Fornecemos com toda a certificação necessária da matéria prima.
O aço inox F60 (UNS S32205, ASTM A182 F60 / A276 / A479, EN 1.4462) é o aço inoxidável duplex 2205 na sua especificação moderna: a mesma liga do F51 (S31803), com cromo, molibdênio e nitrogênio em faixas mais estreitas, que garantem PREN de pelo menos 34 e propriedades mais consistentes. Estrutura metade ferrita e metade austenita, limite de escoamento mínimo de 450 MPa e excelente resistência à corrosão sob tensão por cloretos.
A Dustre fornece o F60 em barras redondas e peças forjadas sob desenho, solubilizado, com certificado de qualidade, e executa corte, forjamento, solubilização, usinagem e ensaios. Abaixo estão a composição química da norma, as propriedades mecânicas mínimas e as recomendações de processamento.
| Composição química (% em massa) – ASTM A182 F60 / A276 / A479 – Duplex 2205, UNS S32205 | |||||||||
| Elemento | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | N |
| Mín. (%) | – | – | – | – | – | 22,0 | 4,5 | 3,0 | 0,14 |
| Máx. (%) | 0,030 | 2,00 | 0,030 | 0,020 | 1,00 | 23,0 | 6,5 | 3,5 | 0,20 |
| Fe = restante (≈ 65 – 69%). O S32205 é o 2205 moderno: mesma liga do S31803 (F51), com cromo, molibdênio e nitrogênio na parte alta da faixa, o que garante PREN ≥ 34 e propriedades mais consistentes. A maior parte do material comercial é certificada nos dois UNS. | |||||||||
| Propriedades físicas (valores típicos, não normativos) | |||||||
| Medida | Densidade | Módulo de elasticidade | Condutividade térmica | Calor específico | Coef. de expansão térmica | Resistividade elétrica | Temperatura de projeto |
| Unidade | g/cm³ | GPa | W/m·K | J/kg·K | µm/m·K | µΩ·cm | °C |
| Valor típico | 7,80 | ≈ 200 | ≈ 15 | ≈ 480 | ≈ 13,0 | ≈ 80 | −50 a 316 |
| Condição | 20 °C | 20 °C | 20 °C | 20 °C | 20 – 100 °C | 20 °C | ASME II-D; contínuo recomendado ≈ 250 – 280 °C |
| Valores típicos de literatura para aços inoxidáveis duplex; não são requisitos de norma. Material magnético. A temperatura máxima de projeto do ASME é 316 °C; em serviço contínuo recomenda-se ≈ 250 – 280 °C pela fragilização a 475 °C. Não usar abaixo de −50 °C sem ensaio de impacto. | |||||||
| Propriedades mecânicas – ASTM A182 F60 / A479 S32205, solubilizado | |||||||
| Medida | Limite de escoamento (0,2%) | Limite de resistência | Alongamento (50 mm) | Redução de área | Dureza | ||
| Unidade | MPa | MPa | % | % | HBW | ||
| Mín. | 450 | 655 | 25 | 45 | – | ||
| Máx. | – | – | – | – | 290 | ||
| Mínimos normativos para forjados e barras. O limite de escoamento de 485 MPa citado em alguns textos é o mínimo de tubos (ASTM A789 / A790), não de forjados. Para serviço com H2S (NACE MR0175 / ISO 15156) a dureza é limitada a 28 HRC. | |||||||
| Norma | Especificações | ||||||||
| UNS | S32205 | ||||||||
| ASTM / ASME (EUA) | ASTM A182 F60 (forjados); A276 e A479 (barras); A240 (chapa); A789 / A790 (tubos); A815 (conexões); ASME SA-182 / SA-240; NACE MR0175 / ISO 15156 (≤ 28 HRC); API 5LC (tubos de condução); NORSOK M-630 (MDS de duplex 22Cr) | ||||||||
| EN | X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462) – EN 10088-3 (barras), EN 10222-5 (forjados); Diretiva de equipamentos sob pressão 2014/68/UE (ex-97/23/CE) | ||||||||
| W.Nr. (DIN) | 1.4462 | ||||||||
| ISO | X2CrNiMoN22-5-3 (ISO 15510) | ||||||||
| GB (Chinesa) | 022Cr23Ni5Mo3N | ||||||||
| JIS (Japonesa) | SUS329J3L | ||||||||
| Designação comercial | 2205, SAF 2205; F60 é a designação do forjado na ASTM A182. Não confundir com o Ferralium 255, que é o F61 (S32550) | ||||||||
| Recomendações | |||||||||
| Tratamento térmico – Solubilização a 1.020 – 1.100 °C com resfriamento rápido em água, para dissolver fases intermetálicas e restabelecer o balanço ferrita-austenita. Não é endurecível por tratamento térmico. Evitar permanência entre 350 e 525 °C (fragilização a 475 °C) e entre 600 e 950 °C (fases sigma e chi, nitretos). | |||||||||
| Conformação – Forjamento a 1.025 – 1.125 °C, com solubilização obrigatória em seguida. A frio, encrua mais que os austeníticos e tem retorno elástico maior; usinabilidade inferior à do 316L (ferramentas rígidas, avanço positivo, refrigeração abundante). | |||||||||
