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Aço inoxidável 316: Definição, composição, propriedades, processamento, aplicações e muito mais
- João
O que é o aço inoxidável 316?
O aço inoxidável 316 (também chamado de A4 ou 18/10) é o segundo mais comumente usado aço inoxidável austenítico after 304/A2 stainless steel with a face-centered cubic (FCC) crystal structure. Its primary composition contains 16-18% chromium, 10-14% nickel, and 2-3% molybdenum. 316 meets standards such as ASTM A240 with equivalent grades like 1.4401 (EN) and SUS 316 (JIS). It has excellent corrosion resistance, particularly against chlorides, and is widely used in marine environments, chemical processing, medical devices, etc. Common variants include 316L and 316H. 316 is often processed through cold working to gain high strength that is similar to duplex stainless steel, though not as high.
Composição química do aço inoxidável 316
Confira na tabela abaixo a composição química do aço inoxidável 316:
| Cromo, Cr | Níquel, Ni | Molibdênio, Mo | Manganês, Mn | Silício, Si | Carbono, C | Fósforo, P | Enxofre, S | Nitrogênio, N | Ferro, Fe |
| 16-18% | 10-14% | 2-3% | ≤ 2,00% | ≤ 0,75% | ≤ 0,08% | ≤ 0,045% | ≤ 0,030% | ≤ 0,10% | Equilíbrio |
Propriedades do aço inoxidável 316
Aqui estão três razões principais que tornam o aço inoxidável 316 único:
- Excelente resistência à corrosão em ambientes agressivos.
- Alta resistência e durabilidade em temperaturas elevadas.
- Não magnético em seu estado recozido para aplicações específicas.
Propriedades físicas
Verifique na tabela abaixo as principais propriedades físicas do aço inoxidável 316:
| Propriedade | Valor típico (métrico/imperial) | Desempenho |
| Densidade | 8,00 g/cm³ (0,289 lb/in³) | Alta; contribui para a resistência geral |
| Ponto de fusão | 1370 - 1400 °C (2500-2550°F) | Alto; adequado para aplicações de alta temperatura |
| CTE, Linear (20℃) | 16,0 µm/m°C (8,89 µin/in°F) | Moderado; compatível com vários materiais |
| Capacidade de calor específico (0-100°C/32-212°F) | 500 J/kg-K (0,12 BTU/lb-°F) | Adequado; reduz as flutuações de temperatura |
| Condutividade térmica (100°C) | 16,3 W/m-K (9,4 BTU/hr-ft-°F) | Moderado; permite a transferência controlada de calor |
| Condutividade elétrica | 1.45% IACS (0,84 MS/m) | Baixo; adequado para fins de isolamento |
| Propriedades magnéticas | Não magnético (na condição recozida) | Proporciona neutralidade magnética, ideal para aplicações sensíveis. |
Propriedades mecânicas
Verifique na tabela abaixo as principais propriedades mecânicas do aço inoxidável 316:
| Propriedade | Valor (métrico/imperial) | Desempenho |
| Resistência à tração | 580 MPa (84,1 ksi) | Alta resistência, adequada para uso estrutural em comparação com os aços comuns. |
| Resistência ao rendimento | 290 MPa (42,1 ksi) | Resistência moderada ao escoamento, inferior a algumas ligas de alta resistência. |
| Dureza Rockwell | 79 HRB | Relativamente macio em comparação com aços mais duros, como o aço para ferramentas. |
| Alongamento na ruptura (em 50 mm) | 50% | Excelente ductilidade, maior do que a de muitos aços, boa para moldagem e dobragem. |
| Módulo de Young (em tensão) | 193 GPa (28 msi) | Rígido, mas um pouco menos do que os aços carbono, garantindo durabilidade sob carga. |
Propriedades químicas
Consulte a tabela abaixo para conhecer as principais propriedades químicas do aço inoxidável 316:
| Propriedade química | Descrição | Desempenho |
| Resistência à corrosão | Capacidade de resistir a ataques químicos, especialmente em ambientes agressivos. | Excelente, especialmente em ambientes ricos em cloreto; melhor do que o aço 304. |
| Sensibilidade ao pH | Tendência a reagir com ácidos ou bases. | Resistente em uma ampla faixa de pH, incluindo ambientes ácidos e levemente alcalinos. |
| Reatividade | Tendência a reagir quimicamente com outras substâncias. | Baixa reatividade; estável na maioria dos ambientes químicos. |
| Resistência à oxidação | Capacidade de resistir à oxidação em altas temperaturas. | Alta; mantém a resistência à oxidação até 870°C (1598°F). |
| Passivação | Formação de uma camada protetora de óxido na superfície. | Resistente; a camada passiva se regenera rapidamente, protegendo contra a corrosão. |
| Combustibilidade | Tendência a queimar ou pegar fogo. | Incombustível; não queima nem contribui para riscos de incêndio. |
| Inflamabilidade | Probabilidade de ignição sob condições específicas. | Não inflamável; sem risco de ignição em condições ambientais normais. |
Resistência ao calor e à corrosão
Resistência ao calor
O aço inoxidável 316 oferece boa resistência ao calor. Ele pode trabalhar até 870°C para uso intermitente e 925°C para uso contínuo em ambientes não corrosivos. Quando usado entre 425°C e 860°C, o 316 é propenso à precipitação de carboneto, o que reduz sua resistência à corrosão.
O 316L é preferível para essas condições devido à melhor resistência à precipitação de carboneto; o 316H oferece maior resistência a altas temperaturas acima de 500°C.
Resistência à corrosão
O aço inoxidável 316 oferece excelente resistência à corrosão, especialmente contra corrosão induzida por cloreto, o que o torna ideal para ambientes marinhos e costeiros. A presença de molibdênio na liga aumenta sua proteção contra danos relacionados a cloretos.
Entretanto, ele não é imune a todos os tipos de corrosão e ainda pode sofrer corrosão por pite, corrosão em fendas e rachaduras por corrosão sob tensão em água do mar quente ou em condições ricas em cloreto acima de 60°C. Mesmo assim, ele tem um desempenho melhor do que o aço inoxidável 304 na maioria das situações corrosivas e é comumente usado em fábricas de produtos químicos, processamento de alimentos e ambientes marítimos.
Processamento de aço inoxidável 316
Formação
O aço inoxidável 316 tem excelente conformabilidade devido ao seu alto teor de níquel e molibdênio. Esses elementos aumentam sua flexibilidade e resistência à corrosão, reduzindo a chance de rachaduras durante a moldagem. Sua estrutura austenítica também ajuda a manter a flexibilidade durante a conformação a frio e a quente, facilitando a criação de formas complexas.
Soldagem
O aço inoxidável 316 oferece boa soldabilidade e é compatível com a maioria dos métodos comuns. Ele mantém sua força e resistência à corrosão após a soldagem.
Entretanto, existe o risco de corrosão intergranular, principalmente em altas temperaturas. Nesse caso, o 316L é geralmente preferido, pois reduz o risco de formação de carboneto. O uso de técnicas e metais de adição adequados pode melhorar ainda mais a qualidade da solda e evitar a corrosão.
Usinagem
O aço inoxidável 316 tem usinabilidade moderada e é mais difícil de usinar do que graus como o 304 devido à sua tenacidade e tendência ao endurecimento por trabalho.
As ferramentas se desgastam mais rápido, especialmente as de aço rápido, então ferramentas de carboneto são recomendadas para melhor eficiência e durabilidade. Um bom resfriamento e lubrificação ajudam a evitar o superaquecimento e melhoram o acabamento da superfície. Velocidades de corte mais lentas e cortes rasos são úteis para gerenciar seu endurecimento por trabalho durante a usinagem.
Tratamento térmico
O aço inoxidável 316 é tipicamente recozido em solução a 1.040°C – 1.120°C (1.900°F a 2.050°F), então resfriado rapidamente (geralmente temperado em água) para manter a resistência à corrosão e otimizar as propriedades mecânicas. Após o recozimento, ele não pode ser endurecido por tratamento térmico, mas apenas por trabalho a frio.
