Aço inox 316 / 316L / 316H / 316Ti / 316LN / 316LVM (UNS S31600, S31603, S31609, S31635, S31653; F316L, CF8M, CF3M, 1.4404): normas, composição e propriedades
O 316 é o aço inoxidável austenítico Cr-Ni com 2 a 3 % de molibdênio, o que lhe dá resistência a cloretos e a ácidos redutores bem superior à do 304. A mesma composição recebe nomes diferentes conforme a forma do produto: TP316L em tubo, F316L em forjado, WP316L em conexão, CF3M quando fundido e 1.4404 na norma europeia. As variantes L, H, Ti, N/LN e LVM mudam carbono, nitrogênio, titânio ou pureza para atender soldagem, alta temperatura, resistência mecânica ou implante cirúrgico.
UNSS31600 (316), S31603 (316L), S31609 (316H), S31635 (316Ti), S31651 (316N), S31653 (316LN), S31673 (316LVM)
FundidoCF8M (J92900) e CF3M (J92800), ASTM A351 / A743 / A744
EN / W.Nr.1.4401, 1.4404, 1.4571, 1.4435, 1.4436, 1.4429; fundido 1.4408 / 1.4409; implante 1.4441
Química base16–18 Cr, 10–14 Ni, 2–3 Mo, C ≤ 0,08 (L ≤ 0,030)
PREN típico≈ 24 (316/316L); ≈ 26 (1.4435 / 316LVM)
Uma composição, várias normas
O nome muda com a forma do produto. Ao especificar, cite norma, grau e classe.
| Forma | ASTM/ASME | Grau/classe | EN | ABNT/outras |
|---|---|---|---|---|
| Chapa, bobina, tira | A240 / SA-240 | 316, 316L, 316H, 316Ti, 316N, 316LN | EN 10088-2; EN 10028-7 (pressão): 1.4401, 1.4404, 1.4571, 1.4435, 1.4429 | NBR 5601 (316, 316L, 316Ti*); AMS 5524 (316), AMS 5507 (316L); JIS G4304/G4305 SUS316/316L |
| Barra e perfil | A276 (geral), A479 / SA-479 (vasos de pressão) | 316, 316L, 316H, 316Ti, 316N, 316LN | EN 10088-3; EN 10272 (pressão) | AMS 5648 (316), AMS 5653 (316L); JIS G4303 SUS316/316L |
| Forjado e flange | A182 / SA-182; A336 (forjado pesado); A965 (alta temperatura) | F316, F316L, F316H, F316Ti, F316N, F316LN | EN 10222-5: 1.4401, 1.4404, 1.4571, 1.4429 | Flanges ASME B16.5: grupo 2.2 (316, 316H, CF8M, CF3M) e 2.3 (316L) |
| Tubo sem costura e com costura (pipe) | A312 / SA-312; A358 (com costura, grande diâmetro); A376 (alta temperatura) | TP316, TP316L, TP316H, TP316Ti, TP316N, TP316LN | EN 10216-5 (sem costura), EN 10217-7 (com costura) | AMS 5573 (tubo sem costura 316); JIS G3459 SUS316TP |
| Tubo de troca térmica e caldeira (tube) | A213 / SA-213 (sem costura), A249 / SA-249 (com costura), A269 (geral), A270 (sanitário) | TP316, TP316L, TP316H, TP316Ti | EN 10216-5, EN 10217-7 | JIS G3463 SUS316TB |
| Conexões soldáveis | A403 / SA-403 (butt-weld), A182 (forjadas socket/rosca) | WP316, WP316L, WP316H, WP316LN | EN 10253-4 | MSS SP-43 (leves) |
| Fundido | A351 / SA-351 (pressão), A743 (geral), A744 (corrosão) | CF8M (≈316), CF3M (≈316L), CF3MN (≈316LN) | EN 10213: 1.4408 (GX5CrNiMo19-11-2), 1.4409 (GX2CrNiMo19-11-2) | JIS G5121 SCS14 / SCS16 |
| Implante cirúrgico | ASTM F138 (barra, arame), F139 (chapa, tira) | 316LVM (UNS S31673) | ISO 5832-1; 1.4441 (X2CrNiMo18-15-3) | ABNT NBR ISO 5832-1 |
| Consumível de solda | AWS A5.9 (arame), A5.4 (eletrodo revestido) | ER316L, ER316LSi, ER316H, E316L-16, ER318* | EN ISO 14343: 19 12 3 L (Si) | — |
EN 1.4401/1.4404 exigem Mo 2,00–2,50 % (ASTM aceita 2,00–3,00 %); para garantir Mo ≥ 2,5 % na norma europeia especifique 1.4435 ou 1.4436.
