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Aço inoxidável 302: composição, propriedades, aplicação, processo, comparação e muito mais
- João
Apresentamos detalhadamente a composição, as características, os métodos de processamento, os prós e os contras do aço inoxidável 302 e ajudamos o senhor a entender melhor seus cenários de aplicação, comparando-o com os tipos de aço inoxidável 301, 303, 304, 316 e 18/8. Também fornecemos respostas a perguntas comuns sobre o aço inoxidável 302, como segurança alimentar, magnetismo e desempenho antiferrugem.
O que é o aço inoxidável 302?
O aço inoxidável AISI 302 é um aço inoxidável austenítico da série 300, conhecido por sua composição de cromo e níquel (18%Cr, 8%Ni). O 302 é uma versão de carbono ligeiramente superior ao 304, geralmente encontrado nas formas de tiras e fios. Ele é extremamente durável, resistente à corrosão e facilmente formado e fabricado, o que o torna ideal para uma ampla variedade de aplicações.
Classes equivalentes de aço inoxidável 302
- UNS: S30200
- EN: 1,4310
- DIN: X10CrNi18-8
- JIS: SUS 302
Qual é o padrão ASTM para o aço inoxidável 302?
- ASTM A240
- ASTM A276
- ASTM A580
- ASTM A313
Composição química do aço inoxidável 302
A composição química do aço inoxidável 302 desempenha um papel significativo na determinação de sua resistência à corrosão, tenacidade e propriedades mecânicas. Sua composição é muito semelhante à do aço inoxidável 304, mas com um teor de carbono ligeiramente maior, o que lhe confere maior resistência.
| Elemento | Faixa de composição |
| Carbono (C) | ≤ 0,15% |
| Manganês (Mn) | ≤ 2,00% |
| Silício (Si) | ≤ 1,00% |
| Cromo (Cr) | 17.0% – 19.0% |
| Níquel (Ni) | 8.0% – 10.0% |
| Fósforo (P) | ≤ 0,045% |
| Enxofre (S) | ≤ 0,030% |
Propriedades do aço inoxidável 302
Principais características
O aço inoxidável 302 é conhecido pelos seguintes atributos:
- Resistência à corrosão: Com seu alto teor de cromo, o 302 oferece boa proteção contra ferrugem e corrosão em vários ambientes, especialmente em condições corrosivas leves a moderadas.
- Alta resistência: O maior teor de carbono da liga lhe confere maior resistência à tração em comparação com o aço inoxidável 304.
- Propriedades magnéticas: O aço inoxidável 302 não é magnético no estado recozido, mas se torna ligeiramente magnético após o processo de trabalho a frio.
- Excelente conformabilidade: É fácil de usinar, moldar e fabricar, o que o torna adequado para aplicações complexas que exigem moldagem detalhada.
Propriedades físicas
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Densidade | 7,9 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Ponto de fusão | 1425°C - 1450°C | 2550°F - 2590°F |
| Condutividade térmica | 16,3 W/mK | 9,4 BTU/hr/ft²/°F |
| Resistividade elétrica | 720 nm·m | 28,3 µΩ-in |
| Calor Específico | 500 J/kg-K | 0,12 BTU/lb°F |
| Coeficiente de expansão térmica (20-100°C) | 17,6 µm/m-°C | 9,8 µin/in-°F |
| Coeficiente de expansão térmica (20-500°C) | 17,2 µm/m-°C | 9,6 µin/in-°F |
| Permeabilidade magnética (relativa) | ≤1.02 | ≤1.02 |
Propriedades mecânicas
| Propriedade | Métrico | Imperial |
| Resistência à tração (máxima) | 620 MPa | 89.900 psi |
| Resistência ao escoamento (0,2% Offset) | 275 MPa | 39.900 psi |
| Alongamento na ruptura (50 mm) | 40 – 60% | 40 – 60% |
| Dureza (Rockwell B) | Máximo 92 | Máximo 92 |
| Dureza (Brinell / Vickers） | 147 | 147 |
| Razão de Poisson | 0.27 - 0.30 | 0.27 - 0.30 |
| Módulo de elasticidade (tensão) | 193 GPa | 28.000 ksi |
| Módulo de elasticidade (torção) | 77 GPA | 11.200 ksi |
| Módulo de cisalhamento | 77 GPA | 11.000 ksi |
| Resistência ao cisalhamento | 350 MPa | 50.763 psi |
| Resistência à fadiga (10^7 ciclos) | 240 MPa | 34.800 psi |
Formas de aço inoxidável 302
O aço inoxidável 302 é amplamente utilizado em setores como processamento de alimentos, construção, equipamentos médicos, máquinas e automóveis devido à sua excelente resistência à corrosão, força e conformabilidade, atendendo a diversas necessidades, desde fixadores até peças de precisão.
