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Aço inoxidável 308: Definição, composição, propriedades, processamento, prós e contras, aplicações e muito mais
- João
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O que é aço inoxidável 308？
308, also called S30800 (UNS), is a type of austenitic stainless steel in the 300 series, primarily composed of 20% chromium and 10% nickel. It conforms to standards such as ASTM A240 (for plate, sheet, and strip) and AWS A5.9 (for welding filler materials). Equivalent grades include X6CrNi19-11 (EN). Grade 308 SS is known for its excellent weldability and is commonly used as filler material, such as welding rod or wire, especially for welding 304 or similar types of stainless steel.
Por que o aço inoxidável 308 foi desenvolvido?
O aço inoxidável 308 foi desenvolvido especificamente para melhorar a soldabilidade e servir como um metal de adição eficaz em aplicações de soldagem. Ele é particularmente adequado para unir o aço inoxidável 304 e outros tipos austeníticos. O objetivo era produzir um tipo de aço inoxidável que mantivesse excelente resistência à corrosão e propriedades mecânicas e, ao mesmo tempo, garantisse que as soldas fossem fortes e duráveis. Esse desenvolvimento provavelmente ocorreu nas décadas de 1950 ou 1960, época em que os setores precisavam cada vez mais de materiais de aço inoxidável confiáveis e duráveis para fabricação e construção.
Composição química do aço inoxidável 308
O aço inoxidável 308 é composto principalmente de ferro, cromo e níquel. O ferro é o elemento básico que constitui o equilíbrio da liga. O cromo é o elemento de liga mais alto, variando de 19% a 21%. O níquel vem em seguida, compondo 9-11%. Além disso, quantidades menores de manganês, silício e carbono estão presentes, juntamente com traços de fósforo e enxofre.
| Cromo, Cr | Níquel, Ni | Carbono, C | Manganês, Mn | Silício, Si | Fósforo, P | Enxofre, S | Ferro, Fe |
| 20% | 11.0% | ≤0,08% | ≤2.00% | ≤1.0% | ≤0,045% | ≤0,030% | Equilíbrio |
Propriedades do aço inoxidável 308
Aqui estão três razões principais que tornam o aço inoxidável 308 único:
- Excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes com cloretos.
- A alta resistência à tração e a durabilidade o tornam ideal para aplicações estruturais.
- A boa soldabilidade minimiza o risco de deterioração da solda.
Propriedades físicas
Verifique na tabela abaixo as principais propriedades físicas do aço inoxidável 308:
| Propriedade | Valor | Desempenho |
| Densidade | 7,9 g/cm³ (0,285 lb/in³) | A boa relação resistência/peso contribui para a estabilidade e a durabilidade do material. |
| Ponto de fusão | 1400 - 1455 °C (2552 - 2651 °F) | Alta; adequada para aplicações de alta temperatura. |
| CTE, Linear (0-100℃) | 17,3 µm/m°C (9,61 µin/in°F) | Moderado; garante a estabilidade dimensional sob flutuações de temperatura. |
| Capacidade de calor específico (0-100°C) | 500 J/kg-K (0,119 Btu/lb-°F) | Eficiente; adequado para aplicações térmicas. |
| Condutividade térmica (100°C) | 15,2 W/m-K (8,79 Btu-ft/h-ft²-°F) | Moderado; equilíbrio entre resistência e desempenho térmico. |
| Condutividade elétrica | 1,45 x 10⁶ S/m (2,51 % IACS) | Baixa condutividade; adequado para isolamento |
| Propriedades magnéticas | Não magnético na condição recozida; levemente magnético na condição trabalhada a frio | Ideal para aplicações não magnéticas |
*CTE, Linear refere-se ao Coeficiente de Expansão Térmica, Linear.
