Para cada uma das aplicações descritas abaixo, indique qual é a liga de aço inoxidável mais adequada de ser utilizada, em relação às seguintes ligas: ( ) - 403 (Martensítico) (Fe 0,15%p C - 1,0%p Mn - 12%p Cr - 0,5%p Si);
( ) - 430 (Ferrítico) ( Fe-0,07 % p C - 0,25 % p Si-0,40 % p Mn-17 % p Cr0,50 % p Ti);
( ) - 317 (Austenítico) ( Fe-0,08 % p C-13 % p Ni-3,5 % p Mo-19 % p Cr );
( ) - 304 (Austenítico) (Fe-0,08%p C - 10%p Ni - 19%p Cr);
( ) - 440 (Martensítico) ( Fe-0,60 % p C-1,0 % p Si-1,0 % p Mn-16 % pr-0,75 % p Mo );
( ) - S32750 (SuperDuplex) (Fe - 0,01%p C - 6,0%p Ni - 25%p Cr - 3,5%p Mo - 0,3%p Ni);
( ) - 405 (Ferrítico) (Fe-0,08%p C - 1,0%p Si - 1,0%p Mn - 13%p Cr);
(a) Componente interno de uma válvula de alta pressão em contato com vapor d’água, a uma temperatura que pode atingir 500^circ C. (b) Paleta de uma turbina à vapor que deve apresentar elevada resistência à abrasão e ao impacto, e que deve operar em atmosfera isenta de cloreto a uma temperatura inferior a 200^circ C. © Carcaça de uma bomba que deve ser instalada no fundo do mar em águas profundas. (d) Tubulação que deve transportar nitrogênio líquido a temperaturas inferiores a 0^circ C. (e) Em tubulações, que transportam gases, sem a presença de cloreto, em temperaturas em torno de 700^circ C. (f) Tanque de armazenamento de vinhoto na temperatura ambiente. Esse resíduo é altamente corrosivo, no entanto não causa a corrosão por pite. (g) Componente interno de uma válvula de alta pressão em contato com vapor d’água, a temperatura que pode atingir 600^circ C e sujeita a intensas cargas de impacto

Passo 1

Então, o enunciado pede que a gente escolha, para cada aplicação, qual das sete ligas de aço inox (403, 430, 317, 304, 440, S32750 e 405) é a mais adequada. O conteúdo é “propriedades dos diferentes tipos de inox” (martensítico, ferrítico, austenítico e super-duplex) e vamos precisar entender:
• Como o Cr, Ni, Mo e C influenciam na resistência à corrosão e à temperatura;
• Os limites de temperatura de trabalho de cada família (austeníticos aguentam bem frio e quente, martensíticos têm mais dureza, ferríticos resistem a calor moderado, super-duplex resistem a cloretos em água do mar);
• Como o grau de dureza/tenacidade se relaciona com abrasão e impacto.
A partir do próximo passo, a gente parte pra resolução de cada item.

Passo 2

Aplicação (a): componente interno de válvula a vapor até 500 °C.
Teoria rápida: austeníticos mantêm estrutura até altas temperaturas e têm boa resistência à oxidação/escala a vapor quente. Entre 304 e 317, o 317 tem Mo que ajuda na resistência à corrosão por vapor úmido em alta temperatura.
→ Escolha: aço 317 (Austenítico com Mo).

Passo 3

Aplicação (b): paleta de turbina a vapor, alta abrasão e impacto, sem cloretos, <200 °C.
Teoria rápida: para abrasão/impacto, martensíticos têm alta dureza graças ao alto C (transformação martensítica). Dentre 403 (C≈0,15 %) e 440 (C≈0,60 %), o 440 é mais duro e resistente ao desgaste.
→ Escolha: aço 440 (Martensítico, mais duro).

Passo 4

Aplicação ©: carcaça de bomba no fundo do mar (águas profundas).
Teoria rápida: ambiente com cloretos intensos pede alta resistência à pite e à corrosão sob tensão. Super-duplex (S32750) tem alta %Cr, %Mo e microestrutura misturada , é top para água do mar.
→ Escolha: aço S32750 (SuperDuplex).

Passo 5

Aplicação (d): tubulação de nitrogênio líquido (<0 °C).
Teoria rápida: austeníticos têm excelente tenacidade a temperaturas criogênicas (transformação martensítica é indesejada). Entre 304 e 317, o básico 304 é suficiente e mais econômico.
→ Escolha: aço 304 (Austenítico).

Passo 6

Aplicação (e): tubulação de gases a ~700 °C, sem cloretos.
Teoria rápida: acima de 600 °C os austeníticos perdem força e os martensíticos enfraquecem; ferríticos de uso geral (430) suportam bem até ~800 °C em atmosferas não agressivas.
→ Escolha: aço 430 (Ferrítico).

Passo 7

Aplicação (f): tanque de vinhoto (resíduo corrosivo, sem pite) à temperatura ambiente.
Teoria rápida: se não há risco de pite, mas há ataque químico geral, a mistura Cr+Ni dos austeníticos garante boa resistência uniforme. O 304 é o “coringa” para corrosão geral.
→ Escolha: aço 304 (Austenítico).

Passo 8

Aplicação (g): componente interno de válvula a vapor até 600 °C com cargas de impacto.
Teoria rápida: precisa de resistência a vapor quente e boa tenacidade (impacto). Austenítico 317 resiste à corrosão a 600 °C e mantém ductilidade/toughness.
→ Escolha: aço 317 (Austenítico com Mo).

Resposta

(a) 317
(b) 440
© S32750
(d) 304
(e) 430
(f) 304
(g) 317

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