Composição química por norma (%)
As faixas de cada norma lado a lado, para ver onde elas diferem.
| Norma / grau | C | Mn | P máx | S máx | Si máx | Cr | Ni | Mo | N | Outros |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM A240 316 (S31600) | 0,08 máx | 2,00 máx | 0,045 | 0,030 | 0,75 | 16,0–18,0 | 10,0–14,0 | 2,00–3,00 | 0,10 máx | — |
| ASTM A240 316L (S31603) | 0,030 máx | 2,00 máx | 0,045 | 0,030 | 0,75 | 16,0–18,0 | 10,0–14,0 | 2,00–3,00 | 0,10 máx | — |
| ASTM A240 316H (S31609) | 0,04–0,10 | 2,00 máx | 0,045 | 0,030 | 0,75 | 16,0–18,0 | 10,0–14,0 | 2,00–3,00 | — | Grão ASTM nº 7 ou mais grosso |
| ASTM A240 316Ti (S31635) | 0,08 máx | 2,00 máx | 0,045 | 0,030 | 0,75 | 16,0–18,0 | 10,0–14,0 | 2,00–3,00 | 0,10 máx | Ti 5×(C+N) mín, 0,70 máx |
| ASTM A240 316LN (S31653) | 0,030 máx | 2,00 máx | 0,045 | 0,030 | 0,75 | 16,0–18,0 | 10,0–14,0 | 2,00–3,00 | 0,10–0,16 | 316N (S31651): mesmo N com C 0,08 máx |
| EN 10088-2 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) | 0,030 máx | 2,00 máx | 0,045 | 0,015 | 1,00 | 16,5–18,5 | 10,0–13,0 | 2,00–2,50 | 0,11 máx | 1.4401: C 0,07 máx; 1.4571: C 0,08, Ni 10,5–13,5, Ti 5×C a 0,70 |
| EN 10088-2 1.4435 (X2CrNiMo18-14-3) | 0,030 máx | 2,00 máx | 0,045 | 0,015 | 1,00 | 17,0–19,0 | 12,5–15,0 | 2,50–3,00 | 0,11 máx | 1.4429 (316LN): N 0,12–0,22, Ni 11,0–14,0 |
| ASTM A351 CF8M (J92900) | 0,08 máx | 1,50 máx | 0,040 | 0,040 | 1,50 | 18,0–21,0 | 9,0–12,0 | 2,00–3,00 | — | CF3M (J92800): C 0,03 máx, Cr 17,0–21,0, Ni 9,0–13,0 |
| ASTM F138 316LVM (S31673) | 0,030 máx | 2,00 máx | 0,025 | 0,010 | 0,75 | 17,00–19,00 | 13,00–15,00 | 2,25–3,00 | 0,10 máx | Cu 0,50 máx; Cr + 3,3 Mo ≥ 26,0 |
Propriedades mecânicas por norma
Valores mínimos à temperatura ambiente, na condição de fornecimento indicada.
