Aços Inoxidáveis Completo 2003

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Eng. Manuel Eng. Manuel SaraivaSaraiva ClaraClara
Aços 
Inoxidáveis
Aço Inox
Definição
Aços Inoxidáveis são ligas ferrosas com no 
mínimo 11% Cr, com ou sem adição de 
outros elementos de liga.
Aço Inox
Definição
Inoxidabilidade é relacionada à formação de 
uma película passiva, aderente e 
impermeável de óxido de Cr na superfície do 
aço tornando-o resistente à corrosão na 
maioria dos meios.
Aço Inox
Características
• alta resistência à corrosão em meios 
aquosos e alta temperatura oxidação)
• resistência mecânica elevada
• baixa rugosidade superficial
• material inerte
• facilidade de conformação
Aço Inox
Características
• facilidade de união
• mantém propriedades mecânicas em temp. 
elevadas ou baixas temperaturas
• aparência higiênica
•Acabamento superficial e formas variadas
• material reciclável
Aço Inox
PropriedadesPropriedades MartensMartensíítictic
oo
FerrFerrííticotico AustenAusteníítictic
oo
DuplexDuplex AAçço Co C
Densidade Densidade 
(Kg/m(Kg/m33))
78007800 78007800 78007800--80008000 78007800--
80008000
78007800
MMóódulo de dulo de 
elasticidade elasticidade 
((GPaGPa))
200200 200200 193193--200200 193193--200200 200200
CoefCoef. de . de 
expansão expansão 
ttéérmica rmica 
(mm/m(mm/mººC)C)
11,611,6--12,112,1 11,211,2--
12,112,1
17,017,0--19,019,0 13,313,3--13,713,7 11,711,7
Condutividade Condutividade 
ttéérmica (W/rmica (W/mKmK))
28,728,7 24,424,4--
26,326,3
18,718,7--22,822,8 16,216,2--19,019,0 6060
Resistividade Resistividade 
eleléétrica (Ntrica (NΩΩm)m)
550550--720720 590590--670670 690690--10201020 770770--10001000 120120
Faixa de fusão Faixa de fusão 
((ººC)C)
14801480--15301530 14801480--
15301530
14001400--14501450 14301430--
14501450
15381538
Aço Inox
Classificação
• AISI: American Iron and Steel Institute
SSéérie AISIrie AISI Elementos de Elementos de 
ligaliga
2XX2XX CrCr--NiNi--MnMn AustenAustenííticotico
3XX3XX CrCr--NiNi AustenAustenííticotico
4XX4XX CrCr FerFerííticotico//MartensMartensíítt
icoico
Aço Inox
Classificação
• SFSA: Steel Founders Society of America
HX – XX ou CX – XXX (ASTM A351)
• UNS: Uniefied Numbering System
UNS SXXXXX Laminado ou Forjado
INS JXXXXX Fundido
Aço Inox
Classificação
• ASTM: American Society for Testing
and Materials
ASMT A240 – ASTM A249 – ASTM A789
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Alumínio (Al) 
•Formador de ferrita; 
•estabiliza a ferrita nos ferríticos; 
•aumenta a resistência à formação de carepa; 
•usado em conjunto com Ti pode causar EPP;
•forte formador de nitreto
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Carbono (C) 
•Forte formador de austenita; 
•Aumenta a resistência mecânica e dureza 
nos martensíticos;
• diminui a resistência à corrosão e a 
tenacidade
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Cobalto (Co) 
•Aumenta a resistência mecânica e fluência:
Cobre (Cu) 
Aumenta a resistência à corrosão em líquidos 
redutores
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Cromo (Cr) 
•Formador de ferrita e de carboneto; 
•Principal elemento responsável pela 
resistência à corrosão e a formação de 
carepa; 
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Manganês (Mn) 
•Formador de austenita; 
•Aumenta a resistência à trincas no metal de 
solda
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Molibdênio (Mo) 
•Formador de ferrita e de carboneto; 
•Aumenta a resistência à corrosão geral em 
meios oxidantes e a resistência à corrosão 
localizada em todos os meios. 
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Nióbio (Nb) 
•Forte formador de carboneto
•Formador de ferrita de intensidade moderada
•Pode causar endurecimento por precipitação 
(EPP) 
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Níquel (Ni) 
•Formador de austenita
•Aumenta a resistência à corrosão em meios 
não oxidantes
•Em pequenas quantidades, melhora a 
tenacidade e soldabilidade de ligas ferríticas
e martensíticas
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Nitrogênio (Ni) 
•Forte formador de austenita
•Aumenta a resistência mecânica
•Degrada fortemente a soldabilidade de ligas 
ferríticas
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Silício (Si) 
•Formador de ferrita
•Melhora a resistência à formação de carepa e 
a carburização 
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Titânio (Ti) 
•Forte formador de carboneto, nitreto e ferrita
•Melhora a resistência mecânica a alta temp.
