ASTM A182 F11 Classe 2 – UNS K11572
Aço 1¼Cr-½Mo forjado para vapor e temperatura elevada
Aço Cr-Mo com 1,0–1,5% Cr e 0,5% Mo, forjado conforme ASTM A182, em três classes de resistência (Cl.1, Cl.2 e Cl.3). A Classe 2 é a mais comercializada para flanges e conexões de linhas de vapor e de refinaria até ≈ 550 °C.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | K11572 (Cl.2/3); K11597 (Cl.1) |
| W.Nr./EN | ≈ 13CrMo4-5 – 1.7335 (EN 10222-2) |
| DIN | 13CrMo44 (antigo) |
| JIS | SFVAF11A (JIS G3203) |
| Comercial | 1¼Cr-½Mo, F11 |
| Outras | Tubo A335 P11; chapa A387 Gr 11; conexões A234 WP11; fundido A217 WC6 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Forjado (flanges, conexões, válvulas) | ASTM A182/A182M F11 Cl.1/2/3; ASME SA-182 |
| Forjado maior | ASTM A336 F11 |
| Tubo | ASTM A335 P11 / A213 T11 |
| Chapa | ASTM A387 Gr 11 |
| Conexões soldáveis | ASTM A234 WP11 |
| Fundido | ASTM A217 WC6 |
Composição química (%)
ASTM A182/A182M – F11 Classe 2 (Cl.1: C 0,05–0,15; Mn 0,30–0,60; P, S ≤ 0,030)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| C | 0,10 – 0,20 |
| Mn | 0,30 – 0,80 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,040 |
| Si | 0,50 – 1,00 |
| Cr | 1,00 – 1,50 |
| Mo | 0,44 – 0,65 |
Propriedades mecânicas
Normalizado + revenido – ASTM A182 F11 (Cl.1 / Cl.2 / Cl.3)
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (0,2%) | Cl.1 ≥ 205 / Cl.2 ≥ 275 / Cl.3 ≥ 310 MPa |
| Resistência à tração | Cl.1 ≥ 415 / Cl.2 ≥ 485 / Cl.3 ≥ 515 MPa |
| Alongamento | ≥ 20% |
| Redução de área | Cl.1 ≥ 45% / Cl.2 e 3 ≥ 30% |
| Dureza | Cl.1 121–174 / Cl.2 143–207 / Cl.3 156–207 HBW |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 7,85 g/cm³ |
| Módulo de elasticidade | ≈ 205 GPa |
| Condutividade térmica (20 °C) | ≈ 41 W/m·K (típico) |
| Expansão térmica (20–100 °C) | ≈ 11,9 µm/m·K (típico) |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Até ≈ 550–595 °C em serviço contínuo (fluência); ASME admite até 649 °C com tensões reduzidas. |
| Tratamento térmico | Recozimento ou normalização (≈ 900–960 °C) + revenido ≥ 620 °C (usual 650–730 °C). Cl.3 pode ser temperado e revenido. |
| Soldagem | Pré-aquecimento ≈ 150 °C, consumível AWS E8018-B2 / E8015-B2 (A5.5), ER80S-B2 (A5.28); TTPS ≈ 650–730 °C conforme espessura e código. |
| Usinagem | Boa no normalizado e revenido. |
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 de linhas de vapor de caldeiras e termelétricas
- Tubulação de refinarias e petroquímicas a quente
- Corpos de válvulas de vapor
- Bocais de vasos e trocadores em A387 Gr 11
- Serviços com hidrogênio moderado (Nelson)
Alternativas: F22 para maior temperatura/pressão; F1 é obsoleto para o mesmo uso; A105 abaixo de ≈ 425 °C; F91 para usinas supercríticas.
ASTM A182 F11 Classe 2: guia completo
O que é o aço ASTM A182 F11
O F11 é o primeiro grau cromo-molibdênio da série de aços liga para alta temperatura da ASTM A182, acima do F1 (C-½Mo) e abaixo do F22 (2¼Cr-1Mo). É a versão forjada do tubo A335 P11. Existe em três classes com a mesma base química e níveis de resistência diferentes; a Classe 2 é a mais usada.
Composição química e papel dos elementos
O cromo (1,00 – 1,50%) melhora a resistência à oxidação pelo vapor e estabiliza os carbonetos; o molibdênio (0,44 – 0,65%) aumenta a resistência à fluência. Não há regra de "soma de elementos de liga até 6%": o limite de 5% que separa aços de baixa e alta liga é apenas uma convenção de classificação, sem valor normativo.
Propriedades mecânicas
Na condição normalizada e revenida a Classe 2 exige limite de escoamento mínimo de 275 MPa, limite de resistência mínimo de 485 MPa, alongamento mínimo de 20%, redução de área mínima de 30% e dureza entre 143 e 207 HBW. A Classe 1 é mais macia (LR ≥ 415 MPa) e a Classe 3 mais resistente (LR ≥ 515 MPa).
Tratamento térmico
Normalização e revenimento, ou têmpera e revenimento, com revenimento mínimo de 620 °C. A Dustre realiza o ciclo em fornos próprios, com registro de temperatura, dentro do serviço de tratamentos térmicos.
Aplicações
Flanges, conexões, válvulas e coletores de linhas de vapor, caldeiras e superaquecedores de baixa temperatura, vasos e tubulação de refinaria e petroquímica até cerca de 550 °C. Não é material para instrumentos cirúrgicos, molas ou peças automotivas: essas aplicações usam outros aços.
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 A182 F11 Classe 2?
Pela ASTM A182/A182M – F11 Classe 2 (Cl.1: C 0,05–0,15; Mn 0,30–0,60; P, S ≤ 0,030): C 0,10 – 0,20; Mn 0,30 – 0,80; P ≤ 0,040; S ≤ 0,040; Si 0,50 – 1,00; Cr 1,00 – 1,50.
Quais normas cobrem o ASTM A182 F11 Classe 2?
Forjado (flanges, conexões, válvulas): ASTM A182/A182M F11 Cl.1/2/3; ASME SA-182. Forjado maior: ASTM A336 F11. Tubo: ASTM A335 P11 / A213 T11. Chapa: ASTM A387 Gr 11. Conexões soldáveis: ASTM A234 WP11. Fundido: ASTM A217 WC6.
Até que temperatura o ASTM A182 F11 Classe 2 pode ser usado?
Até ≈ 550–595 °C em serviço contínuo (fluência); ASME admite até 649 °C com tensões reduzidas.
Quais materiais substituem o ASTM A182 F11 Classe 2?
F22 para maior temperatura/pressão; F1 é obsoleto para o mesmo uso; A105 abaixo de ≈ 425 °C; F91 para usinas supercríticas.