Aço Inoxidável do Tipo 316 Pinos Elásticos Espirais

Tabela 1 compara a composição química dos tipos de aço inoxidável austeníticos utilizados para os Pinos Elásticos Espirais. Austenítico refere-se à estrutura do metal e classifica o aço inoxidável como não tratado a quente, não magnético no estado de recozimento pleno e com habilidade de encruamento.

Antes de especificar o Tipo 316, será esclarecedor explicar brevemente como são feitas as ligas dos Tipos 302 e 304 e o que permite que cada uma delas atinja sua resistência à corrosão

*Valores únicos são os valores máximos.

Tabela 1
Composição química (%) dos níveis de aço inoxidável austenítico utilizados nos Pinos Elásticos Espirais da SPIROL

Cada uma das séries 300 de aço inoxidável mostradas na Tabela 1 tem a liga com mais níquel que o aço inoxidável do Tipo 420 e possuem maior concentração de crômio. (O aço do Tipo 420 possui 0,5% de níquel e  12-14% de crômio.) Isso permite que o aço inoxidável da série 300 possua maior resistência à corrosão, especificamente corrosão alveolar e fragilização por corrosão sob tensão. Além disso, os aços inoxidáveis   da série 300 contêm menos carbono que alguns outros tipos de aço inoxidável, o que os auxilia a apresentar uma maior resistência à corrosão, reduzindo a capacidade de formação de carbonetos em contornos de grãos e o surgimento de corrosão intergranular (conhecida como sensitização). 

A principal diferença na composição do Tipo 316 e dos Tipos 302/304 é que o Tipo 316 apresenta uma liga com 2-3% de molibdênio, que aumenta a resistência a corrosão alveolar aumentando a durabilidade da camada passiva. A camada passiva, geralmente um óxido, é uma camada "clara, invisível" sobre a superfície do metal que melhora a resistência à corrosão. A adição de molibdênio também aumenta a tensão sobre a estrutura cristalina, forçando as moléculas a ficarem mais juntas, e, assim, aumentando a energia necessária para os átomos de ferro se dissolverem e chegarem à superfície.  O molibdênio possui um efeito semelhante ao do cromo na microestrutura, razão pela qual o Tipo 316 não necessita de tanto cromo como os Tipos 302/304. Para manter a estrutura austenítica nos aços inoxidáveis contendo molibdênio, a quantidade de níquel deve ser aumentada. Como mostrado na Tabela 1, a faixa de quantidade de níquel para o Tipo 316 é de 10–14% contra 8–10.5% para o Tipo 304 e 8–10% para o Tipo 302.

A fragilização por corrosão sob tensão (SCC) é um processo de fragilização que pode ocorrer apenas se o material estiver em um ambiente corrosivo e sob tensão mecânica. Sem uma das duas condições, a SCC não pode ocorrer. Para os aços inoxidáveis da série 300, a fragilização por corrosão sob tensão de cloreto é um dos tipos mais comuns de influência na integridade estrutural do material. Existem diversos fatores que podem impactar na SCC, incluindo força residual e aplicada, temperatura e condições cíclicas da aplicação.

Muitos relatórios e estudos foram realizados a fim de analisar o impacto da SCC em aços inoxidáveis austeníticos, mas devido à muitas variáveis e muitos fatores como forças, composição química e condições ambientais, é difícil aplicar um "padrão" de correlação entre os vários tipos de aço inoxidável e suas reações. Portanto, é importante realizar testes para os requisitos de uma aplicação específica. 

Aqui você encontra uma lista de algumas soluções de cloreto que podem causar SCC no aço inoxidável da  série 300²:

• Cloreto de amônio
• Cloreto de cálcio
• Cloreto de cobalto
• Cloreto de lítio
• Cloreto de magnésio
• Cloreto de mercúrio
• Cloreto de sódio
• Cloreto de zinco

Este tipo de corrosão não é uma preocupação típica do aço inoxidável da série 300 uma vez que envolve a permanência dos pinos em altas temperaturas (acima de 800ºF/430ºC) por longos períodos de tempo. No entanto, isso é uma preocupação para outros produtos fabricados com o aço da série 300 que precisam ser soldados ou submetidos a altas temperaturas. Os Pinos Elásticos Espirais inoxidáveis da série 300 não são tratados a quente nem recomendados para solda e, portanto, a corrosão intergranular raramente ocorre, uma vez que eles não são expostos a altas temperaturas.

Uma vez que os aços inoxidáveis da série 300 (e todos os austeníticos) podem endurecer quando tratados a frio, eles exibem uma vasta gama de propriedades mecânicas. O tratamento a frio altera a dureza e o magnetismo dos aços inoxidáveis da série 300. A Tabela 4 abaixo mostra as propriedades mecânicas para os aços inoxidáveis austeníticos de Tipos 302, 304 e 316 no estado recozido.

Tabela 4
Propriedades mínimas de temperatura ambiente no estado recozido³

Quando aços inoxidáveis da série 300 passam por um processo de recozimento eles não apresentam magnetismo, seu magnetismo aumenta à medida que eles encruam. Os Tipos 302/304 exibem uma permeabilidade magnética mais forte como resultado do encruamento. 

Para os Pinos Elásticos, os Tipos 302/304 são os aços inoxidáveis mais amplamente utilizados e, por esta razão, eles são geralmente procurados em grandes quantidades se comparados com o Tipo 316. Por este motivo, os Pinos Elásticos de aço inoxidável dos Tipos 302/304 geralmente custam menos e estão disponíveis a pronta entrega.

Existem diversas aplicações que podem requerer maior resistência à corrosão do que os Tipos 302/304 podem oferecer. Alguns deles estão detalhados na Tabela 5.  Os Pinos Espirais em aço inoxidável de Tipo 316 reduzem a corrosão alveolar que ocorre nestas aplicações uma vez que elas estão sujeitas a diversos produtos químicos  (ver Tabela 3).

Tabela 5
Aplicações e Indústrias que utilizam os Pinos Elásticos Espirais de Aço Inoxidável de Tipo 316 (Observação: Os Tipos 302/304 podem ser suficientes)