis mais caros. O Código de Caldeiras limita a temperatura de utilização da T9 a 1200°F (649°C).
AÇOS INOXIDÁVEIS – Aços inoxidáveis austeníticos
Os aços inoxidáveis austeníticos são apresentados no Código ASME de Caldeiras e Vasos de Pressão com dois conjuntos de tensões admissíveis. A razão para isso é a sua resistência ao escoamento relativamente baixa. Os valores de tensão admissível mais elevados foram determinados em temperaturas onde o uso seria limitado pelas propriedades de tração em curto prazo.
As tensões mais elevadas excedem 62,5%, mas não ultrapassam 90% da resistência ao escoamento. Nessas tensões, pequenas quantidades de deformação plástica podem ser esperadas. Esses valores de tensão mais elevados são geralmente utilizados em tubos de superaquecedores e reaquecedores.
O Código de Caldeiras lista as tensões máximas admissíveis para diferentes temperaturas, dependendo da classe específica de aço inoxidável austenítico.
SA213-T304
As variações dessa liga com 18% de cromo e 8% de níquel incluem 304L, 304LN, 304H e 304N. Cada uma delas oferece excelente resistência à corrosão e à oxidação, além de alta resistência mecânica.
A elevada resistência é mantida nos graus de baixo carbono através do controle do teor de nitrogênio.
O aço T304 possui maior teor de carbono e uma temperatura mínima de recozimento de solubilização para garantir boa resistência a altas temperaturas por longos períodos. As classes de T304 são limitadas a 1650°F (899°C) em condições oxidantes. A Seção I do Código de Caldeiras da ASME lista as tensões admissíveis até 1500°F (816°C).
SA213-T316
O aço T316 é semelhante ao T304, mas oferece melhor resistência à corrosão e à fluência. A adição de molibdênio ao T316 aumenta sua resistência à corrosão por pites e frestas.
Variações dessa liga incluem 316L, 316LN, 316H e 316N.
SA213-T321 e T347
Os aços T321 e 347 são variações do T304 e possuem propriedades de tração mínimas comparáveis. Esses dois aços são estabilizados com adições de titânio e celulose colombiana, respectivamente, juntamente com tratamento térmico adequado.
Para garantir boa resistência a longo prazo em temperaturas elevadas, os aços T321H e 347H, semelhantes ao 304H, foram desenvolvidos com maiores teores de carbono e temperaturas mínimas de recozimento de solubilização especificadas.
De todos os aços inoxidáveis, o T309 (25% cromo, 13% níquel) e o T310 (25% cromo, 20% níquel) oferecem a máxima resistência à oxidação e à corrosão. Também apresentam boas propriedades em altas temperaturas. No entanto, como esses aços contêm ferrita, são mais suscetíveis à formação da fase sigma.
Data da publicação: 21/02/2022