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Liga 616 | AISI 616 | Aço inoxidável AISI 422
- João
O aço inoxidável 616 é uma liga martensítica conhecida por seu desempenho excepcional em ambientes de alta temperatura. Neste blog, exploramos a composição e as propriedades do aço inoxidável 616. Também destacamos suas vantagens, limitações e aplicações, ajudando você a selecionar as melhores opções para seu projeto.
O que é aço inoxidável 616?
O aço inoxidável AISI 616, também conhecido como Alloy 616 ou UNS S42200, é um aço inoxidável martensítico. É reconhecido por sua força e resistência ao calor. Pode ser endurecido por meio de tratamento térmico. O AISI 616 tem bom desempenho em temperaturas elevadas, mantendo propriedades de até 1200°F. Aplicações comuns incluem motores a jato, turbinas a vapor e parafusos de alta temperatura.
Equivalentes de aço inoxidável 616 (AMS 5655)
- AISI 422
- UNS S42200
- ASTM A565 Grau 616
- EN 1.4935
Composição química do aço inoxidável 616
Aqui está uma tabela resumindo as composições químicas do aço inoxidável 616:
| Elemento | Fe | Cr | Mo | C | V | C | Mn | Si | P | S | Ni |
| peso (%) | 81.9-85.8 | 11.0-12.5 | 0.9-1.25 | 0.9-1.25 | 0.2-0.3 | 0.20-0.25 | 0.5-1.0 | 0-0.5 | 0-0.025 | 0-0.025 | 0.5-1.0 |
Propriedades físicas do aço inoxidável 616
Aqui está uma tabela listando as propriedades físicas do aço inoxidável 616:
| Propriedade | Valor métrico | Valor imperial |
| Densidade | 7,9 g/cm³ | 490 lb/ft³ |
| Ponto de fusão | 1480-1510 °C | 2700-2750 °F |
| Condutividade térmica | 24 W/m·K | 14 BTU/h·pé·°F |
| Expansão térmica | 10 µm/m·K | – |
| Condutividade elétrica | 4.7% IACS | 5.3% IACS para peso específico |
| Propriedades magnéticas | Ferromagnético | Ferromagnético |
Propriedades mecânicas do aço inoxidável 616
Aqui está a tabela resumindo as propriedades mecânicas do aço inoxidável 616:
| Propriedade | Valor típico |
| Resistência à tração | 910-1080 MPa (130-160 ksi) |
| Resistência ao rendimento | 670-870 MPa (97-130 ksi) |
| Dureza Brinell | 260-330 |
| Dureza Rockwell | 21 |
| Dureza Vickers | 223 |
| Alongamento | 15-17% |
| Módulo elástico | 200 GPa (28 x 10⁶ psi) |
Outras propriedades do aço inoxidável 616
Resistência ao calor
A resistência ao calor é a propriedade mais crítica do aço inoxidável 616. Ele é projetado especificamente para aplicações de alta temperatura. Ele pode operar continuamente a 1200°F (650°C) sem perder sua resistência. Seu conteúdo de cromo e molibdênio ajuda a resistir à incrustação e oxidação, garantindo durabilidade em temperaturas extremas. Ele é bem adequado para componentes como turbinas e motores a jato.
Resistência à corrosão
616 stainless steel, offers moderate resistência à corrosão. Its chromium content (11-12.5%) helps protect the surface from rust and scaling in mildly corrosive environments. But it isn’t as resistant as other grades like 316 stainless steel
Trabalhabilidade
O aço inoxidável 616 oferece trabalhabilidade moderada. Embora possa ser usinado e moldado, é mais desafiador trabalhar com ele em comparação aos aços inoxidáveis austeníticos devido à sua dureza e resistência mais altas.
Aplicações comuns de aços inoxidáveis 616
As aplicações comuns do aço inoxidável 616 são principalmente em ambientes que exigem alta resistência e resistência ao calor. Aqui estão seus usos primários:
| Setor | Aplicativo | Características |
| Aeroespacial | Lâminas de turbina | Alta resistência, resistência ao calor |
| Automotivo | Sistemas de exaustão | Resistência à corrosão |
| Energia | Válvulas | Resistência ao desgaste, durabilidade |
| Petróleo e gás | Componentes da bomba | Estabilidade em alta temperatura |
| Fabricação | Peças de máquinas | Capacidade de endurecimento |
| Geração de energia | Juntas aparafusadas de alta temperatura | Alta resistência, estabilidade térmica |
Os prós e contras dos aços inoxidáveis 616
Aqui estão as vantagens do aço inoxidável 616:
- Alta resistência ao calor
O aço inoxidável 616 pode operar em temperaturas de até 1200°F (650°C), tornando-o ideal para aplicações de alta temperatura, como lâminas de turbina, motores a jato e outros componentes aeroespaciais.