| Norma e condição | LE mín | LR | Along. | RA | Dureza |
|---|---|---|---|---|---|
| FORJADO | |||||
| A182 F316 / F316H / F316Ti, solubilizado | 205 MPa (30 ksi) | 515 MPa mín (75 ksi) | 30 % | 50 % (F316Ti: 40 %) | não especificada |
| A182 F316L, solubilizado | 170 MPa (25 ksi) | 485 MPa mín (70 ksi) | 30 % | 50 % | não especificada |
| A182 F316LN, solubilizado | 205 MPa (30 ksi) | 515 MPa mín (75 ksi) | 30 % | 50 % | não especificada |
| A182 F316N, solubilizado | 240 MPa (35 ksi) | 550 MPa mín (80 ksi) | 30 % | 50 % | não especificada |
| LAMINADO (CHAPA E BARRA) | |||||
| A240 316 / 316H / 316Ti / 316LN, solubilizado | 205 MPa (30 ksi) | 515 MPa mín (75 ksi) | 40 % | — | 217 HBW / 95 HRB máx |
| A240 316L, solubilizado | 170 MPa (25 ksi) | 485 MPa mín (70 ksi) | 40 % | — | 217 HBW / 95 HRB máx |
| A240 316N, solubilizado | 240 MPa (35 ksi) | 550 MPa mín (80 ksi) | 35 % | — | 217 HBW / 95 HRB máx |
| A276 / A479 316, recozido | 205 MPa (30 ksi) | 515 MPa mín (75 ksi) | 30 % (A479); 40 % (A276 laminado a quente)* | 40 % (A479); 50 % (A276)* | — |
| EN 10088-2 1.4404, chapa grossa (P ≤ 75 mm) | 220 MPa | 520–670 MPa | 45 % | — | — |
| EN 10088-3 1.4404 / 1.4401, barra ≤ 160 mm | 200 MPa | 500–700 MPa | 40 % | — | — |
| ASTM F138 316LVM, recozido | 190 MPa | 490–690 MPa* | 40 % | — | — |
| ASTM F138 316LVM, trabalhado a frio | 690 MPa* | 860 MPa mín* | 12 %* | — | — |
| TUBOS, CONEXÕES E FUNDIDOS | |||||
| A312 TP316 / TP316H, solubilizado | 205 MPa (30 ksi) | 515 MPa mín (75 ksi) | 35 % long. / 25 % transv. | — | — |
| A312 TP316L, solubilizado | 170 MPa (25 ksi) | 485 MPa mín (70 ksi) | 35 % long. / 25 % transv. | — | — |
| A213 TP316 / TP316H / TP316Ti | 205 MPa (30 ksi) | 515 MPa mín (75 ksi) | 35 % | — | 192 HBW / 90 HRB máx |
| A213 TP316L | 170 MPa (25 ksi) | 485 MPa mín (70 ksi) | 35 % | — | 192 HBW / 90 HRB máx |
| A403 WP316 / WP316L | 205 / 170 MPa | 515 / 485 MPa mín | 28 % long.* | — | — |
| A351 CF8M e CF3M, solubilizado | 205 MPa (30 ksi) | 485 MPa mín (70 ksi) | 30 % | — | não especificada |
316 x 316L x 316H x 316Ti: o que muda é o carbono
O 316 tem C até 0,08 %; ao ser soldado ou aquecido entre ~425 e 815 °C precipita carbonetos de cromo no contorno de grão (sensitização) e perde resistência à corrosão intergranular. O 316L (C ≤ 0,030 %) evita isso e é o padrão em peças soldadas, mas tem LE mínimo menor (170 contra 205 MPa). Por isso a usina vende chapa e tubo com certificação dupla 316/316L: química de L com resistência de 316. O 316H (C 0,04–0,10 % e grão grosso) é o contrário: carbono alto para resistência à fluência acima de ~540 °C. O 316Ti prende o carbono com titânio e é o equivalente europeu preferido (1.4571), enquanto o 316LN adiciona nitrogênio para recuperar a resistência perdida pelo baixo carbono.