•Em conjunto com Al, causa EPP 
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Tungstênio (W) 
•Formador de ferrita
•Aumenta a resistência mecânica e a fluência
Aço Inox
Elementos de liga e impurezas
Enxofre (S), Fósforo (P) e Selênio (Se) 
•Aumenta a sensibilidade a trincas a quente
•Usados em conjunto com Mo ou Zr 
melhoram a usinabilidade
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Martensíticos
Aplicações 
•Componentes de turbinas a gás /vapor e 
hidráulicas
•Cutelaria, válvulas, etc...
•Elevada resistência mecânica, dureza, 
resistência à abrasão e erosão abrasiva.
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Martensíticos
•Ligas Fe-Cr-C: 12 a 18% Cr e 0,1 a 0,5% C
•Resist. à corrosão inferior aos outros tipos
•Elevada temperabilidade
•Baixo custo
•Trat. Térmico: recozido, temperado e 
revenido
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Martensíticos
•Soldabilidade: % carbono
Metais de adição: comp.química similar
inox austenítico, ligas Ni
Pré-aquecimento: % C – 80 a 300ºC
Pós-aquecimento: 50ºC acima da temp. de 
pré-aquecimento
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Martensíticos
Trincas a frio: tensões residuais, 
microestrutura e hidrogênio
Tratamento Térmico após soldagem:
Recozimento: 790 a 900ºC
Alívio de tensões: 600 a 750ºC
Aço Inox
Diagrama de 
Equilíbrio Fe-Cr
Aço Inox Martensítico
ASTM A 217 CAASTM A 217 CAASTM A 217 CAASTM A 217 CA----15 100X15 100X15 100X15 100X
Aço Inox Martensítico
ASTM A 217 CAASTM A 217 CAASTM A 217 CAASTM A 217 CA----15 500X15 500X15 500X15 500X
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Ferríticos
Aplicações 
•Eletrodomésticos, sistemas de exaustão
Ligas Fe-Cr-C: 12 a 30% Cr e %C < 0,10%
Não endurecíveis por tratamento térmico 
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Ferríticos
Boa resistência a corrosão e à oxidação
Baixo %C e N ���� boa dutilidade e tenacidade
Crescimento de grão > 930ºC ���� redução da 
tenacidade
Temp. de transição dútil/frágil acima da tambiente
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Ferríticos
Soldabilidade inferior aos austeníticos
•Fragilização: ↑ %Cr e ↑ intersticiais (C e N)
(tipos 430, 442, 446 etc)
•Corrosão intergranular na ZTA e ZF:
↓%Cr e ↑intersticiais
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Ferríticos
Ferríticos a 925ºC e austeníticos a 675ºC
•Granulação grosseira na ZTA ���� deformação 
plástica ou recristalização
•Metal de adição austenítico tipo 309L Mo e 
312 com Fe delta e energia de soldagem
baixa
•Fase s: composto intermetálico Fe/Cr: 
↑dureza e ↓dutilidade e tenacidade
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Ferríticos
•Fragilização a 475ºC
•Pré-aquecimento: 130 a 230ºC 
(TP 430, 442, 446)
•TTAT: 700 a 840ºC se requerido
Aço Inox
Diagrama - Aços Inoxidáveis Ferríticos
Aço Inox
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Austeníticos
Aplicações:
•Ind. química, petroquímica, alimentícia, papel 
e celulose, implantes cirúrgicos, etc...