- Boa resistência mecânica
A liga apresenta excelente resistência à tração e ao escoamento, mantendo o desempenho mecânico tanto em ambientes de temperatura ambiente quanto de alta temperatura.
- Boa resistência ao desgaste
Devido à sua alta dureza, principalmente após tratamento térmico, o aço inoxidável 616 oferece excelente resistência ao desgaste, o que é essencial em ambientes de alto atrito.
Aqui estão as desvantagens do aço inoxidável 616:
- Resistência limitada à corrosão
O aço inoxidável 616 oferece resistência moderada à corrosão devido ao seu teor de cromo, mas não é adequado para ambientes altamente corrosivos ou marítimos.
- Difícil usinabilidade após endurecimento
Uma vez tratado termicamente, o aço inoxidável 616 se torna muito duro, dificultando a usinagem. Ferramentas e técnicas especializadas são necessárias para cortá-lo ou moldá-lo efetivamente neste estado endurecido. No entanto, é mais fácil de usinar em sua condição recozida.
- Capacidade limitada de trabalho a frio
O aço inoxidável 616 é difícil de deformar por meio de processos de trabalho a frio (como laminação a frio ou conformação), especialmente após ter sido tratado termicamente. A alta dureza do material em temperatura ambiente limita sua capacidade de ser moldado ou formado em condições frias.
Os métodos de processamento do aço inoxidável 616
Trabalho a quente
Trabalho a quente é o processo de deformação e modelagem de metais em temperaturas acima do seu ponto de recristalização, permitindo que o material seja facilmente moldado sem quebrar.
Forjamento
Aqueça o aço a 1700-2150°F (927-1177°C) e comprima usando martelos ou prensas.
Esse processo molda peças complexas, como lâminas de turbina, e melhora a estrutura dos grãos do aço.
Rolagem
Aqueça o aço na mesma faixa de temperatura e passe-o por rolos para reduzir sua espessura, moldando-o em placas ou barras.
A laminação aumenta a resistência e o refinamento dos grãos do material.
Extrusão
Aquecido a 1700-2150°F (927-1177°C), o aço é empurrado através de uma matriz para criar perfis uniformes, como hastes ou tubos.
Esse processo é empregado para formas mais complexas, difíceis de serem obtidas por meio de processos convencionais.
Tratamento térmico
O processo de tratamento térmico do aço inoxidável 616 é crucial para melhorar suas propriedades mecânicas, particularmente dureza, resistência e resistência ao desgaste.
Recozimento
Aqueça o aço a 790-850°C (1450-1560°F) e mantenha-o nessa temperatura para garantir aquecimento uniforme. Então, resfrie lentamente no ar.
Este processo alivia as tensões internas e amolece o aço, tornando-o mais fácil de usinar.
Endurecimento
Aqueça o aço até a temperatura de têmpera de 1000-1065°C.
Uma vez que o aço atinja a temperatura desejada, ele deve ser resfriado rapidamente usando óleo ou ar, dependendo da espessura da peça. Peças mais espessas geralmente requerem resfriamento a óleo para resfriá-las rápido o suficiente.
Têmpera
Reaqueça a 540-650°C (1000-1200°F) dependendo da dureza e resistência desejadas. Mantenha essa temperatura por um tempo especificado, seguido de resfriamento ao ar.
Após a têmpera, o aço fica muito quebradiço e precisa ser revenido para restaurar a tenacidade.
Alívio do estresse
Após o endurecimento, o alívio de tensões pode ser aplicado por aquecimento a 200-300 °C (390-570 °F) para reduzir tensões residuais.
Máquina
Os processos incluem torneamento, fresamento e perfuração para atingir o formato desejado.
Para usinagem de AISI 422, recomenda-se utilizar ferramentas de corte de metal duro ou ferramentas com revestimentos como TiN ou TiAlN para maior durabilidade e menor atrito.
Métodos de resfriamento eficazes, como fluidos de corte, são cruciais para gerenciar o calor e melhorar a qualidade da superfície.
Resumo
O aço inoxidável 616, também conhecido como AISI 422, é uma liga projetada para desempenho em alta temperatura e resistência ao desgaste. É um material ideal para turbinas, motores a jato e trocadores de calor.
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