Qual é o melhor para aço inoxidável: o 308 ou o 309?

Quando se trata deSoldagem de aço inoxidável com aço inoxidávelUma das perguntas mais comuns feitas por engenheiros e fabricantes é:
“Devo usar metal de enchimento 308 ou 309?”

Tanto o 308 quanto o 309 sãomateriais de enchimento de aço inoxidável austeníticoAmplamente utilizados na fabricação e reparo de estruturas de aço inoxidável. No entanto, servem a propósitos diferentes dependendo da aplicação.composição do metal base, condições de soldagem e ambiente de serviço.

Neste artigo detalhado,SAKYSTEEL, um fabricante e exportador global de aço inoxidável, explica odiferenças entre metais de adição de aço inoxidável 308 e 309, suas características químicas e metalúrgicas, e qual delas apresenta melhor desempenho para aplicações de soldagem aço inoxidável-aço inoxidável.

1. Introdução aos aços inoxidáveis ​​308 e 309

Aço inoxidável 308

aço inoxidável 308(UNS S30800) é umliga austenítica de cromo-níquelProjetado principalmente para soldagem.Aços inoxidáveis ​​304 e 304LContém cerca de20% de cromoe10% níquel, conferindo-lhe excelente resistência à corrosão e boa soldabilidade.

Devido à sua composição semelhante à do aço 304, o aço 308 é o material de enchimento...escolha padrãoAo unir aços inoxidáveis ​​304 a 304 ou a outros aços inoxidáveis ​​da série 300 em ambientes não severos.

Aço inoxidável 309

aço inoxidável 309(UNS S30900) também é uma liga austenítica de cromo-níquel, mas contémmaior teor de cromo (≈23%)eníquel (≈13%)do que 308. Isso o torna maisresistente à oxidação, fadiga térmica e descamação em altas temperaturas..

Originalmente desenvolvido como umgrau resistente ao calor, 309 agora também é usado como ummetal de enchimento de transiçãoPara unir aços inoxidáveis ​​diferentes e para soldagem entre aço inoxidável e aço carbono.

2. Composição Química

A composição química determina o desempenho de cada liga durante e após a soldagem.

• Composição do aço inoxidável 308:

  • Cromo: 19–21%

  • Níquel: 9–11%

  • Carbono: ≤0,08%

  • Manganês: ≤2%

  • Silício: ≤1%

• Composição do aço inoxidável 309:

  • Cromo: 22–24%

  • Níquel: 12–15%

  • Carbono: ≤0,08%

  • Manganês: ≤2%

  • Silício: ≤1%

Principal diferença:

309 temmaior teor de liga, melhorando a resistência acalor e oxidaçãomas tornando-o ligeiramentemais carodo que 308.

3. Microestrutura e características metalúrgicas

Tanto o 308 quanto o 309 sãoausteníticoaços inoxidáveis, o que significa que sua estrutura cristalina écúbica de faces centradas (FCC)Isso lhes confere excelente ductilidade, resistência e resistência à corrosão.

No entanto, seusteor de ferritaapós a solidificação, difere:

• O metal de solda 308 normalmente contém3–10% de ferrita, o que reduz o rachamento a quente.

• O metal de solda 309 tende a termaior teor de ferrita(até 15%), melhorando a resistência ao rachamento por solidificação sob altas temperaturas.

Portanto, 309 é melhor paraSoldagem de seções mais espessas ou materiais com alta entrada de calor., onde o aparecimento de fissuras é uma preocupação.

4. Aplicações de soldagem do aço 308

308 metal de enchimentoé o padrão da indústria para soldagem.aços inoxidáveis ​​austeníticoscomo o 304, o 304L e o 301.

Usos típicos:

• Soldagem304/304L para 304/304L

• Fabricação detanques, tubulações e componentes estruturais

• Equipamentos para processamento de alimentos e bebidas

• Aplicações arquitetônicas e decorativas

308L (versão de baixo carbono) é frequentemente usado para prevenirprecipitação de carbonetoe manter a resistência à corrosão emjuntas soldadasSem tratamento térmico pós-soldagem.