Tratamentos térmicos previstos nas normas
| Norma | Condição de fornecimento | Temperatura |
|---|---|---|
| ASTM A240, A479, A312, A213, A182 (316, 316L, 316N, 316LN) | Solubilizado e resfriado rapidamente (água ou outro meio rápido) | ≥ 1040 °C (1900 °F) |
| ASTM A213 / A312 / A240 316H | Solubilizado, tamanho de grão ASTM nº 7 ou mais grosso | ≥ 1040 °C (1900 °F) |
| ASTM 316Ti / EN 1.4571 | Solubilizado; estabilização opcional por acordo | ≥ 1040 °C; estabilização ≈ 870–900 °C* |
| EN 10088-2/-3 (1.4401, 1.4404, 1.4435, 1.4571) | Solubilizado (+AT), resfriamento em água ou ar rápido | 1020–1120 °C* |
| ASTM A351 CF8M / CF3M | Solubilizado e temperado em água | ≥ 1040 °C (1900 °F)* |
| ASTM F138 / ISO 5832-1 (316LVM) | Recozido, trabalhado a frio ou extra duro (por condição) | conforme fabricante |
Variantes da família
| Variante | Normas | Diferença | LE / LR |
|---|---|---|---|
| 316L (S31603, 1.4404) | A240, A182 F316L, A312 TP316L, A403 WP316L, CF3M | C ≤ 0,030 %: imune à sensitização na soldagem usual | 170 / 485 MPa (certificação dupla: 205 / 515) |
| 316H (S31609) | A240, A182 F316H, A312/A213 TP316H, A376 | C 0,04–0,10 % e grão grosso: fluência acima de ~540 °C | 205 / 515 MPa |
| 316Ti (S31635, 1.4571) | A240, A182 F316Ti, A312 TP316Ti, EN 10088 | Ti 5×(C+N) a 0,70 % estabiliza o carbono | 205 / 515 MPa |
| 316N / 316LN (S31651 / S31653, 1.4429) | A240, A182 F316N/F316LN, A312 TP316LN, CF3MN | N 0,10–0,16 % (EN até 0,22 %): mais resistência e estabilidade austenítica, uso criogênico | 316LN 205 / 515; 316N 240 / 550 MPa |
| 1.4435 (316L alto Mo/Ni) | EN 10088, BN2 / 316L UG (ureia)* | Mo 2,5–3,0 %, Ni 12,5–15 %, ferrita mínima: farmacêutico e ureia | 220 / 520 MPa (chapa) |
| 316LVM (S31673, 1.4441) | ASTM F138, F139, ISO 5832-1 | Refundido a vácuo, Cr + 3,3 Mo ≥ 26, S ≤ 0,010, limpeza inclusionária controlada | 190 / 490 MPa recozido |
Corrosão, PREN e temperatura
- PREN (Cr + 3,3 Mo + 16 N): ≈ 22,6 no mínimo da ASTM e ≈ 24 típico para 316/316L; ≈ 26 para 1.4435 e 316LVM. Resiste a água do mar parada só em baixas temperaturas; para cloreto alto use 904L, duplex ou superausteníticos.
- Corrosão sob tensão por cloreto: risco relevante acima de ~60 °C com cloretos e tensão trativa, como em todo austenítico Cr-Ni.
- Sensitização: faixa de ~425 a 815 °C precipita carbonetos de Cr; prefira 316L ou 316Ti em peças soldadas e verifique por ASTM A262 (práticas A/E) ou ISO 3651-2.
- Fase sigma: exposição longa entre ~550 e 900 °C forma sigma e reduz tenacidade; mais crítica no 316 com ferrita (soldas, CF8M).
- Temperatura: oxidação aceitável até ~870 °C intermitente e ~925 °C contínuo*; acima de ~540 °C use 316H (ASME só admite tensões do 316 nessa faixa com C ≥ 0,04 %*). Boa tenacidade em criogenia.
- NACE MR0175/ISO 15156-3 e MR0103: aceito solubilizado, sem trabalho a frio para aumentar resistência, dureza ≤ 22 HRC (237 HBW), dentro dos limites de ambiente da Tabela A.2 (≈ 60 °C e pH2S ≤ 100 kPa*).
Grau implante 316LVM (ASTM F138 / ISO 5832-1)
- Fusão primária seguida de refusão a vácuo (VAR) ou ESR para limpeza inclusionária, verificada por ASTM E45*.
- Química mais estreita que o 316L: Cr 17–19, Ni 13–15, Mo 2,25–3,00, P ≤ 0,025, S ≤ 0,010, Cu ≤ 0,50 e Cr + 3,3 Mo ≥ 26,0.
- Microestrutura totalmente austenítica, sem ferrita delta, não magnética mesmo após conformação.
- Fornecido recozido, trabalhado a frio ou extra duro; a resistência sobe de ~490 MPa (recozido) para mais de 1000 MPa em arame/barra fina encruada.
- Usado em placas, parafusos ósseos, hastes intramedulares, fios de cerclagem, stents e instrumentais; no Brasil, ABNT NBR ISO 5832-1.
Soldagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Consumível 316 / 316L | ER316L ou ER316LSi (AWS A5.9), E316L-16 (A5.4); EN ISO 14343 19 12 3 L (Si) |
| Consumível 316H | ER316H / E316H-16 (C 0,04–0,08 %) para manter resistência à fluência |
| Consumível 316Ti | ER316L ou ER318 (estabilizado ao Nb)*; Ti não transfere bem no arco |
| Fundido CF8M / CF3M | ER316 / ER316L; reparo em fundido segue A351/A488 |
| Pré-aquecimento | Não requerido |
| Interpasse | ≤ 150 °C (prática comum; algumas especificações aceitam 175 °C) |
| Ferrita no metal de solda | FN 3–10 para evitar trinca a quente; baixa ou nula em serviço criogênico ou ureia |
| TTPS | Não requerido; solubilização só se exigido por corrosão. Junta dissimilar com aço carbono: ER309LMo |
Metal de adição para soldar
A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.
