Nitronic 50 (XM-19) – UNS S20910
Inox austenítico de alto nitrogênio e alta resistência
Inox austenítico Cr-Ni-Mn-N com Nb e V. Tem quase o dobro do escoamento do 316L no estado recozido e resistência à corrosão superior à do 316/317L. Permanece não magnético mesmo após trabalho a frio severo e mantém tenacidade em criogenia.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | S20910 |
| W.Nr./EN | 1.3964 (aprox.) |
| DIN | X2CrNiMnMoNNb21-16-5-3 (aprox.) |
| Comercial | Nitronic 50 (Cleveland-Cliffs), XM-19 |
| Outras | 22-13-5 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM A276 / A479 XM-19 |
| Forjado/flange | ASTM A182 FXM-19 |
| Chapa | ASTM A240 XM-19 |
| Tubo | ASTM A312 TPXM-19 |
| Aeronáutica | AMS 5764 |
Composição química (%)
ASTM A479 (XM-19)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,06 |
| Mn | 4,0 – 6,0 |
| P | ≤ 0,045 |
| S | ≤ 0,030 |
| Si | ≤ 1,00 |
| Cr | 20,5 – 23,5 |
| Ni | 11,5 – 13,5 |
| Mo | 1,50 – 3,00 |
| N | 0,20 – 0,40 |
| Nb | 0,10 – 0,30 |
| V | 0,10 – 0,30 |
| Fe | balanço |
Propriedades mecânicas
Recozido (ASTM A479 XM-19); condição 'High Strength' disponível em barras
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (0,2%) | ≥ 380 MPa |
| Resistência à tração | ≥ 690 MPa |
| Alongamento | ≥ 35% |
| Redução de área | ≥ 55% |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 7,88 g/cm³ |
| Faixa de fusão | 1.415 – 1.450 °C |
| Módulo de elasticidade | 197 GPa |
| Condutividade térmica (150 °C) | ≈ 15,6 W/m·K |
| Expansão térmica (20–100 °C) | ≈ 16,2 µm/m·K |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Criogênico (–196 °C) até ≈ 650 °C em serviço de corrosão/estrutura leve; não usar onde sensitização prolongada é crítica sem avaliação. |
| Tratamento térmico | Recozimento 1.065 – 1.120 °C com resfriamento rápido em água. Não temperável; condição HS obtida por trabalho a quente controlado. |
| Soldagem | Boa. Consumível AWS ER209 / E209 (mesma liga). |
| Usinagem | Mais difícil que o 316L pela maior resistência e encruamento: velocidade de corte ≈ 50–60% da do 316, ferramentas de metal duro e máquina rígida. |
Metal de adição para soldar
A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.
Aplicações típicas
- Eixos de bombas de água do mar e de propulsão
- Hastes de válvulas e prisioneiros
- Componentes offshore e serviço ácido (NACE MR0175)
- Ferragens navais
- Equipamentos criogênicos e não magnéticos
- Papel e celulose
Alternativas: 316L quando resistência mecânica não é crítica; duplex 2205/superduplex para eixos com cloretos (mas magnéticos); Nitronic 60 para resistência a engripamento (galling).
Nitronic 50 (XM-19): guia completo
O que é o Nitronic 50
O Nitronic 50 pertence à família dos aços inoxidáveis austeníticos, no grupo dos aços ao nitrogênio. O nitrogênio em solução sólida (0,20 – 0,40%) e os carbonitretos de nióbio e vanádio elevam o limite de escoamento para 380 MPa no estado solubilizado, contra 170 MPa do 316L, sem perda de tenacidade e sem magnetismo.
Composição química e papel dos elementos
O manganês elevado aumenta a solubilidade do nitrogênio; o nitrogênio e o molibdênio elevam a resistência a pite e a frestas (PREN ≈ 30 – 36); o nióbio e o vanádio refinam o grão e endurecem por precipitação fina. Os elementos residuais, como alumínio, boro, cobre e tungstênio, não são especificados pela norma.
Corrosão e limites de uso
Resiste melhor que o 316L e o 317L a pite, frestas e corrosão sob tensão em cloretos, e tem bom desempenho em água do mar em movimento.
Aplicações
Eixos de bombas e de hélices de embarcações, hastes de válvulas, fixadores e correntes não magnéticos, componentes de equipamentos marinhos e offshore, trocadores de calor, peças de instrumentação em plataformas e componentes criogênicos.
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, solubilização 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 Nitronic 50 (XM-19)?
Pela ASTM A479 (XM-19): C ≤ 0,06; Mn 4,0 – 6,0; P ≤ 0,045; S ≤ 0,030; Si ≤ 1,00; Cr 20,5 – 23,5.
Quais normas cobrem o Nitronic 50 (XM-19)?
Barra: ASTM A276 / A479 XM-19. Forjado/flange: ASTM A182 FXM-19. Chapa: ASTM A240 XM-19. Tubo: ASTM A312 TPXM-19. Aeronáutica: AMS 5764.
Até que temperatura o Nitronic 50 (XM-19) pode ser usado?
Criogênico (–196 °C) até ≈ 650 °C em serviço de corrosão/estrutura leve; não usar onde sensitização prolongada é crítica sem avaliação.
Quais materiais substituem o Nitronic 50 (XM-19)?
316L quando resistência mecânica não é crítica; duplex 2205/superduplex para eixos com cloretos (mas magnéticos); Nitronic 60 para resistência a engripamento (galling).