Ligas Fe-Cr-Ni: 16 a 30% Cr
6 a 26% Ni e %C <0,30
Não endurecíveis por tratamento térmico
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Austeníticos
Excelente tenacidade e dutilidade
Boa resistência mecânica
Endurecimento por deformação plástica
Não sensíveis à trincas a frio
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Austeníticos
Boa soldabilidade:
•Sensitização: (CrFe)23C6 em contornos de 
grão e de macla
•Trincas a quente: estrutura de solidificação, 
impurezas e tensões residuais Ferrita d (1 a 
8% fluxo básico)
Aço Inox Austenítico
Ataque : OxAtaque : OxAtaque : OxAtaque : Oxáááálico 100Xlico 100Xlico 100Xlico 100X
Aço Inox Austenítico
Ataque : OxAtaque : OxAtaque : OxAtaque : Oxáááálico 500Xlico 500Xlico 500Xlico 500XAço Inox Austenítico
Ataque : OxAtaque : OxAtaque : OxAtaque : Oxáááálico 100Xlico 100Xlico 100Xlico 100X
Aço Inox Austenítico
Ataque : OxAtaque : OxAtaque : OxAtaque : Oxáááálico 500Xlico 500Xlico 500Xlico 500X
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Austeníticos
MnS ���� relação Mn/S superior a 35
Si: < 0,3% ���� metal de solda viscoso
↑inclusão de escória
Si: >0,7% ���� ↑fluidez e reduz a penetração
Aço Inox
Aços Inoxidáveis Austeníticos
•Pré-aquecimento: não requerido
•TTAT: não requerido
Aço Inox
Aço Inox
Corrosão intergranular
Aço Inox
Corrosão sob tensão
Aço Inox
Aços inoxidáveis duplex
Aplicações 
•Ind. Química, petroquímica, papel e 
celulose etc
Ligas Fe-Cr: 18 a 30% Cr e 1,5 a 4,5% Mo
3,5 a 8% Ni e 0 a 0,35% N 
%C < 0,10
Aço Inox
Aços inoxidáveis duplex
Aplicações 
•Indústrias Química, petroquímica, papel e 
celulose etc
Ligas Fe-Cr: 18 a 30% Cr e 1,5 a 4,5% Mo
3,5 a 8% Ni e 0 a 0,35% N 
%C < 0,10
Aço Inox
Aços inoxidáveis duplex
Não endurecíveis por tratamento térmico
Excelente resistência à corrosão localizada e 
corrosão sob tensão
Não sensíveis a trincas a frio
Propriedades mecânicas superiores aos 
austeníticos e ferríticos
Aço Inox
Aços inoxidáveis duplex
Pré-aquecimento: não recomendado
TTAT: não recomendado
Fragilização a 475ºC
Fase s- carbonetos e nitretos: 
• M23C6 ���� austenita
• M2N ���� ferrita
Aço Inox
Aços inoxidáveis duplex
Soldagem autógena: não é recomendada 
zonas totalmente ferríticas (C, N)
Preparação de chanfros: ângulo do chanfro e 
abertura de raiz
Aço Inox
Aço Inox
AAÇÇOS OS 
INOXIDINOXIDÁÁVEIS VEIS 
DuplexDuplex
Manuel Manuel 
SaraivaSaraiva
IntroduIntroduççãoão
•• AAçço Inox Duplex : Liga Fe o Inox Duplex : Liga Fe –– Cr Cr –– NiNi com com 
adiadiçção de outros elementos de liga em ão de outros elementos de liga em 
especial Nitrogênio.especial Nitrogênio.
•• Microestrutura : Matriz Microestrutura : Matriz ferrferrííticatica e ilhas de e ilhas de 
austenitaaustenita, com balan, com balançço de cada fase. o de cada fase. 
•• Propriedades : Superior resistência Propriedades : Superior resistência 
mecânica e alongamento, almecânica e alongamento, aléém de superior m de superior 
resistência a corrosão por pite e sob tensão resistência a corrosão por pite e sob tensão 
comparado com acomparado com açços inox austenos inox austenííticos.ticos.
•• Menor CET e maior condutividade tMenor CET e maior condutividade téérmica.rmica.
AplicaAplicaççõesões
São São frequentementefrequentemente utilizados nas indutilizados nas indúústrias:strias:
•• QuQuíímicas : Reatores, Trocadores de Calor, micas : Reatores, Trocadores de Calor, 
......
•• PetroquPetroquíímicas : Tubulamicas : Tubulaçções, Umbilicais, ...ões, Umbilicais, ...
•• Papel e Celulose : Vasos, Parte Papel e Celulose : Vasos, Parte ÚÚmida, ...mida, ...
•• SiderSiderúúrgicas : Vasos, ...rgicas : Vasos, ...
•• AlimentAlimentíícias : Aquecedores, ...cias : Aquecedores, ...
•• GeraGeraçção de Energia : Tubulaão de Energia : Tubulaçções, ...ões, ...
LIMITALIMITAÇÇÕESÕES
•• Temperatura mTemperatura mááxima de trabalho : 300 xima de trabalho : 300 ⁰⁰ CC..
•• Energia de soldagem: mEnergia de soldagem: mááx. 1,5 Kj/mm.x. 1,5 Kj/mm.
•• Propriedades de resistência a corrosão .Propriedades de resistência a corrosão .
ComposiComposiçção Quão Quíímicamica
Destaque para os duplex UNS Destaque para os duplex UNS 
S32304, S31803 e S32750.S32304, S31803 e S32750.
