254 SMO / F44 – UNS S31254
Inox superaustenítico 6Mo com nitrogênio
Inox superaustenítico com 6% Mo e 0,2% N, com resistência a pite e frestas em água do mar comparável à de ligas de níquel de custo maior. Resistência mecânica superior à do 316L graças ao nitrogênio.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | S31254 |
| W.Nr./EN | 1.4547 (X1CrNiMoCuN20-18-7) |
| DIN | X1CrNiMoCuN20-18-7 |
| JIS | SUS312L |
| Comercial | 254 SMO (Outokumpu), 6Mo |
| Outras | SS 2378 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM A276 / A479 |
| Forjado/flange | ASTM A182 F44 |
| Chapa | ASTM A240 |
| Tubo | ASTM A312 / A269 / A249 |
| Conexões | ASTM A403 WPS31254 |
Composição química (%)
ASTM A182 F44 / A240
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,020 |
| Mn | ≤ 1,00 |
| P | ≤ 0,030 |
| S | ≤ 0,010 |
| Si | ≤ 0,80 |
| Cr | 19,5 – 20,5 |
| Ni | 17,5 – 18,5 |
| Mo | 6,0 – 6,5 |
| Cu | 0,50 – 1,00 |
| N | 0,18 – 0,25 |
| Fe | balanço |
Propriedades mecânicas
Solubilizado (ASTM A182 F44)
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (0,2%) | ≥ 300 MPa |
| Resistência à tração | ≥ 650 MPa |
| Alongamento | ≥ 35% |
| Redução de área | ≥ 50% |
| Dureza | ≤ 260 HB (típico) |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 8,0 g/cm³ |
| Faixa de fusão | ≈ 1.320 – 1.390 °C |
| Módulo de elasticidade | 195 GPa |
| Condutividade térmica (20 °C) | 14 W/m·K |
| Expansão térmica (20–100 °C) | 16,5 µm/m·K |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Criogênico até ≈ 400 °C (risco de fases intermetálicas acima). |
| Tratamento térmico | Solubilização 1.150 – 1.200 °C com resfriamento rápido em água. |
| Soldagem | Boa, com consumível sobreligado em Mo: AWS ERNiCrMo-3 ou ERNiCrMo-13 (eletrodos ENiCrMo-3/-12); evitar consumível de mesma composição pela segregação de Mo. |
| Usinagem | Usinabilidade inferior ao aço carbono: encrua rapidamente; usar ferramentas afiadas, ângulo de saída positivo, avanço constante sem 'esfregar' e refrigeração abundante. Mais difícil que 316L devido ao N e ao Mo. |
Metal de adição para soldar
A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.
Aplicações típicas
- Sistemas de água do mar (tubulação, bombas, trocadores)
- Offshore: água de injeção e combate a incêndio
- Branqueamento em papel e celulose
- Dessalinização
- Lavadores de gases (FGD)
- Química com haletos
Alternativas: 904L em meios menos agressivos; superduplex (F55) com resistência mecânica maior; Alloy 625 ou C-276 acima do limite de pite/frestas do 6Mo.
254 SMO / F44: guia completo
O que é o aço 254 SMO
O 254 SMO pertence à família dos aços inoxidáveis especiais, no grupo das ligas "6Mo". É uma liga ferro-cromo-níquel-molibdênio com nitrogênio, não uma liga de cobre e níquel: o cobre entra em apenas 0,5 – 1,0%. A designação F44 é a da norma de forjados ASTM A182, e 254 SMO é o nome comercial da Outokumpu.
Composição química e papel dos elementos
O molibdênio (6,0 – 6,5%) e o nitrogênio (0,18 – 0,25%) são os elementos que fazem a diferença: o PREN, calculado como Cr + 3,3 Mo + 16 N, fica entre 42 e 45, contra 23 – 28 do 316L. O nitrogênio também eleva o limite de escoamento para o dobro do 316L e estabiliza a austenita. O níquel alto (17,5 – 18,5%) é necessário para manter a estrutura austenítica com tanto cromo e molibdênio.
Tratamento térmico e soldagem
Fornecido solubilizado a 1.150 – 1.200 °C e resfriado em água, temperatura mais alta que a dos austeníticos comuns para dissolver as fases sigma e chi que o molibdênio favorece. A soldagem é feita sem pré-aquecimento e sem tratamento térmico posterior, mas obrigatoriamente com consumível de liga de níquel, como ERNiCrMo-3 (625), porque a solda com consumível de mesma composição segrega molibdênio e perde resistência a pite. A Dustre executa a solubilização em fornos próprios dentro do serviço de tratamentos térmicos.
Corrosão e limites de uso
Resiste a água do mar natural e clorada, salmouras, soluções ácidas com cloretos e brometos, e aos meios de dessulfurização de gases. É uma liga para corrosão aquosa: o código ASME a admite até cerca de 400 °C, e exposições prolongadas acima de 600 °C precipitam fases intermetálicas que fragilizam o material.
Aplicações
Trocadores de calor e tubulação de água do mar, plantas de dessalinização, absorvedores de FGD, equipamentos de branqueamento de celulose, componentes offshore e peças de bombas e válvulas para cloretos severos. Alternativas: 904L para meios menos severos e superduplex F53 quando se precisa de mais resistência mecânica.
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 254 SMO / F44?
Pela ASTM A182 F44 / A240: C ≤ 0,020; Mn ≤ 1,00; P ≤ 0,030; S ≤ 0,010; Si ≤ 0,80; Cr 19,5 – 20,5.
Quais normas cobrem o 254 SMO / F44?
Barra: ASTM A276 / A479. Forjado/flange: ASTM A182 F44. Chapa: ASTM A240. Tubo: ASTM A312 / A269 / A249. Conexões: ASTM A403 WPS31254.
Até que temperatura o 254 SMO / F44 pode ser usado?
Criogênico até ≈ 400 °C (risco de fases intermetálicas acima).
Quais materiais substituem o 254 SMO / F44?
904L em meios menos agressivos; superduplex (F55) com resistência mecânica maior; Alloy 625 ou C-276 acima do limite de pite/frestas do 6Mo.