Instrumentos automotivos | Identificação do aço inoxidável 316L: a marcação do aço não garante a autenticidade do material.

Instrumentos automotivos | Identificação do aço inoxidável 316L: a marcação do aço não garante a autenticidade do material.

Introdução

Combinando dados reais de aceitação de materiais em canteiros de obras químicas, a equipe técnica da Auto Instrument analisa equívocos na identificação do aço inoxidável 316L. O trabalho corrige a ideia equivocada de que “um selo de aço, um certificado de material e elementos de liga detectados por espectrômetro significam que o material é 316L”. Este guia auxilia as equipes de compras e engenharia a verificarem o material das peças em contato com o fluido em conexões de tubulação, válvulas e instrumentos, evitando riscos de falhas por corrosão causadas por materiais inconsistentes.

Um lote de conexões de tubos de aço inoxidável 316L chegou com marcas de autenticidade e certificados de material completos. O teste com espectrômetro portátil também confirmou a autenticidade do aço 316L. Podemos aceitá-las diretamente? Disputas sobre materiais desse tipo já ocorreram em obras de engenharia. As conexões de tubos estão marcadas como 316L, com os teores de cromo, níquel e molibdênio atendendo aos requisitos, porém, um novo teste mostrou que o teor de carbono excede o limite especificado para o 316L. Para entender essa questão, precisamos primeiro distinguir as principais diferenças na composição química entre os aços 304, 316 e 316L.

1. Diferenças de composição entre os aços 304, 316 e 316L

Os três são aços inoxidáveis ​​austeníticos e dificilmente podem ser distinguidos visualmente. De acordo com a norma ASTM A240/A240M: A principal diferença entre o 304 e o 316 é o elemento molibdênio. Tanto o 316 quanto o 316L contêm molibdênio, o que melhora a resistência à corrosão por pites e à corrosão em frestas causadas por cloretos. O 316 e o ​​316L compartilham praticamente a mesma faixa de elementos de liga principais, e sua principal diferença reside no teor de carbono.

316: Teor máximo de carbono 0,08%

316L: Teor máximo de carbono de 0,03%. A letra “L” na classificação significa Baixo Carbono. Um teor de carbono mais baixo reduz a suscetibilidade à corrosão intergranular na zona afetada pelo calor após a soldagem. Observação: O aço 316 comum também pode ter um teor de carbono inferior a 0,03%, desde que outros elementos sejam qualificados e atendam quimicamente às especificações tanto do 316 quanto do 316L. No entanto, a possibilidade de ser fornecido como 316L ainda precisa ser verificada em relação ao certificado do material, à norma do produto e à especificação técnica de compra.

Para medição de nível em condições de trabalho corrosivas, o aço inoxidável 316L é amplamente utilizado em flanges e diafragmas de muitos transmissores de nível com flange e transmissores de nível com diafragma selado. Como fabricantes de transmissores de nível, somos frequentemente solicitados a confirmar os relatórios de materiais durante a comunicação do projeto. Especialmente para transmissores de nível selados remotos com estrutura capilar e transmissores de nível montados em tanques de armazenamento, o meio é altamente corrosivo, apresentando riscos significativos em relação aos materiais. Mesmo para transmissores de pressão diferencial de suporte, o material das partes em contato com o fluido não pode ser determinado apenas pela marcação na placa de identificação.

2. Espectrômetros portáteis podem ser usados ​​diretamente para homologação do aço inoxidável 316L?

O espectrômetro portátil de fluorescência de raios X (XRF) é amplamente utilizado para verificação de materiais no local. Ele pode detectar rapidamente cromo, níquel e molibdênio para distinguir o uso misto das séries 304 e 316.

Exemplo de dados de teste de uma conexão marcada como 316L: Cr: 17,1%, Ni: 11,8%, Mo: 2,2%. O cromo, o níquel e o molibdênio estão dentro da faixa dos aços 316 e 316L. Dados de teste de outra conexão: Cr: 18,4%, Ni: 8,5%, Mo: 0,1%, valor mais próximo do 304. A integridade física e a origem do componente necessitam de verificação adicional.

No entanto, o XRF portátil convencional não consegue detectar elementos de carbono. A classificação "316L" fornecida pelo banco de dados do dispositivo baseia-se apenas na correspondência dos resultados de Cr-Ni-Mo, sem considerar o teor de carbono. Além disso, o teste magnético não identifica os tipos de aço inoxidável. O magnetismo é afetado por trabalho a frio, soldagem e estrutura metalográfica, portanto, não deve ser usado como base para a classificação do material.