Vantagens do 308:

• Combina perfeitamente com o aço inoxidável 304 e similares.

• Boa aparência da solda e fácil remoção da escória.

• Mantém a resistência à corrosão na maioria dos ambientes.

Limitações:

• Não é ideal para uso em altas temperaturas acima de 800°C.

• Não é adequado para unir aço inoxidável a aço carbono.

5. Aplicações de soldagem do aço 309

309 metal de enchimentofoi projetado paramaior teor de ligaemaior compatibilidadedo que 308.

Usos típicos:

• Soldagemaço inoxidável para aço carbono ou aço de baixa liga

• Participaçãoaços inoxidáveis ​​diferentes(por exemplo, 304 a 310 ou 316 a 321)

• Soldagem de reparo de aços inoxidáveis ​​de grau desconhecido

• Componentes de alta temperatura comoPeças para fornos, trocadores de calor e sistemas de exaustão

O maior teor de cromo e níquel do aço 309 permite que ele...tolerar discrepância na composiçãoentre diferentes ligas sem rachaduras ou corrosão.

Vantagens do 309:

• Excelente resistência à oxidação e à formação de incrustações até 1100°C.

• Tolerância superior a metais básicos mistos ou desconhecidos

• Tendência reduzida à formação de fissuras durante a soldagem em alta temperatura.

Limitações:

• Ligeiramente mais caro que o 308.

• A composição com excesso de correspondência pode reduzir a ductilidade em soldas de chapas finas.

6. Resistência à corrosão

Ambas as classes oferecem excelente resistência à corrosão, mas o ambiente de serviço determina qual delas apresenta melhor desempenho.

• 308:Excelente emcondições atmosféricas e químicas brandas, semelhante ao aço inoxidável 304.

• 309:Superior emambientes oxidantes e de alta temperatura, tolerando ciclos térmicos sem formação de incrustações ou carbonização.

Paraambientes marinhos ou ricos em cloretoNem o aço 308 nem o 309 têm o mesmo desempenho que os aços que contêm molibdênio, como o 316 ou o 317.

No entanto, paraEquipamentos de aquecimento industrial e juntas de transição, 309 supera claramente 308.

7. Resistência a altas temperaturas

Essa é uma das diferenças mais importantes entre os modelos 308 e 309.

• 308:Tem um bom desempenho até870°C (1600°F)antes de perder resistência e capacidade de oxidação.

• 309:Mantém a integridade até1100°C (2010°F), tornando-o ideal parasistemas de fornos e exaustão.

Portanto, se a junta soldada estiver exposta aaquecimento contínuo ou cíclico, 309 é a melhor opção..

8. Propriedades Mecânicas

Propriedades mecânicas típicas para ambos os metais de adição (condição do depósito de solda):

• 308:

  • Resistência à tração: ~550 MPa

  • Limite de escoamento: ~350 MPa

  • Alongamento: 35%

• 309:

  • Resistência à tração: ~620 MPa

  • Limite de escoamento: ~420 MPa

  • Alongamento: 35%

Conclusão:
As soldas 309 são mais resistentes e menos suscetíveis à deformação em altas temperaturas, enquanto as soldas 308 são mais dúcteis e mais fáceis de finalizar para aplicações estéticas ou sanitárias.

9. Soldabilidade e Fabricação

Tanto o 308 quanto o 309 têmexcelente soldabilidadee pode ser usado com todos os processos comuns —GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (Stick) e FCAW (Flux-Cored).

No entanto, considere o seguinte:

• Usar308LAo soldar aços inoxidáveis ​​de baixo carbono, é necessário prevenir a corrosão intergranular.

• Usar309Ao unir metais diferentes ou quando a composição exata da base é desconhecida.

Para evitar rachaduras,controlar a entrada de caloreManter as temperaturas entre passagens abaixo de 150°C..

10. Combinação de metais básicos

Uma regra geral: