422 Aço Inoxidável

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O aço inoxidável 422 (UNS S42200) é um aço inoxidável martensítico endurecível, projetado para desempenho confiável onde resistência e tenacidade são exigidas, especialmente em temperaturas elevadas. Comparado a Aço inoxidável 420, ele oferece recursos aprimorados de alta temperatura, o que o torna uma escolha sólida para aplicações exigentes. 

1. Composição Química

2. Principais propriedades e desempenho

O aço inoxidável 422 apresenta uma combinação de propriedades físicas e mecânicas, tornando-o adequado para ambientes desafiadores. Observe que as propriedades mecânicas dependem muito do tratamento térmico específico aplicado.

2.1 Propriedades físicas (condição típica de recozimento)

• Densidade: 28 lb/pol³ (7,75 g/cm³)
• Módulo de Elasticidade: 8 x 10⁶ psi (205 GPa)
• Condutividade térmica: Aumenta moderadamente com a temperatura (por exemplo, aprox. 13,8 Btu/h·ft·°F a 212°F / 23,9 W/m·K a 100°C).
• Calor específico: Relativamente consistente dentro das faixas operacionais típicas (aprox. 0,11 Btu/lb·°F / 0,46 kJ/kg·K).

2.2 Propriedades mecânicas (dependentes da condição)

A resistência, dureza e ductilidade do aço inoxidável 422 podem ser ajustadas por meio de tratamento térmico. Exemplos comuns incluem:

• Condição recozida: Geralmente, apresenta resistência à tração na faixa de 88 a 140 ksi (607 a 965 MPa) com boa ductilidade (alongamento frequentemente de 13% ou superior). A dureza é tipicamente inferior a HRC 22 (aproximadamente B98 ou 248 HB).
• Condição temperada e revenida: Pode atingir resistência significativamente maior (por exemplo, Resistência à Tração ~180 ksi / 1241 MPa, Limite de Escoamento ~140 ksi / 965 MPa) e dureza (por exemplo, ~HRC 38) após têmpera e revenimento adequados (por exemplo, revenimento em torno de 1000 °F / 593 °C). O alongamento é menor nessa condição (por exemplo, ~5%). Níveis mais elevados de resistência podem ser alcançados com tratamentos térmicos específicos.

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3. Tratamento térmico

As propriedades finais do aço inoxidável 422 são desenvolvidas por meio de processamento térmico controlado:

• Forjamento: Normalmente iniciado entre 1900-2100°F (1040-1150°C). 
• Recozimento: Realizado entre 735 e 790 °C (1350-1450 °F), seguido de resfriamento ao ar. Este processo amolece o aço para usinagem ou conformação subsequente.
• Endurecimento: Envolve aquecimento até a faixa de austenitização, normalmente 1900-1950 °F (cerca de 1038 °C), seguido de têmpera a ar ou óleo para atingir alta dureza por meio da formação de martensita.
• Têmpera: Realizado após o endurecimento em várias temperaturas (dependendo das propriedades finais desejadas) para reduzir a fragilidade e atingir o equilíbrio desejado de dureza, resistência e tenacidade.

4. Aplicações

A combinação de resistência a altas temperaturas, dureza e razoável resistência à corrosão torna o 422 adequado para componentes exigentes, incluindo:

• Lâminas de turbinas a vapor e a gás
• Parafusos e fixadores de alta temperatura
• Válvulas e componentes de acabamento de válvulas
• Outras peças altamente estressadas operam em temperaturas elevadas de até aproximadamente 650°C (1200°F).

5. Considerações sobre soldabilidade

A soldagem do aço 422 requer procedimentos cuidadosos, semelhantes aos de outros aços inoxidáveis martensíticos endurecíveis, como o 410. Geralmente, é considerada desafiadora. O pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem (PWHT) são normalmente essenciais para obter propriedades mecânicas adequadas na solda e nas zonas afetadas pelo calor (ZTA), minimizando o risco de trincas.

6. 442 equivalentes a

• ONU: S42200
• ASTM: A565 (Especificação Padrão para Barras de Aço Inoxidável Martensítico para Serviço em Alta Temperatura)