Nosso aço inoxidável 302 está disponível em uma variedade de formas para atender a diferentes aplicações, incluindo
- Molas, esferas, arruelas e tiras de aço inoxidável 302.
- Fios de aço inoxidável 302, folhas, chapas e folhas.
- 302 Barras e hastes de aço inoxidável.
- 302 Tubos sem costura de aço inoxidável, tubos de solda, tubulação.
Aplicações do aço inoxidável 302
A versatilidade do aço inoxidável 302 permite que ele seja usado em vários setores.
Indústria de alimentos e bebidas: Devido à sua resistência à corrosão e às suas características higiênicas, o aço inoxidável 302 é frequentemente empregado na fabricação de utensílios de cozinha, máquinas para processamento de alimentos, bem como recipientes projetados para o armazenamento e o transporte de alimentos e bebidas.
Automotivo e aeroespacial: A resistência e a conformabilidade da liga a tornam ideal para componentes como molas, fixadores e outras peças de engenharia.
Processamento químico: Sua resistência a ácidos leves e à corrosão permite que seja usado na fabricação de tanques, contêineres e sistemas de tubulação para armazenamento e transporte de produtos químicos.
Dispositivos médicos: Devido à sua natureza não reativa e resistente à corrosão, o aço inoxidável 302 é usado em ferramentas cirúrgicas e outros dispositivos médicos.
Eletrodomésticos: Comumente encontrado em lavadoras de louça, máquinas de lavar roupa e refrigeradores, o aço inoxidável 302 é usado por sua força e resistência ao desgaste.
Prós e contras do aço inoxidável 302
Como qualquer material, o aço inoxidável 302 tem suas vantagens e desvantagens, dependendo do caso de uso específico.
Vantagens
- Durabilidade: o aço inoxidável 302 oferece excelente resistência e durabilidade em aplicações gerais e de alta tensão.
- Resistência à corrosão: Apresenta bom desempenho em ambientes de corrosão leve a moderada, o que o torna adequado para uso nos setores alimentício, médico e químico.
- Custo-benefício: Em comparação com os tipos de aço inoxidável mais sofisticados, o 302 oferece bom desempenho a um custo menor.
- Alta resistência à tração: Seu maior teor de carbono lhe confere uma vantagem de resistência em relação ao aço inoxidável 304.
- Formabilidade: Fácil de moldar, soldar e fabricar para flexibilidade de projeto e fabricação.
Desvantagens
- Não é tão resistente à corrosão quanto o 316: Em ambientes mais agressivos, como aqueles com alto teor de cloreto, o 302 pode não oferecer o mesmo nível de resistência à corrosão que o aço inoxidável 316.
- Propriedades magnéticas: O aço inoxidável 302 pode se tornar magnético quando trabalhado a frio, o que pode ser indesejável em determinadas aplicações.
- Desafios da soldagem: O recozimento pós-soldagem geralmente é necessário para restaurar a resistência à corrosão após a soldagem, o que pode aumentar o tempo e os custos de produção.
Métodos de processamento do aço inoxidável 302
O aço inoxidável 302 tem excelente conformabilidade e usinabilidade e é fácil de processar. O aço inoxidável 302 pode ser processado usando uma variedade de métodos para diversas aplicações.
Métodos de processamento do aço inoxidável 302
O aço inoxidável 302 é uma liga austenítica de cromo-níquel com excelente resistência à corrosão, alta resistência e boa ductilidade. Abaixo estão os métodos e técnicas de processamento usados para o aço inoxidável 302:
Formação
- Conformação a frio: O aço inoxidável 302 é altamente dúctil, o que o torna ideal para operações de conformação a frio, como dobra, estiramento e conformação em formas complexas. A conformação a frio aumenta a resistência do material devido ao endurecimento por trabalho, mas isso pode exigir recozimento adicional para restaurar a ductilidade.
- Desenho profundo: Esse método é comumente usado para produzir formas como copos e conchas, que aproveitam a conformabilidade do material.
Soldagem
- Métodos comuns de soldagem: O aço inoxidável 302 pode ser soldado usando a maioria dos métodos de soldagem padrão, incluindo TIG (Tungsten Inert Gas), MIG (Metal Inert Gas) e soldagem por resistência.
- Precauções: Ao soldar aço inoxidável 302, o recozimento pós-soldagem pode ser necessário para manter suas propriedades de resistência à corrosão. O uso de insumos de baixo calor e materiais de enchimento, como o aço inoxidável 308L ou 309L, pode reduzir o risco de precipitação de carboneto e garantir uma solda forte.
- Soldagem por pontos e por costura: Adequado para seções finas de aço inoxidável 302 em aplicações em que são necessárias juntas de alta qualidade.
Corte
- Corte a laser: A precisão e a alta energia do corte a laser permitem cortes limpos e complexos, especialmente em seções finas de aço inoxidável 302.
- Corte a plasma: O corte a plasma pode ser usado para seções mais espessas, oferecendo um método de corte rápido e eficiente, mas com um pouco menos de precisão do que o corte a laser.
- Corte a jato de água: Esse método oferece um processo de corte a frio, evitando zonas afetadas pelo calor (HAZ) e garantindo a estabilidade dimensional, especialmente para materiais mais espessos.
- Corte mecânico (cisalhamento): Métodos mecânicos, como o cisalhamento, também são comumente usados, embora o endurecimento por trabalho possa ser uma preocupação.
Trabalho a quente
Os processos de trabalho a quente são adequados para o aço inoxidável 302 e incluem:
- Forjamento: O forjamento pode ser realizado em temperaturas entre 1150°C e 1260°C (2100°F a 2300°F). Após o forjamento, é necessário recozer o aço para restaurar sua estrutura e evitar tensões internas.
- Laminação a quente: Usada para moldar o material, a laminação a quente ajuda a refinar a estrutura do grão e a melhorar as propriedades mecânicas do material.
- Extrusão: A extrusão a quente pode ser aplicada para produzir perfis complexos. As altas temperaturas utilizadas garantem boa conformabilidade e reduzem o endurecimento por deformação.
Trabalho a frio
- Laminação a frio: O aço inoxidável 302 é frequentemente laminado a frio para aprimorar suas propriedades mecânicas e produzir chapas mais finas e resistentes. A laminação a frio aumenta a resistência por meio do endurecimento por deformação, mas reduz a ductilidade.
- Desenho a frio: Para seções de arame e barras pequenas, a trefilação a frio é usada para obter dimensões precisas e acabamentos de superfície aprimorados.
- Dobramento a frio: Esse processo é frequentemente usado em aplicações que exigem curvas apertadas, em que a ductilidade do 302 permite ângulos agudos e precisos.
Tratamento térmico
- Recozimento: O recozimento é feito para restaurar a ductilidade após o trabalho a frio. A temperatura típica de recozimento para o aço inoxidável 302 é entre 1010°C e 1120°C (1850°F a 2040°F) seguido de resfriamento rápido para evitar a precipitação de carboneto.
- Alívio do estresse: Um recozimento de alívio de tensão em temperatura mais baixa (em torno de 370°C a 480°C) pode ser realizado para reduzir as tensões internas introduzidas durante o trabalho a frio ou a soldagem.
- Sem endurecimento por tratamento térmico: O aço inoxidável 302 não pode ser endurecido por tratamento térmico devido à sua estrutura austenítica. O endurecimento é obtido principalmente por meio de trabalho a frio.