Propriedades mecânicas
Verifique na tabela abaixo as principais propriedades mecânicas do aço inoxidável 308:
| Propriedade | Valor | Desempenho |
| Resistência à tração | 585 MPa (84,8 ksi) | Moderado; superior ao aço doce; inferior ao aço de alta resistência |
| Resistência ao rendimento | 205 MPa (29,7 ksi) | Moderado; maior do que as ligas de alumínio; menor do que alguns outros aços inoxidáveis |
| Dureza Brinell | 150 HB | Moderado; típico do aço inoxidável austenítico; mais macio do que o aço inoxidável martensítico |
| Dureza Rockwell | 80 HRB | |
| Dureza Vickers | 157 HV | |
| Alongamento na ruptura | 55% | Alta; indica boa ductilidade, semelhante à de outros aços inoxidáveis austeníticos |
| Módulo de Young | 195 GPa (28,3 msi) | Típico; consistente com a maioria dos aços inoxidáveis; mais rígido do que as ligas de alumínio |
Propriedades químicas
Consulte a tabela abaixo para conhecer as principais propriedades químicas do aço inoxidável 308:
| Propriedade química | Descrição | Desempenho |
| Resistência à corrosão | Resistência à oxidação ou a reações químicas | Alta; melhor que o aço carbono, um pouco menos que o aço inoxidável 316 em ambientes com cloreto |
| Sensibilidade ao pH | Reação a níveis de pH variáveis | Moderado; estável em condições neutras a levemente ácidas/alcalinas, menos estável em pH extremo |
| Reatividade | Tendência a sofrer reações químicas | Baixa; geralmente inerte, mas reage com ácido forte |
| Resistência à oxidação | Resistência à oxidação da superfície em altas temperaturas | Alta; eficaz até 800°C, menos do que as ligas de alta temperatura |
| Passivação | Formação de uma camada protetora de óxido | Excelente; forma um filme passivo estável e autocurativo |
| Combustibilidade | Capacidade de pegar fogo | Incombustível |
| Inflamabilidade | Facilidade de ignição | Não inflamável |
Características de processamento do aço inoxidável 308
Vamos dar uma olhada nas características de processamento do aço inoxidável 308, principalmente nos quatro aspectos de conformação, soldagem, usinagem e tratamento térmico. A soldabilidade, sem dúvida, é a parte mais notável do aço inoxidável 308.
Formabilidade
O aço inoxidável 308 é geralmente considerado fácil de moldar devido à sua boa ductilidade, que permite que ele seja moldado sem rachaduras. Sua composição suporta vários processos de conformação, como dobra, estiramento e laminação. No entanto, ele pode exigir mais força em comparação com o aço carbono devido à sua maior resistência. Ferramentas e técnicas adequadas são essenciais para obter os melhores resultados ao moldar o aço inoxidável 308.
Soldabilidade
O aço inoxidável 308 é altamente soldável devido à sua composição equilibrada, particularmente a quantidade ideal de cromo e níquel. Esses elementos reduzem o risco de defeitos de solda, como rachaduras e distorções. Durante a soldagem, o aço inoxidável 308 forma uma estrutura austenítica estável, minimizando problemas como rachaduras a quente, que são mais comuns em outros aços inoxidáveis como 304 ou 316.
Embora os aços inoxidáveis 304 e 316 também sejam austeníticos com teor de cromo e níquel e geralmente resistam a trincas a quente, eles podem ser mais propensos a esse problema em determinadas condições. O motivo está em sua composição. Por exemplo, o 316 contém molibdênio, que pode afetar a solidificação e aumentar ligeiramente o risco de trincas a quente em alguns cenários de soldagem. Da mesma forma, o 304 pode apresentar trincas a quente se os níveis de impureza de enxofre e fósforo não forem bem controlados.
Em comparação com o aço carbono, o aço inoxidável 308 tem menor condutividade térmica e maior coeficiente de expansão, o que pode resultar em menor entrada de calor e menor risco de empenamento durante a soldagem. Além disso, sua resistência à corrosão permanece alta mesmo após a soldagem, o que o torna preferível para aplicações em que tanto a força quanto a resistência à corrosão são essenciais.
É possível soldar 316 com 308?
Sim, você pode soldar Aço inoxidável 316 usando o material de enchimento 308, mas isso não é o ideal. O material de enchimento 308 foi projetado para soldar aço inoxidável 304 e não contém molibdênio, que está presente no aço inoxidável 316 e oferece resistência adicional à corrosão. Consequentemente, uma solda usando o enchimento 308 pode ser menos resistente à corrosão, principalmente em ambientes agressivos. Para obter desempenho e resistência à corrosão ideais, é melhor usar material de enchimento 316 ou 316L ao soldar aço inoxidável 316.
É possível usar o 308 em aço macio?
Não, você não deve usar o material de enchimento 308 em aço carbono. O material de enchimento 308 foi formulado para soldagem de aço inoxidável e não é adequado para aço carbono. O uso do 308 em aço carbono pode resultar em solda de baixa qualidade, incluindo problemas como rachaduras e soldas fracas devido às diferenças na composição do material. Para o aço carbono, é melhor usar um material de enchimento projetado especificamente para ele, como o ER70S-6.
Usinabilidade
O aço inoxidável 308 é geralmente considerado um desafio para a usinagem devido à sua dureza e tendência a endurecer. Ao usinar o aço inoxidável 308, é importante usar ferramentas afiadas e manter velocidades de corte consistentes para evitar o acúmulo excessivo de calor. A lubrificação adequada ou os fluidos de corte também podem melhorar o processo de usinagem, reduzindo o calor e o atrito. Além disso, o uso de taxas de avanço lentas ajuda a minimizar o risco de endurecimento por trabalho, o que pode tornar o processo de usinagem mais difícil e reduzir a vida útil da ferramenta.
Endurecimento
Assim como o 304 e o 316, o 308 não pode ser endurecido por meio de tratamento térmico. Isso ocorre porque ele é um aço inoxidável austenítico, que não responde ao tratamento térmico para endurecimento devido à sua estrutura cristalina. Em vez disso, o aço inoxidável 308 mantém ou aumenta sua resistência por meio de processos de trabalho a frio, como laminação ou dobramento.
