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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 após aço inoxidável 304/A2 com uma estrutura cristalina cúbica de face centrada (FCC). Sua composição primária contém 16-18% de cromo, 10-14% de níquel e 2-3% de molibdênio. 316 atende a padrões como ASTM A240 com graus equivalentes como 1.4401 (EN) e SUS 316 (JIS). Possui excelente resistência à corrosão, particularmente contra cloretos, e é amplamente utilizado em ambientes marinhos, processamento químico, dispositivos médicos, etc. Variantes comuns incluem 316L e 316H. 316 é frequentemente processado por meio de trabalho a frio para obter alta resistência semelhante ao aço inoxidável duplex, embora não tão alta.
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 é tipicamente mais comumente usado do que o grau 316, embora sejam muito semelhantes em muitos aspectos. A maior diferença entre eles é a proporção de molibdênio, que torna o 316 mais resistente à corrosão do que o 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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