3. Como testar o teor de carbono do aço 316L

De acordo com a norma ASTM A240/A240M, o teor máximo de carbono do aço 316L é de 0,03%. Dados da amostra testada: Cr: 17,0%, Ni: 12,0%, Mo: 2,3%, C: 0,052%. Os teores de Cr, Ni e Mo estão dentro dos limites, mas o teor de carbono excede o limite. Portanto, este aço não pode ser considerado 316L e atende apenas aos requisitos de composição do 316.

Dois métodos comuns para testar o teor de carbono:

Espectrometria de Emissão Óptica por Faísca (Spark OES): Capaz de realizar análises de carbono. O teste deixa marcas de descarga na superfície da peça. Para válvulas, conexões de tubulação e conectores de instrumentos instalados, confirme se danos à superfície são permitidos antes do teste.

Método de Absorção por Infravermelho por Combustão: A amostra é queimada e o teor de carbono é determinado por meio da absorção por infravermelho. A norma ASTM E1019 é um padrão laboratorial essencial para a análise de carbono em ligas de aço.

Para tubulações instaladas onde a amostragem é difícil, deve-se priorizar a verificação do teor de carbono no certificado do material e garantir que o número da corrida corresponda à peça física. Caso seja necessário realizar um novo teste, siga as instruções da documentação técnica do projeto.

4. Pontos-chave para a aceitação no local do aço inoxidável 316L

Ao receber o material, verifique o selo físico do aço e o certificado de autenticidade. Concentre-se na classe, norma aplicável, número da corrida, composição química completa e resultados da inspeção presentes no certificado. Por exemplo, ao adquirir tubos de aço ASTM A312 TP316L, a aceitação deve estar em conformidade com a norma do produto correspondente e com a especificação técnica de compra.

Principais pontos da inspeção física: O número da corrida de fusão deve ser consistente com o certificado do material. As marcas de aço se perdem facilmente após o corte da tubulação. A transferência da marcação deve ser concluída durante a requisição, o processamento e a instalação do material para evitar a mistura dos mesmos. Para projetos de inspeção PMI, realize os testes nas proporções e pontos especificados, conforme exigido pela documentação. Remova tinta, óleo e contaminantes da superfície antes dos testes. Se os dados medidos forem inconsistentes com o certificado, identifique a causa raiz e realize novos testes, se necessário. Para tubulações e componentes de equipamentos pressurizados, as propriedades mecânicas, o estado do tratamento térmico e as dimensões também devem ser verificados.

5. Por que a corrosão ainda ocorre mesmo com o aço inoxidável 316L de alta qualidade?

Em alguns locais de projeto, a corrosão, como a corrosão por pites e por frestas, ainda ocorre mesmo após a verificação dos materiais dos instrumentos. As condições de trabalho devem ser avaliadas de forma abrangente. A resistência à corrosão do aço 316L é afetada pela temperatura, concentração de cloretos, condição da superfície e estrutura das frestas locais. A corrosão localizada é mais provável de ocorrer em locais com acúmulo de líquidos e deposição de sedimentos.

A baixa emissão de carbono do aço 316L mitiga principalmente o risco de corrosão intergranular após a soldagem. Isso não significa que o 316L supere o 316 comum em resistência à corrosão em todas as condições de trabalho. Caso ocorra falha por corrosão, a composição do material, as condições do meio de processo, a qualidade da soldagem e o acabamento da superfície devem ser verificados em conjunto.

6. Resumo

Para a aceitação em campo do aço 316L, o carimbo de aço, o certificado de material e os dados de ensaio devem ser verificados mutuamente. A análise por fluorescência de raios X (XRF) portátil é adequada para verificar elementos de liga, incluindo cromo, níquel e molibdênio. Para distinguir o aço 316 do 316L, é obrigatória a comprovação válida do teor de carbono por meio de ensaio. Se o aço 316L for especificado nos desenhos, a aceitação deve ser realizada estritamente de acordo com as normas do produto 316L e as especificações técnicas de compra. A aprovação técnica formal é necessária caso haja necessidade de substituição de grau. As marcações na peça são apenas superficiais. A composição química qualificada e os documentos de garantia são os critérios fundamentais para a aceitação do material.

Como fabricante de transmissores de nível, a Auto Instrument fornece transmissores de pressão diferencial, transmissores de nível com flange, transmissores de nível com selo de diafragma, transmissores de nível com selo remoto e transmissores de nível para montagem em tanque. Podemos fornecer certificados de materiais completos para as partes em contato com o fluido e oferecer suporte para reinspeção no local pelos clientes, adaptando-nos a diversos cenários de medição em processos corrosivos.