Evite exposição prolongada na faixa de 425 °C a 860 °C para evitar precipitação de carboneto e corrosão intergranular.
Vantagens e desvantagens do aço inoxidável 316
Veja a seguir as vantagens e os benefícios do aço inoxidável 316:
- Grande resistência à corrosão, especialmente em ambientes agressivos e ricos em cloretos.
- Forte resistência à corrosão por pites e fendas; ideal para uso marítimo e químico.
- Boa resistência ao calor; mantém a força e resiste à oxidação em altas temperaturas.
- Muito durável, durando muito tempo, mesmo em condições difíceis.
- Fácil de soldar, o que o torna prático para muitos projetos.
Aqui estão as desvantagens e limitações do aço inoxidável 316:
- Mais caro que o aço inoxidável 304, o que o torna menos acessível para alguns usos.
- Pode rachar sob tensão em ambientes com cloreto em altas temperaturas.
- Pode manchar em água do mar quente se não receber manutenção adequada.
- Mais difícil de usinar, o que significa mais tempo e custo para trabalhar.
- Menos disponível em alguns mercados em comparação com outros tipos de aço inoxidável.
Aplicações comuns do aço inoxidável 316
Consulte a tabela abaixo para obter uma visão rápida de suas aplicações comuns:
| Setor | Aplicativo | Por que é adequado |
| Engenharia marítima | Componentes de navios, Fixadores, Eixos de hélice, Válvulas | Resistência à corrosão em ambientes de água salgada |
| Processamento químico | Reatores, trocadores de calor, tanques de armazenamento, bombas | Resistente a produtos químicos e ácidos |
| Alimentos e bebidas | Equipamentos de processamento, tanques de armazenamento, transportadores, talheres | Não reativo com alimentos, fácil de limpar, resistente à corrosão |
| Farmacêutico | Instrumentos cirúrgicos, esterilizadores, biorreatores, tanques de armazenamento | Higiênico, resistente à corrosão, fácil de esterilizar |
| Petróleo e gás | Tubulações, válvulas, plataformas offshore, trocadores de calor | Alta resistência à corrosão em ambientes extremos |
| Automotivo | Sistemas de escapamento, Linhas de combustível, Fixadores, Manifolds | Resistência ao calor e à corrosão |
Graus equivalentes de aço inoxidável 316 em diferentes países e regiões
Aqui estão alguns graus equivalentes comuns de SS 316 em diferentes países e regiões:
| País/Região | Padrão/Especificação | Grau equivalente |
| China | GB/T 20878 | 0Cr17Ni12Mo2 |
| EUA | ASTM A240 | 316 |
| UE | EN 10088-1 | X5CrNiMo17-12-2 (1.4401) |
| Alemanha | DIN 17440 | X5CrNiMo17-12-2 |
| Rússia | GOST 5632 | 08KH16N11M3 |
| Japão | JIS G4303 | SUS316 |
| Inglaterra | BS 970 | 316S31 |
Variantes do aço inoxidável 316
As variantes comuns do aço inoxidável 316 estão listadas na tabela abaixo:
| Variante | O que é isso? | Por que ela pode ser escolhida em vez da 316? |
| 316L | Versão com menos carbono do 316. | Melhor para soldagem e para evitar corrosão. |
| 316H | Versão com maior teor de carbono do 316. | Mais forte em altas temperaturas. |
| 316Ti | 316 estabilizado com titânio. | Mais resistente à corrosão em altas temperaturas. |
| 316N | 316 com nitrogênio. | Maior força e resistência à corrosão. |
| 316F | 316 com adição de enxofre para usinagem. | Mais fácil de usinar para peças de precisão. |
| 316LN | 316 com baixo teor de carbono e enriquecido com nitrogênio. | Mais forte e mais resistente à sensibilização. |
*Nota:
- O mais comuns As variantes do 316 são 316L, 316H e 316Ti, usadas para soldagem, resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão intergranular. Menos comum Variantes como 316N, 316F e 316LN destinam-se a aplicações mais especializadas.
- Sensibilização ocorre quando o aço inoxidável é aquecido a 450-850°C, formando carbonetos de cromo nos limites dos grãos, o que reduz a resistência à corrosão intergranular. Uma boa resistência evita esse problema e ajuda a evitar a corrosão da área de solda.
- 316L, 316H e 316Ti geralmente têm melhor resistência à sensibilização entre as variantes.
- O 316F é projetado com adição de enxofre para melhor usinabilidade, mas isso pode reduzir ligeiramente sua resistência à corrosão em comparação com outras variantes.
O que é melhor, 316 ou 316L?
O 316L é melhor em termos de resistência à corrosão devido ao seu menor teor de carbono, o que o torna mais adequado para aplicações de soldagem e de alta temperatura do que o 316.
O 316L é mais caro do que o 316?
Sim, o 316L é um pouco mais caro que o 316, mas a diferença de preço é mínima devido à composição semelhante. O custo mais alto se deve principalmente ao menor teor de carbono do 316L, que melhora a resistência à corrosão e a soldabilidade.
Aço inoxidável 304 vs. 316
Grau 304 is typically more commonly used than grade 316, though they are very similar in many aspects. The biggest difference between them is the proportion of molybdenum, which makes 316 more corrosion-resistant than 304.
Confira a tabela abaixo para uma rápida comparação entre o aço inoxidável 316 e 304:
| Propriedade | 304 | 316 |
| Composição química | Cr: 18-20%, Ni: 8-10,5% | Cr: ≤ 18%, Ni: ≤ 14%, Mo: ≤ 3% |
| Resistência à corrosão | Resistência geral, adequada para ambientes normais | Maior resistência, especialmente em ambientes clorados e marinhos |
| Aplicativos | Utensílios de cozinha, acabamento automotivo, materiais de construção, etc. | Equipamentos químicos, marítimos, farmacêuticos, etc. |
| Custo | Inferior | Mais alto |
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Agora que você tem um conhecimento mais profundo do aço inoxidável 316, ainda há alguns problemas comuns que merecem sua atenção:
O aço inoxidável 316 é magnético?
O aço inoxidável 316 não é magnético porque sua estrutura austenítica é estabilizada pelo níquel. Entretanto, o trabalho a frio pode aumentar ligeiramente seu magnetismo ao distorcer a estrutura.
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O aço inoxidável 316 pode enferrujar?
Sim, o aço inoxidável 316 pode enferrujar, mas é altamente resistente à corrosão, especialmente em ambientes adversos. O enferrujamento é raro, mas possível em condições extremas.
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O que é melhor, aço inoxidável 304 ou 316?
Depende dos requisitos específicos da aplicação. O aço inoxidável 316 é mais resistente à corrosão, especialmente em ambientes agressivos, enquanto o 304 é mais econômico e adequado para fins gerais.
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O aço inoxidável 316 é bom para joias?
Sim, o aço inoxidável 316 é bom para joias. Ele é hipoalergênico, resistente a manchas e corrosão e durável, o que o torna ideal para joias duradouras e de baixa manutenção.
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O aço inoxidável 316 é bom para relógios?
Sim, o aço inoxidável 316 é excelente para relógios. Ele oferece alta resistência à corrosão, durabilidade e uma aparência elegante, o que o torna ideal para caixas e pulseiras de relógio duradouras e de alta qualidade.
O 316 é de grau alimentício?
Sim, o aço inoxidável 316 é considerado de grau alimentício. Ele é comumente usado no processamento e armazenamento de alimentos devido à sua resistência superior à corrosão, especialmente contra alimentos ácidos e salgados.
Por que o aço inoxidável 316 é tão caro?
O aço inoxidável 316 é mais caro devido ao maior teor de níquel e molibdênio, o que melhora a resistência à corrosão, mas aumenta os custos de produção em comparação com outros tipos, como o 304.
Resumo e mais
Este artigo explica resumidamente a definição, a composição, as propriedades, as características de processamento, as aplicações e outros aspectos importantes do aço inoxidável 316. Para saber mais sobre o aço inoxidável ou outros tipos de aço, consulte nosso blog ou Entre em contato com nossos especialistas em metais.
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