Quais são as vantagens e desvantagens do aço inoxidável 308?
Veja a seguir as vantagens e os benefícios do aço inoxidável 308:
- Forte resistência à corrosão, especialmente em ambientes ácidos.
- Boa resistência ao calor, o que o torna adequado para aplicações em altas temperaturas.
- Durável e de longa duração, proporcionando confiabilidade ao longo do tempo.
- Boa soldabilidade, o que facilita a fabricação e a construção.
- Versátil, adequado para várias aplicações industriais e comerciais.
As desvantagens e limitações do aço inoxidável 308 estão listadas abaixo:
- Suscetível a rachaduras por corrosão sob tensão em determinados ambientes.
- Não é adequado para ambientes com altos níveis de cloreto, que podem causar corrosão.
- Custo mais alto em comparação com outros tipos de aço inoxidável.
- Requer técnicas de soldagem específicas para manter suas propriedades, aumentando a complexidade da fabricação.
- Menor formabilidade, dificultando a modelagem ou o molde.
Aplicações comuns do aço inoxidável 308
Para sua conveniência, consulte a tabela abaixo para uma rápida compreensão:
| Setor | Aplicativo | Por que os ternos 308 |
| Aeroespacial | Estruturas de aeronaves, motores a jato, trem de pouso, sistemas de exaustão | Alta resistência em temperaturas elevadas, excelente resistência à corrosão. |
| Automotivo | Coletores de escapamento, conversores catalíticos, silenciadores, tanques de combustível | Boa resistência à oxidação, ideal para componentes automotivos de alta temperatura. |
| Construção | Componentes estruturais, fachadas, telhados, vigas de suporte | Alta resistência à tração, durabilidade e integridade estrutural. |
| Processamento químico | Trocadores de calor, tanques, tubulações, vasos de pressão | Resistente à corrosão química, suporta altas pressões. |
Para que serve o 308?
O aço inoxidável 308 é o melhor para aplicações de soldagem, especialmente ao soldar aço inoxidável de composição semelhante, como o aço inoxidável 304. Ele é frequentemente usado na produção de hastes e fios de soldagem.
Classes equivalentes de aço inoxidável 308 em diferentes países e regiões
Aqui estão alguns graus equivalentes comuns de 308 SS em diferentes países e regiões:
| País | Padrão/Especificação | Grau equivalente |
| China | GB/T 3280 | 0Cr21Ni10 |
| EUA | ASTM A240 | 308 |
| Alemanha | DIN EN 10088-2 | 1.4316 (X6CrNi19-11) |
| Rússia | GOST 5632 | 12X19H9 |
| Europa | EN 10088-2 | X6CrNi19-11 (1.4316) |
| Japão | JIS G4303 | SUS 308 |
| REINO UNIDO | BS 1449 | 308S25 |
Comparação entre aço inoxidável 308 vs 304 vs 316
Confira a tabela abaixo para uma rápida comparação entre os três:
| Propriedade | 308 | 304 | 316 |
| Tipo | Austenítico | Austenítico | Austenítico |
| Estrutura cristalina | FCC (Face-Centered Cubic) | FCC (Face-Centered Cubic) | FCC (Face-Centered Cubic) |
| Composição principal | Cr: 20%, Ni: 11% | Cr: 18-20%, Ni: 8-10,5% | Cr: ≤18%, Mo: ≤3%, Ni: ≤14% |
| Resistência à corrosão | Moderado | Bom | Excelente |
| Força | Bom | Bom | Mais alto |
| Dureza | Moderado | Moderado | Moderado |
| Soldabilidade | Bom | Excelente | Bom |
| Propriedades magnéticas | Não magnético | Não magnético | Não magnético |
| Custo | Maior que 304 | Linha de base | Maior que 304 |
| Aplicativos | Soldagem, fabricação, trocadores de calor | Aplicações de uso geral | Marinha, processamento químico, dispositivos médicos |
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Agora que você tem um conhecimento mais profundo do aço inoxidável 308, ainda há alguns problemas comuns que merecem sua atenção:
O aço inoxidável 308 é magnético?
Stainless Steel 308 is generally not magnético because it has an austenitic crystal structure, which is stabilized by the addition of nickel. This structure does not have the magnetic properties found in other types of stainless steel, like ferritic or martensitic grades. However, it can become slightly magnetic after cold working.
O aço inoxidável 304 ou 308 é melhor?
O aço inoxidável 304 é geralmente melhor para a maioria das aplicações devido à sua versatilidade e custo mais baixo. No entanto, o 308 é preferido para aplicações de soldagem devido ao seu maior teor de cromo e níquel, o que proporciona melhor resistência ao calor e proteção contra corrosão em juntas soldadas.