Equivalências internacionais
| Sistema | Designação |
|---|---|
| AISI / SAE | 316, 316L, 316H, 316Ti, 316N, 316LN; SAE 30316 / 30316L |
| UNS | S31600, S31603, S31609, S31635, S31651, S31653, S31673; fundidos J92900 (CF8M), J92800 (CF3M) |
| EN / W.Nr. | 1.4401 X5CrNiMo17-12-2; 1.4404 X2CrNiMo17-12-2; 1.4436 X3CrNiMo17-13-3; 1.4435 X2CrNiMo18-14-3; 1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2; 1.4429 X2CrNiMoN17-13-3; 1.4441 X2CrNiMo18-15-3; fundidos 1.4408 / 1.4409 |
| ABNT | NBR 5601: 316, 316L, 316N, 316Ti*; NBR ISO 5832-1 (implante) |
| JIS | SUS316, SUS316L, SUS316H*, SUS316Ti, SUS316N, SUS316LN; fundido SCS14 (CF8M), SCS16 (CF3M) |
| GB (China) | 06Cr17Ni12Mo2 (316), 022Cr17Ni12Mo2 (316L), 07Cr17Ni12Mo2 (316H), 06Cr17Ni12Mo2Ti (316Ti), 022Cr17Ni12Mo2N (316LN)* |
| ISO / outros | ISO 15510 X2CrNiMo17-12-2*; antigo AFNOR Z2CND17-12; BS 316S11 / 316S31* |
Equivalência é aproximada: EN limita Mo a 2,00–2,50 % no 1.4401/1.4404 e S a 0,015 %, e os mínimos mecânicos diferem; confira a norma do pedido antes de substituir.
Aplicações típicas
| Forma ou setor | Onde é usado |
|---|---|
| Química e petroquímica | Tubulação, vasos, trocadores e tanques para ácidos orgânicos, ácido sulfúrico diluído e meios com cloreto moderado |
| Óleo e gás e offshore | Tubing de instrumentação, conexões, flanges F316L, válvulas CF8M/CF3M, ambiente marinho atmosférico |
| Alimentos, bebidas e farmacêutico | Tubos sanitários A270, tanques, reatores; 1.4435 com baixa ferrita em linhas de água purificada |
| Celulose e papel, tratamento de água | Branqueamento, bombas, peneiras, tubulação de efluentes |
| Alta temperatura e energia | 316H em superaquecedores, coletores e tubulação de vapor; 316Ti em escapes e trocadores |
| Criogenia | 316LN em tanques e componentes para gases liquefeitos e ímãs supercondutores |
| Médico | 316LVM em implantes ortopédicos, parafusos, stents e instrumental cirúrgico |
Perguntas frequentes
Posso usar 316L no lugar de 316?
Sim em corrosão, e é o preferido para solda. Mas o LE mínimo do 316L é 170 MPa contra 205 MPa; se o projeto foi calculado com 316, peça material com certificação dupla 316/316L.
Qual a diferença entre F316L, TP316L, WP316L e CF3M?
É a mesma liga em formas diferentes: F = forjado (A182), TP = tubo (A312/A213), WP = conexão soldável (A403) e CF3M = fundido (A351). A composição é quase igual; o fundido tem mais Cr e Si e contém ferrita.
316Ti ou 316L?
Ambos resistem à sensitização. O 316L domina no mercado ASTM; o 316Ti (1.4571) é tradicional na Europa e mantém um pouco mais de resistência em temperatura, mas é mais difícil de polir e de soldar sem perda de Ti.
O 316 é magnético?
Solubilizado é praticamente não magnético. Trabalho a frio pode formar martensita e deixar leve magnetismo; soldas e fundidos CF8M atraem um pouco por causa da ferrita. O 316LVM é especificado para permanecer não magnético.
Precisa de Inox 316 / 316L?Barras, forjados e peças com certificado EN 10204 3.1.