| Soldagem – Boa soldabilidade por todos os processos a arco, sem pré-aquecimento e sem tratamento térmico pós-soldagem, desde que com consumível sobreligado em níquel (ER2209 / E2209) para garantir ≈ 50% de austenita na solda. Aporte térmico de 0,5 – 2,5 kJ/mm e temperatura interpasse ≤ 150 °C: aporte muito baixo deixa a zona afetada ferrítica e frágil, aporte muito alto precipita fase sigma. Usar gás de proteção com 2% de N2 em TIG; qualificar com medição de ferrita e ensaio de corrosão (ASTM A923 / G48). | |||||||||
| Similares – F51 / S31803 (mesma liga, faixas mais amplas), 2304 (lean duplex), F53 e F55 (superduplex, PREN ≥ 40), 316L e 317L (austeníticos). | |||||||||
| Corrosão – PREN ≥ 34 garantido pelas faixas de Cr, Mo e N (típico 35 – 36): resistência a pite, frestas e corrosão sob tensão por cloretos superior à do 316L / 317L. Em água do mar sofre corrosão em frestas acima de ≈ 20 °C ou com cloro: para esse serviço usar superduplex ou liga 6Mo. Resiste a ácido sulfúrico diluído em temperatura moderada; não indicado para ácido clorídrico. | |||||||||
| Carbono equivalente – Não se aplica: o CE (IIW) é um índice de temperabilidade de aços carbono e baixa liga, sem significado para aços inoxidáveis duplex. O índice relevante é o PREN = Cr + 3,3 Mo + 16 N. | |||||||||
| Importante – Faixa de uso de −50 a 316 °C (ASME), com ≈ 250 – 280 °C recomendados em serviço contínuo. O F60 é o duplex 2205 (S32205); o Ferralium 255 é outra liga, o F61 (S32550). Especificar o UNS, a norma de produto e exigir certificado 3.1 com N. |
O F60 pertence à família dos aços inoxidáveis especiais, no grupo dos duplex. F60 é a designação do forjado na ASTM A182 para o UNS S32205, e S32205 é a versão atual do duplex 2205: cromo de 22 a 23%, molibdênio de 3,0 a 3,5% e nitrogênio de 0,14 a 0,20%, faixas contidas dentro das do F51 / S31803. Na prática quase todo o 2205 do mercado é certificado nos dois UNS. O F60 não tem relação com o Ferralium 255, que é o F61 (S32550), uma liga de 25% de cromo com cobre.
Cromo e molibdênio dão a resistência a pite; o nitrogênio, no mínimo 0,14%, estabiliza a austenita, eleva a resistência e garante que o PREN, igual a Cr + 3,3 Mo + 16 N, fique em 34 ou mais; o níquel de 4,5 a 6,5% ajusta o balanço de fases e o carbono é limitado a 0,030%.
Em forjados e barras solubilizados a norma exige limite de escoamento mínimo de 450 MPa, limite de resistência mínimo de 655 MPa, alongamento mínimo de 25%, redução de área mínima de 45% e dureza máxima de 290 HBW. O valor de 485 MPa de escoamento que aparece em alguns textos é o mínimo de tubos das normas A789 e A790, não de forjados. Para H2S, a NACE limita a dureza a 28 HRC.
Fornecido solubilizado a 1.020 – 1.100 °C e resfriado em água. Não endurece por têmpera e deve evitar permanência entre 350 e 525 °C e entre 600 e 950 °C. O forjamento é feito a 1.025 – 1.125 °C com solubilização obrigatória em seguida. A Dustre executa esses ciclos em fornos próprios dentro do serviço de tratamentos térmicos.
Soldável sem pré-aquecimento nem tratamento posterior, com consumível ER2209, aporte térmico entre 0,5 e 2,5 kJ/mm e interpasse de até 150 °C, com procedimento qualificado por medição de ferrita e ensaio de corrosão.
Resistência a pite e frestas superior à do 316L e 317L, e imunidade prática à corrosão sob tensão por cloretos em água quente. Em água do mar sofre corrosão em frestas acima de cerca de 20 °C ou com cloração, e para esse serviço indicam-se os superduplex F53 e F55. Resiste a ácido sulfúrico diluído em temperatura moderada e não é indicado para ácido clorídrico. Faixa de uso de −50 a 316 °C pelo ASME, com 250 a 280 °C recomendados em serviço contínuo.
Forjados e barras para válvulas, flanges e conexões de tubulação de processo, componentes de bombas, eixos, vasos e trocadores de calor, equipamentos de celulose, de dessalinização em água salobra e de óleo e gás, inclusive em serviço ácido conforme a NACE MR0175.
Barras redondas e blocos forjados em matriz aberta, cortados em serra fita na medida, com usinagem de desbaste ou acabamento, solubilização em fornos próprios e ensaios de dureza, tração e impacto. Todo o material é fornecido com certificado de inspeção 3.1 e rastreabilidade de corrida.
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