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ASTM A522 Tipo I – Aço 9% Ni – UNS K81340

Aço ferrítico 9% níquel forjado para serviço criogênico até −196 °C

Aço baixo carbono com 8,5–9,5% Ni, forjado e laminado conforme ASTM A522/A522M para flanges, conexões e válvulas em serviço criogênico. Fornecido duplamente normalizado e revenido (NNT) ou temperado e revenido (QT), mantém tenacidade a −196 °C, sendo o material padrão de tanques e linhas de GNL.

Atualizado em out/2026 · valores mínimos conforme a norma citada; físicas são típicas

FamíliaAço liga
UNSK81340
W.Nr. / ENX8Ni9 – 1.5662 (EN 10222-3, forjados)

Designações e equivalências

Designações de ASTM A522 Tipo I – Aço 9% Ni – UNS K81340
SistemaDesignação
UNS K81340
W.Nr./EN X8Ni9 – 1.5662 (EN 10222-3, forjados)
DIN X8Ni9
JIS SFL 3 / SL9N (aproximados)
Comercial 9% Ni, 9Ni
Outras Chapa A353/A553 Tipo I; tubo A333 Gr 8; conexões A420 WPL8

Normas por forma de produto

Normas de ASTM A522 Tipo I – Aço 9% Ni – UNS K81340
FormaNorma
Forjado (flanges, conexões, válvulas) ASTM A522/A522M Tipo I; ASME SA-522
Chapa ASTM A353 (NNT) / A553 Tipo I (QT)
Tubo ASTM A333 Gr 8 / A334 Gr 8
Conexões soldáveis ASTM A420 WPL8
Barra/forjado EN EN 10222-3 X8Ni9

Composição química (%)

ASTM A522/A522M – Tipo I

Composição química de ASTM A522 Tipo I – Aço 9% Ni – UNS K81340, conforme ASTM A522/A522M – Tipo I
ElementoFaixa (%)
C ≤ 0,13
Mn ≤ 0,90
P ≤ 0,025
S ≤ 0,025
Si 0,15 – 0,30 (≤ 0,10 com desoxidação a vácuo)
Ni 8,5 – 9,5

Propriedades mecânicas

NNT ou QT – ASTM A522 Tipo I, temperatura ambiente

Propriedades mecânicas de ASTM A522 Tipo I – Aço 9% Ni – UNS K81340
PropriedadeValor
Limite de escoamento (0,2%) ≥ 515 MPa
Resistência à tração ≥ 690 MPa
Alongamento ≥ 22%
Impacto a −196 °C Expansão lateral Charpy ≥ 0,38 mm

Propriedades físicas típicas

Valores típicos a 20 °C
PropriedadeValor
Densidade ≈ 7,86 g/cm³ (típico)
Módulo de elasticidade ≈ 195 GPa (típico)

Tratamento térmico, soldagem e usinagem

ItemPrática usual
Temperatura de serviço −196 °C a 121 °C (escopo do A522).
Tratamento térmico NNT: 900 °C ao ar + 790 °C ao ar + revenido 565–605 °C. QT: austenitizar 800 ± 14 °C, têmpera em água + revenido 565–605 °C. Resfriamento após revenido ao ar ou água a ≥ 167 °C/h. Alívio de tensões 550–585 °C.
Soldagem Soldável com consumíveis à base de níquel (não usar consumível ferrítico): AWS ENiCrMo-6 / ENiCrFe-9 (A5.11), ERNiMo-8 / ERNiCr-3 (A5.14). Controlar magnetismo residual (sopro magnético) e aporte térmico; TTPS normalmente dispensado conforme código.
Usinagem Semelhante a aço baixa liga de 690 MPa; boa com metal duro.

Metal de adição para soldar

A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.

Aplicações típicas

  • Flanges e conexões para GNL
  • Válvulas criogênicas
  • Tanques e linhas de nitrogênio, oxigênio e argônio líquidos (até −196 °C)
  • Terminais de regaseificação e navios de GNL
  • Bocais de vasos criogênicos

Alternativas: A350 LF3 (3,5% Ni) até −101 °C, mais barato; inox 304L/316L (A182) quando se quer austenítico sem transição dúctil-frágil; Invar 36 para tubulação de baixa expansão.

ASTM A522 Tipo I: guia completo

O que é o aço ASTM A522 Tipo I

O A522 é a versão forjada do aço 9% níquel das chapas ASTM A353 e A553. Pertence à família dos aços liga, mas com uma função oposta à dos Cr-Mo: em vez de resistir ao calor, mantém tenacidade em temperaturas criogênicas em que os aços carbono e baixa liga comuns se tornam frágeis.

Composição química e papel do níquel

O níquel (8,5 – 9,5%) abaixa a temperatura de transição dúctil-frágil e, com o tratamento térmico correto, produz uma microestrutura de martensita revenida com austenita retida estável, responsável pela tenacidade a −196 °C. O carbono é mantido baixo (≤ 0,13%) e o fósforo e o enxofre são limitados a 0,025% para preservar a tenacidade.

Tratamento térmico

Duplo normalizado e revenido ou temperado e revenido, com revenimento entre 565 e 605 °C. A Dustre executa o ciclo em fornos próprios, com registro de temperatura, dentro do serviço de tratamentos térmicos, e confirma o resultado com ensaio de impacto.

Soldagem

O ponto crítico da fabricação com 9% Ni é o consumível: a solda deve ser feita com liga de níquel (ENiCrMo-6 / ERNiMo-8 ou ENiCrMo-3), porque consumíveis ferríticos não alcançam a tenacidade exigida a −196 °C. Pré-aquecimento é dispensável ou baixo, e normalmente não há tratamento térmico pós-soldagem. O material é fortemente magnético, por isso as peças devem ser desmagnetizadas antes da soldagem.

Aplicações

Flanges, conexões, válvulas, bocais e peças forjadas de tanques e tubulações de GNL, plantas de separação de ar (nitrogênio e oxigênio líquidos), etileno e outros gases liquefeitos, entre −196 °C e cerca de 120 °C.

Formas de fornecimento e serviços da Dustre

Barras redondas e blocos forjados em matriz aberta, cortados em serra fita na medida, com usinagem de desbaste ou acabamento, tratamento térmico em fornos próprios e ensaios de dureza, tração e impacto. Todo o material é fornecido com certificado de inspeção 3.1 e rastreabilidade de corrida.

Perguntas frequentes

Qual a composição química do ASTM A522 Tipo I?

Pela ASTM A522/A522M – Tipo I: C ≤ 0,13; Mn ≤ 0,90; P ≤ 0,025; S ≤ 0,025; Si 0,15 – 0,30 (≤ 0,10 com desoxidação a vácuo); Ni 8,5 – 9,5.

Quais normas cobrem o ASTM A522 Tipo I?

Forjado (flanges, conexões, válvulas): ASTM A522/A522M Tipo I; ASME SA-522. Chapa: ASTM A353 (NNT) / A553 Tipo I (QT). Tubo: ASTM A333 Gr 8 / A334 Gr 8. Conexões soldáveis: ASTM A420 WPL8. Barra/forjado EN: EN 10222-3 X8Ni9.

Até que temperatura o ASTM A522 Tipo I pode ser usado?

−196 °C a 121 °C (escopo do A522).

Quais materiais substituem o ASTM A522 Tipo I?

A350 LF3 (3,5% Ni) até −101 °C, mais barato; inox 304L/316L (A182) quando se quer austenítico sem transição dúctil-frágil; Invar 36 para tubulação de baixa expansão.

Precisa de ASTM A522 Tipo I?Barras, forjados e peças com certificado EN 10204 3.1.

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