Conteúdo
Aço Liga AISI 9310 | UNS G93100: Propriedades, Produtos, Usos
- João
O que é aço 9310?
O aço 9310 (UNS G93100) é uma liga de níquel-cromo-molibdênio de alto desempenho conhecida por sua resistência, tenacidade e resistência ao desgaste. Seu baixo teor de carbono e altos elementos de liga fornecem excelente resistência ao núcleo e resistência à fadiga. É fácil de soldar. O aço 9310 também tem bom desempenho em seções grossas e finas, com variação mínima de dureza. Quando cementado, ele atinge uma superfície dura e resistente ao desgaste, mantendo um núcleo resistente, tornando-o adequado para componentes como engrenagens e eixos.
Normalmente fundido pelos processos AOD + VAR ou VIM + VAR, o aço 9310 garante pureza e consistência, o que o torna uma escolha confiável para componentes aeroespaciais de alto desempenho.
Aplicações do aço 9310
| Setor | Aplicativos |
| Aeroespacial | Componentes de aeronaves, trem de pouso, eixos de turbina, engrenagens e pinhões de motores de aeronaves |
| Automotivo | Componentes da caixa de engrenagens, virabrequins, eixos, peças de motor de alto desempenho, peças de embreagem, pinos de pistão |
| Petróleo e gás | Tubos de perfuração, vasos de pressão, componentes de válvulas, estruturas offshore |
| Militar | Armas de fogo, componentes de mísseis, blindagem de alta resistência, veículos de combate |
| Mineração | Equipamentos de mineração, hastes de perfuração, peças de engrenagens |
| Maquinário pesado | Rolamentos, eixos, engrenagens, peças de máquinas industriais |
| Geração de energia | Eixos de turbinas, componentes estruturais de usinas de energia, válvulas de vapor |
| Construção | Parafusos de alta resistência, aço estrutural para aplicações de alta carga |
Graus equivalentes de aço AISI 9310
- UNS G93100
- AMS 6260G
- AMS 6265C
- AMS 6267A
Composição química do aço 9310
| Elementos | Conteúdo (wt%) |
| Carbono (C) | 0.08 ~ 0.13 |
| Silício (Si) | 0.15 ~ 0.30 |
| Manganês (Mn) | 0.45 ~ 0.65 |
| Fósforo (P) | ≤0.025 |
| Enxofre (S) | ≤0.025 |
| Cromo (Cr) | 1 ~ 1.4 |
| Níquel (Ni) | 3 ~ 3.5 |
| Cobre (Cu) | ≤0.35 |
| Molibdênio (Mo) | 0.08 ~ 0.15 |
Propriedades mecânicas do aço 9310
| Propriedades mecânicas | Métrico | Inglês |
| Dureza, Rockwell C | 27 CDH | 27 CDH |
| Resistência à tração, máxima | 907 MPa | 132.000 psi |
| Resistência à tração, escoamento (0,2%) | 571 MPa | 82.800 psi |
| Alongamento na ruptura | 19% | 19% |
| Redução de área | 58% | 58% |
Propriedades físicas do aço 9310
| Propriedade | Métrico | Inglês |
| Densidade | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Ponto de fusão | ~1425°C | ~2600°F |
| Condutividade térmica | 43,2 W/m·K | 24,9 BTU·pés/h·°F |
| Capacidade térmica específica | 0,49 J/g·°C | 0,12 BTU/lb-°F |
9310 Fabricação de Aço
Forjamento
O aço bruto 9310 é aquecido a 1191°C a 927°C (2175°F a 1700°F) e forjado em forma. Este processo alinha a estrutura de grãos do aço, melhorando suas propriedades mecânicas e resistência à fadiga. O forjamento garante que o material seja uniforme e durável.
Tratamento térmico
O tratamento térmico é essencial para atingir o desempenho desejado no Aço 9310. Ele envolve as seguintes etapas:
- Recozimento:O aço é aquecido para 857°C (1575°F) e resfriado lentamente em um forno. Isso amolece o aço e alivia o estresse, melhorando a ductilidade.
- Normalização:O aço é aquecido para 1650°F a 1750°F (899°C a 954°C) e resfriado a ar. Esta etapa melhora a tenacidade e refina a estrutura interna do aço.
- Cementação e têmpera:Para dureza superficial, o aço 9310 é cementado em 1650°F a 1700°F (899°C a 927°C), depois resfriado lentamente. Para endurecê-lo, o aço é temperado em óleo a partir 1425°F a 1545°F (776°C a 843°C), criando uma superfície durável.
- Têmpera:Após o endurecimento, o aço 9310 é temperado em 250°F a 350°F (121°C a 177°C). Isso alivia tensões internas, melhorando a tenacidade e mantendo a força.
Após o revenimento, a dureza do núcleo varia entre 331 – 363 BHN, e a dureza da caixa atinge 60 – 62 HRC.
Trabalho a frio
O aço 9310 é fácil de trabalhar a frio, especialmente em seus estados temperado e endurecido. Ele pode ser laminado, trefilado ou extrudado usando métodos convencionais. O trabalho a frio ajuda a refinar as dimensões e o acabamento da superfície do material sem comprometer sua resistência mecânica.
Cementação e pseudo-cementação
Carburização: O carbono é adicionado à superfície do aço expondo-o a um ambiente rico em carbono. Isso é feito tipicamente usando gases como monóxido de carbono (CO) ou agentes sólidos como carvão. O aço é aquecido para permitir que o carbono se difunda na superfície e forme uma camada externa endurecida.
Pseudo-carburação: A pseudo-carburação usa materiais à base de níquel, como níquel carbonil, para atingir o endurecimento da superfície. Quando o aço é aquecido, o níquel causa um efeito semelhante ao carbono na superfície, criando uma camada mais dura sem alterar o teor de carbono do aço.
| Recurso | Carburização | Pseudo-Carburação |
| Adição de Carbono | Difusão direta de carbono no aço | Efeito indireto semelhante ao do carbono através do níquel ou de outros materiais |
| Dureza da superfície | Alta dureza superficial, camada mais profunda | Menor dureza superficial, camada mais rasa |
| Conteúdo de carbono | Aumenta o teor de carbono no aço | Nenhum aumento significativo no teor de carbono |
| Aplicativos | Engrenagens, eixos, rolamentos, aeroespacial | Componentes automotivos, máquinas com desgaste moderado |
| Eficiência de custo/tempo | Custo mais alto, tempo mais longo | Processo mais rápido e econômico |
Carburização é usado para aplicações mais críticas e de alto desgaste, onde a dureza e a durabilidade da superfície são fundamentais, enquanto pseudo-carburação é uma alternativa econômica para aplicações menos exigentes.
Propriedades do aço 9310 após pseudo-carbonetação
| Processo de tratamento térmico | Resistência à tração | Resistência ao rendimento | Alongamento em 2″ | Redução de área | Dureza do núcleo |
| Carburização: 1700°F (926°C) por 8 horas, Têmpera em óleo, Têmpera: 300°F (149°C) por 2 horas | 187 ksi (1290 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 15% | 51% | 375 BHN |
| Carburização: 1700°F (926°C) por 8 horas, resfriamento lento, Resfriamento: 1425°F (776°C), têmpera em óleo, Têmpera: 300°F (149°C) por 2 horas | 155 ksi (1070 MPa) | 130 ksi (897 MPa) | 15.50% | 52% | 331 BHN |
| Carburização: 1700°F (926°C) por 8 horas, resfriamento lento, Resfriamento: 1525°F (830°C), têmpera em óleo, Têmpera: 300°F (149°C) por 2 horas | 175 ksi (1200 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 16% | 53% | 363 BHN |
9310 Processamento de Aço
Corte
O aço 9310 pode ser cortado usando métodos comuns como usinagem, retificação e serragem. Devido à sua tenacidade, as velocidades de corte e avanços devem ser otimizados para evitar superaquecimento e deformação do material. Isso garante componentes precisos e fortes.
Soldagem
O aço 9310 é altamente soldável e pode ser unido usando técnicas padrão, incluindo soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) e soldagem a arco de metal a gás (GMAW). O pré-aquecimento é frequentemente usado para evitar rachaduras em seções mais espessas e garantir soldas fortes.
Tratamento de superfície
- Nitretação: O nitrogênio é introduzido na superfície do aço, criando uma camada dura e durável que melhora a resistência ao desgaste.
- Granalhamento: Este método introduz tensões compressivas ao aço, melhorando a resistência à fadiga. É comumente usado para componentes sujeitos a cargas cíclicas.
No SteelPro Group, garantimos que cada etapa da fabricação e processamento do 9310 Steel atenda aos mais altos padrões de qualidade e precisão. Nossos métodos são projetados para fornecer materiais consistentes e de alto desempenho, prontos para aplicações exigentes.
Especificações do produto de aço 9310 e faixa de tamanho
| Formulário do produto | Diâmetro (mm/polegadas) | Largura (mm/polegadas) | Espessura (mm/polegadas) | Comprimento (mm/polegadas) |
| Bar | 20 ~ 350 mm (0,8 ~ 13,8 pol.) | 20 ~ 350 mm (0,8 ~ 13,8 pol.) | 20 ~ 100 mm (0,8 ~ 3,9 pol.) | Personalizável |
| Vara | 20 ~ 300 mm (0,8 ~ 11,8 pol.) | N/A | 20 ~ 100 mm (0,8 ~ 3,9 pol.) | |
| Placa | N/A | 200 ~ 2500 milímetros (7,9 ~ 98,4 pol.) | 5 ~ 150 mm (0,2 ~ 5,9 pol.) | |
| Folha | N/A | 100 ~ 2500 mm (3,9 ~ 98,4 pol.) | 1 ~ 10 mm (0,04 ~ 0,4 pol.) | |
| Forjamento | 50 ~ 600 mm (2,0 ~ 23,6 pol.) | N/A | 50 ~ 150 mm (2,0 ~ 5,9 pol.) | |
| Tubo/Cano | 25 ~ 250 mm (1,0 ~ 9,8 pol.) | N/A | 5 ~ 50 mm (0,2 ~ 2,0 pol.) |
9310 Aço vs Carpinteiro 158
O aço 9310 é melhor em resistência à fadiga e tenacidade, enquanto o Carpenter 158 tem melhor desempenho em resistência ao desgaste em temperaturas mais altas.
- Composição
O aço 9310 é enriquecido com níquel, cromo e molibdênio para resistência à fadiga e força do núcleo. O Carpenter 158, com mais carbono, oferece resistência superior ao desgaste em temperaturas mais altas.
- Propriedades mecânicas
O aço 9310 tem uma resistência à tração de 907 MPa (132.000 psi) e é mais resistente, mas menos duro que o Carpenter 158, que atinge 1034 MPa (150.000 psi), mas com ductilidade reduzida.
- Aplicativos
O aço 9310 é excelente em engrenagens aeroespaciais e automotivas, enquanto o Carpenter 158 é melhor para peças de alta temperatura, como virabrequins.
Aço 9310 vs Aço 4140
Escolha o aço 9310 para resistência à fadiga e resistência do núcleo, enquanto o aço 4140 é melhor para peças de alta resistência e resistentes ao desgaste.
- Composição
O aço 9310 contém níquel e molibdênio, o que o torna ideal para resistência à fadiga. O aço 4140 contém mais carbono, proporcionando maior dureza e resistência ao desgaste.
- Propriedades mecânicas
O aço 9310 tem resistência à tração de 907 MPa (132.000 psi), melhor para componentes sob cargas cíclicas. O aço 4140 atinge 850-1000 MPa (123.000-145.000 psi) e é adequado para aplicações de alto desgaste.
- Aplicativos
O aço 9310 é ideal para engrenagens e eixos aeroespaciais. Barra de aço 4140 é usado em virabrequins, eixos e equipamentos de mineração devido à sua resistência ao desgaste.
Escolha SteelPro Group para 9310 Steel
O SteelPro Group é seu parceiro confiável para aço 9310 de alto desempenho. Oferecemos tamanhos personalizados, tratamentos específicos e propriedades precisas de material para atender às suas necessidades.
Entre em contato conosco hoje para saber mais sobre nossos produtos 9310 Steel ou solicite um orçamento para seu próximo projeto. Deixe-nos fornecer a resistência e a durabilidade que suas aplicações exigem.