Tratamento de superfície
- Eletropolimento: Esse é outro método de tratamento de superfície que envolve a remoção eletroquímica de material, resultando em uma superfície mais lisa e brilhante, além de aumentar a resistência à corrosão.
- Decapagem e passivação: Após a conformação e a soldagem, o aço inoxidável 302 pode exigir decapagem para remover os óxidos da superfície e passivação para melhorar a resistência à corrosão, removendo os contaminantes da superfície.
- Polimento: Para aplicações que exigem um acabamento de alta qualidade, o aço inoxidável 302 pode ser polido mecanicamente para obter acabamentos espelhados ou vários graus de superfícies escovadas.
Qual é a diferença entre os aços inoxidáveis 301, 303, 18/8 e 302?
301 vs 302
301 tem um teor de cromo e níquel ligeiramente menor em comparação ao 302, tornando-o menos resistente à corrosão, mas mais moldável. O 301 é frequentemente usado em aplicações onde altos graus de flexibilidade e resistência são necessários.
303 vs 302
303 contém enxofre adicionado, o que melhora a usinabilidade, mas reduz sua resistência à corrosão. 302 é preferível quando é necessário um equilíbrio entre resistência à corrosão e resistência.
18/8 vs 302
O aço inoxidável 302 e o aço inoxidável 18/8 são essencialmente a mesma liga, a diferença está no método de nomeação. 302 é o nome padrão industrial, enquanto 18/8 se refere à sua composição de 18% de cromo e 8% de níquel, que é comumente usada em aplicações diárias. Ambos têm o mesmo desempenho e são amplamente utilizados em utensílios de mesa, utensílios de cozinha e equipamentos médicos.
Qual é o melhor aço inoxidável 302 ou 304?
304 aço inoxidável é geralmente melhor que aço inoxidável 302 para a maioria das aplicações devido à sua resistência superior à corrosão, especialmente em ambientes úmidos ou corrosivos, e melhor soldabilidade. Seu menor teor de carbono ajuda a evitar a precipitação de carboneto durante a soldagem.
O aço inoxidável 302 oferece resistência à tração um pouco maior e é melhor para aplicações que exigem maior resistência e endurecimento por trabalho, como molas ou componentes de alta tensão.
Para a maioria dos usos, o 304 é preferível devido ao seu equilíbrio entre força, resistência à corrosão e facilidade de fabricação. Use o 302 quando for necessária resistência extra ou endurecimento por trabalho.
O aço inoxidável 302 é melhor do que o 316?
Aço inoxidável 316 é melhor que 302 para resistência à corrosão, especialmente em ambientes marinhos, químicos ou de alta temperatura devido à presença de molibdênio.
O aço inoxidável 302 é um pouco mais forte e mais barato, mas o 316 é superior para condições adversas. Use 302 quando a resistência e o custo são mais importantes, e 316 para melhor resistência à corrosão.
O aço inoxidável 302 é de grau alimentício?
O aço inoxidável 302 geralmente não é considerado de grau alimentício porque contém altos níveis de níquel e manganês e oxidará e enferrujará quando colocado em líquidos ácidos ou alcalinos, o que não atende aos requisitos de grau alimentício.
O aço inoxidável 302 é magnético?
O aço inoxidável 302 não é magnético na condição recozida. Entretanto, após o trabalho a frio ou processos de formação, ele pode se tornar magnético devido a mudanças estruturais no aço causadas por deformação mecânica. O nível de magnetismo é determinado pelo grau de trabalho a frio; quanto maior o grau de trabalho a frio, mais forte será o magnetismo da região.
Se as propriedades não magnéticas forem essenciais para a aplicação, um recozimento pós-fabricação pode ser realizado para retornar a liga ao seu estado não magnético original.
O aço inoxidável 302 enferruja?
Como todos os aços inoxidáveis, o 302 pode sofrer corrosão sob determinadas condições. Por exemplo, se for exposto a ambientes altamente corrosivos, como água salgada, altas concentrações de cloreto ou produtos químicos ácidos por períodos prolongados, a camada protetora pode se degradar, levando à ferrugem.
Fabricante de aço inoxidável 302
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