Os aços duplex são um grupo específico de ligas ferrosas inoxidáveis empregadas principalmente em aplicações de engenharia. Possuem microestrutura mista, composta por ferrita e austenita, frequentemente presentes em proporção igual. Além disso, as fases coexistem como uma mistura estável, ao contrário dos materiais bifásicos, onde um deles se manifesta como precipitado.
A ferrita é a responsável pelas boas propriedades mecânicas do metal, enquanto a austenita fornece um alto valor de tenacidade. Soma-se a isso, uma excelente resistência à corrosão local e uniforme.
Graus e padrões dos aços duplex
Como resultado do seu alto teor de Cr, N e Mo, os aços inox duplex possuem boa resistência à corrosão por pites, corrosão em frestas e ademais corrosão sob tensão. Ao mesmo tempo, com procedimentos adequados, esses aços também são fáceis de soldar.
No estágio inicial do seu desenvolvimento, havia poucos tipos de aços duplex. Logo depois, iniciou-se a fabricação de novos graus, com a finalidade de poder atender algumas aplicações específicas.
A princípio, podemos definir dois grupos principais de aços duplex:
1- Aços inoxidáveis duplex de baixa liga e estândar. São caracterizados por possuir sobretudo boa resistência mecânica. Empregados frequentemente em ambientes pouco corrosivos, como por exemplo em aplicações estruturais.
2- Aços inoxidáveis super duplex e hiper duplex, projetados para operar principalmente em condições muito corrosivas.
Aplicações industriais
Em virtude das boas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão, os aços duplex são frequentemente utilizados para a fabricação de:
•Trocadores de calor e vasos de pressão
•Tanques de armazenamento
•Rotores, impelidores e eixos
•Digestores e ademais outros equipamentos na produção de celulose e papel
•Tanques de carga em petroleiros químicos
•Equipamentos para indústrias química e petroquímica.
•Hidrometalurgia
Aspectos importantes na soldagem de aços duplex
Para a soldagem de aços duplex podem ser empregados métodos comuns como os processos Tig, Mig, eletrodo revestido e arco submerso. A entrada de calor do arco, o gás de proteção utilizado e principalmente a temperatura de inter passe, deverão ser considerados como fatores importantes para elaborar qualquer procedimento de soldagem. Sob o mesmo ponto de vista, o aporte de calor para uma aplicação determinada, vai ser fundamental para estabelecer o ciclo térmico da soldagem. Produzindo dessa maneira, uma formação adequada das estruturas metalúrgicas durante o resfriamento das peças.
Por outro lado, um monitoramento adequado das temperaturas de inter passe limitará o ciclo térmico de soldagem. Dessa maneira, controlará o desenvolvimento microestrutural do metal de solda. Ademais, um projeto de juntas deverá considerar folgas de raiz largas e faces de raiz finas, com a finalidade de evitar uma diluição excessiva com o metal de base. O mais importante não é apenas criar especificações e procedimentos adequados, mas também garantir que sejam implementados corretamente.
Composição Química ( % )
C = 0.03 % max
Cr = 21,5 % – 23.5 %
Ni = 7,5 % – 9,5 %
Mo = 2,5 % – 3,5 %
Mn = 0,50 % – 2,0 %
Si = 0,90 % max
Cu = 0,75 % max
N = 0,08 % – 0,20 %
Consumíveis ER2594L (super duplex)
C = 0.03 % max
Cr = 24,0 % – 27.0 %
Ni = 8,0 % – 10,5 %
Mo = 2,5 % – 4,5 %
Mn = 2,5 % max
Si = 1,0 % max
Cu = 1,5 % max
N = 0,20 % – 0,30 %
W = 1,0 % max