Os Aços Inoxidáveis Duplex estão se tornando mais comuns e utilizados em várias aplicações. Eles estão sendo oferecidos por uma série de razões, em especial:
- Redução de espessura em função da maior resistência mecânica, quando comparados com os aços inox da classe austenítica, resultando em redução do peso do equipamento;
- Maior resistência à corrosão, particularmente no critério de corrosão sob tensão;
- Melhor estabilidade de preços, função do baixíssimo teor de níquel na sua composição química.
Princípio dos Aços Inoxidáveis Duplex
Estudos sobre os aços inoxidáveis duplex remontam à década de 1920, com o primeiro tipo sendo produzido em Avesta, na Suécia, em 1930. No entanto, foi apenas nos últimos 30 anos que os aços duplex começaram a “decolar” de forma significativa.
Os aços inox austeníticos como o tipo AISI 304 e os ferríticos como o AISI 430 são relativamente fáceis de serem produzidos. Como seus nomes indicam, eles consistem principalmente de uma fase: a austenita (foto 1 – estrutura austenítica) ou a ferrita (foto 2 – estrutura ferrítica).
Estrutura austenitica – aço inox tipo 304
Estrutura ferrítica – aço inox tipo 430
A ideia do duplex é produzir uma composição química que leve a uma mistura aproximadamente igual de ferrita e austenita (foto 3 – estrutura duplex).
Estrutura AÇO INOX DUPLEX
Este equilíbrio de fases permite obter um aço com propriedades aprimoradas, como:
- Maior limite de escoamento – o que pode levar a redução de espessuras e, portanto, à redução do peso, sendo uma vantagem para aplicações como vasos de pressão, tanques de armazenamento e em aplicações estruturais, como por exemplo em pontes.
- Boa soldabilidade em espessuras grossas – Não tão simples quanto os austeníticos, mas muito melhor do que os ferriticos.
- Boa tenacidade – Muito melhor do que os ferriticos, particularmente em baixa temperatura, tipicamente até -50oC estendendo-se a -80 o
- Resistência a trincas por corrosão sob tensão – as aplicações onde essa vantagem é importante incluem tanques de água quente e estruturas de piscinas.
Abaixo são apresentadas algumas composições típicas de aços inoxidáveis duplex.
Tipo | EN / UNS | Classe | Composição aproximada | ||||||
|
|
| Cr | Ni | Mo | N | Mn | W | Cu |
2101 LDX | 1.4162/ | Padrão | 21.5 | 1.5 | 0.3 | 0.22 | 5 | – | – |
DX2202 | 1.4062/ S32202 | Padrão | 23 | 2.5 | 0.3 | 0.2 | 1.5 | – | – |
RDN 903 | 1.4482/S32001 | Padrão | 20 | 1.8 | 0.2 | 0.11 | 4.2 | – | – |
2304 | 1.4362/S32304 | Padrão | 23 | 4.8 | 0.3 | 0.10 | – | – | – |
2205 | 1.4462/S31803/ S32205 | Padrão | 22 | 5.7 | 3.1 | 0.17 | – | – | – |
2507 | 1.4410/S32750 | Super | 25 | 7 | 4 | 0.27 | – | – | – |
Zeron 100 | 1.4501/S32760 | Super | 25 | 7 | 3.2 | 0.25 | – | 0.7 | 0.7 |
Ferrinox 255 / | 1.4507/S32520/ | Super | 25 | 6.5 | 3.5 | 0.25 | – | – | 1.5 |
Vale lembrar que os aços duplex ainda estão em pleno desenvolvimento, com as siderúrgicas promovendo suas próprias marcas.
Resumo das Características dos Aços Duplex
- Resistência mecânica superior à dos aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos, possibilitando ganhos na redução de espessura;
- Maior resistência à corrosão que as demais famílias dos aços inoxidáveis, em especial no que se refere a corrosão sob tensão;
- Boa tenacidade até -80oC, mas não em aplicações criogênicas;
- Boa soldabilidade, entretanto, são necessários alguns cuidados em espessuras grossas;
- Mais difícil de deformar do que a classe dos austeníticos;
- Restrito a máxima temperatura de trabalho de 300 o
Redação: Eng. Renato Cosac Schmalz*
* Engenheiro industrial metalúrgico, com mais de 40 anos de experiência em produção e assistência técnica dos aços inoxidáveis. Consultor da Abinox.
