304 e 430 Os aços inoxidáveis possuem composições químicas distintas, que determinam seu desempenho em diferentes ambientes. A escolha do tipo errado pode levar a uma rápida corrosão ou falha mecânica.
304 austenítico VS 430 ferrítico
A diferença mais importante entre o 304 e o 430 está em suas estruturas cristalinas. O aço inoxidável 304 pertence à família “austenítica”, em que seu alto teor de níquel altera o arranjo atômico, tornando o metal não magnético e altamente dúctil.
Em contrapartida, o aço inoxidável 430 é uma liga “ferrítica”, que contém cromo, mas tem menor teor de níquel, o que o torna magnético e semelhante ao aço carbono. Embora o 430 seja excelente em aplicações específicas, sua adaptabilidade estrutural fica aquém do 304.
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304 e 430: composição química
A “receita” química do 304 e do 430 afeta diretamente sua capacidade de resistir à ferrugem. O grau 304 normalmente inclui 18% de cromo e 8% de níquel. Essa combinação cria uma camada passiva muito estável na superfície do metal.
O grau 430 geralmente contém 16% a 18% de cromo, mas quase nenhum níquel (menos de 0,75%). Sem o níquel, a película protetora de óxido é menos robusta, o que torna o 430 mais suscetível à corrosão em ambientes úmidos ou salinos.
Comparação da composição química
| Elemento (%) | Grau 304 | Grau 430 |
|---|---|---|
| Cr | 18,0 – 20,0 | 16,0 – 18,0 |
| Ni | 8,0 – 10,5 | 0,75 Máximo |
| Mn | 2,0 Máximo | 1,0 Máximo |
| C | 0,08 Máx. | 0,12 Máximo |
| Fe | Equilíbrio | Equilíbrio |
| C | 0,08 Máx. | 0,12 Máximo |
304 e 430: a pontuação PREN
Para ir além das descrições gerais, os engenheiros geralmente usam o termo Número equivalente de resistência à corrosão (PREN) Como o Grau 304 geralmente contém traços de nitrogênio e mais cromo, sua pontuação PREN é consistentemente maior do que a do Grau 430.
O valor PREN para o aço inoxidável 304 é 18-20,enquanto a do aço inoxidável 430 é 16-18.
304 e 430: desempenho em sistemas de tubulação
Aplicação do grau 304
Selecionamos o material de grau 304 para a grande maioria de nossos conexões para tubos de aço inoxidável Esse material mantém a integridade em ambientes de baixa temperatura e resiste à corrosão da maioria dos ácidos oxidantes. Para sistemas que transportam água, alimentos ou produtos químicos, o material Grau 304 é a escolha padrão do setor.
Aplicação do Grau 430
O aço inoxidável grau 430 é mais comumente usado em componentes de tubulação interna ou decorativa, como dutos de exaustão de cozinha ou peças de acabamento de eletrodomésticos. Devido à ausência de níquel, é significativamente mais barato do que o grau 304. Entretanto, como se torna quebradiço em baixas temperaturas e é difícil de soldar sem tratamento térmico especial, esse material raramente é usado em sistemas de tubulação de aço inoxidável de alta pressão.
304 e 430: desafios de soldagem e fabricação
A soldagem desses dois tipos diferentes de aço inoxidável requer habilidades especializadas distintas. O aço inoxidável 304 é conhecido por sua excelente soldabilidade, não exigindo pré-aquecimento ou resfriamento complexo após a soldagem. Flange de aço inoxidável 304 usando métodos de soldagem padrão TIG (Tungsten Inert Gas) ou MIG (Metal Inert Gas).
No entanto, a soldagem do aço inoxidável 430 é significativamente mais desafiadora, pois o calor gerado pelo arco provoca o crescimento de grãos metálicos, resultando em soldas fracas e quebradiças. Para garantir uma conexão de flange robusta, os profissionais quase sempre optam pelo aço inoxidável 304.
Guia prático de seleção para engenheiros
| Propriedade | Grau 304 | Grau 430 |
|---|---|---|
| Resistência à corrosão | Excelente (alto) | Moderado (Baixo) |
| Soldabilidade | Excepcional | Ruim / desafiador |
| Custo | Maior (devido ao níquel) | Inferior (econômico) |
| Caso de uso ideal | Tubulação de processo e flanges | Ambiente decorativo e seco |
O material de grau 304 apresenta uma taxa de alongamento de aproximadamente 40%, o que permite que seja dobrado em formas complexas sem rachaduras. Em contrapartida, o material de grau 430 apresenta ductilidade significativamente menor (aproximadamente 20%). Em baixas temperaturas, os acessórios para tubos de grau 430 tornam-se frágeis, o que representa um risco de “rachaduras por tensão” em sistemas de tubulação de alta vibração.
Resistência à corrosão: corrosão por pite e oxidação
Ao comparar o 304 e o 430, é preciso considerar a “resistência à corrosão”. O grau 304 lida com íons de cloreto (como o sal) muito melhor do que o 430. Se um tubo 430 ficar em um ambiente úmido ou salgado, ele desenvolverá pequenos pontos de ferrugem rapidamente.
O aço inoxidável 304 mantém uma película de óxido resiliente e autocicatrizante devido ao seu teor de níquel, o que significa que, mesmo que ocorram arranhões na superfície, o tubo pode se reparar instantaneamente. Para infraestruturas críticas, essa capacidade de “autocicatrização” compensa suficientemente o custo adicional, pois evita vazamentos perigosos e prolonga a vida útil de toda a rede de tubulações.
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