TiposTipos
Existem diferentes tipos de aExistem diferentes tipos de açços inox os inox 
duplex separados em 3 grupos, ou outra duplex separados em 3 grupos, ou outra 
denominadenominaçção.ão.
�� AAçços inoxidos inoxidááveis duplex de baixa ligaveis duplex de baixa liga
�� AAçços inoxidos inoxidááveis duplex de mveis duplex de méédia ligadia liga
�� AAçços inoxidos inoxidááveis duplex de alta ligaveis duplex de alta liga
TiposTipos
•• AAçços Inox Duplex : baixa ligaos Inox Duplex : baixa liga
Devido ao menor teor de elementos de liga Devido ao menor teor de elementos de liga 
são materiais econômicos, não possuem são materiais econômicos, não possuem 
molibdênio em sua composimolibdênio em sua composiçção quão quíímica e mica e 
podem substituir os apodem substituir os açços inoxidos inoxidááveis veis 
austenaustenííticos TP. AISI 316L/304L. Um ticos TP. AISI 316L/304L. Um 
material utilizado material utilizado éé o UNS S 32304.o UNS S 32304.
TiposTipos
•• AAçços Inox Duplex : mos Inox Duplex : méédia ligadia liga
Nesta famNesta famíília enquadramlia enquadram--se os duplex mais se os duplex mais 
utilizados . O UNS S 31803 (SAF 2205) utilizados . O UNS S 31803 (SAF 2205) éé o o 
mais usado. Apresentam resistência mais usado. Apresentam resistência àà
corrosão intermedicorrosão intermediáária entre os aria entre os açços inox os inox 
austenaustenííticos comuns 304L/316L e os aticos comuns 304L/316L e os açços os 
inox super austeninox super austenííticos com 5 ou 6% de ticos com 5 ou 6% de 
molibdênio.molibdênio.
TiposTipos
•• AAçços Inox Duplex : alta ligaos Inox Duplex : alta liga
Comumente designados de Comumente designados de superduplexsuperduplex. . 
Um exemplo Um exemplo éé o UNS S 32750 (SAF 2507). o UNS S 32750 (SAF 2507). 
Apresentam elevada resistência Apresentam elevada resistência àà corrosão corrosão 
por pite, comparpor pite, comparáável aos vel aos superaustensuperaustenííticosticos
que possuem entre 5 e 6% de molibdênio.que possuem entre 5 e 6% de molibdênio.
Microestrutura dos Microestrutura dos 
AAçços Inox Duplexos Inox Duplex
•• A microestrutura duplex pode ser obtida A microestrutura duplex pode ser obtida 
atravatravéés do balanceamento dos elementos s do balanceamento dos elementos 
de liga e de tratamento tde liga e de tratamento téérmicormico--mecânico. mecânico. 
O balanceamento dos elementos de liga nos O balanceamento dos elementos de liga nos 
duplex tem por objetivo controlar os teores duplex tem por objetivo controlar os teores 
de elementos estabilizadores da de elementos estabilizadores da austenitaaustenita , , 
tais como ntais como nííquel, carbono, nitrogênio e de quel, carbono, nitrogênio e de 
elementos estabilizadores da elementos estabilizadores da ferritaferrita, cromo, , cromo, 
molibdênio e silmolibdênio e silíício.cio.
Microestrutura DuplexMicroestrutura Duplex
Diagrama de FasesDiagrama de Fases
PrecipitadosPrecipitados
Diagrama WRCDiagrama WRC--19921992
Propriedades MecânicasPropriedades Mecânicas
dos Ados Açços Inox Duplexos Inox Duplex
•• A combinaA combinaçção entre os elevados valores de ão entre os elevados valores de 
alongamento da alongamento da austenitaaustenita com o elevado com o elevado 
limite de escoamento da limite de escoamento da ferritaferrita nos anos açços os 
inox duplex forma um conjunto de notinox duplex forma um conjunto de notááveis veis 
propriedades mecânicas. Os apropriedades mecânicas. Os açços os 
inoxidinoxidááveis duplex apresentam elevado veis duplex apresentam elevado 
limite de escoamento, sendo maior que o limite de escoamento, sendo maior que o 
valor encontrado nos avalor encontrado nos açços austenos austenííticos. ticos. 
AlAléém disso, apresenta um alongamento m disso, apresenta um alongamento 
mmíínimo em torno de 25%.nimo em torno de 25%.
Propriedades Mecânicas Propriedades Mecânicas 
dos Ados Açços Inox Duplexos Inox Duplex
•• O comportamento mecânico dos aO comportamento mecânico dos açços inox os inox 
duplex estduplex estáá intimamente relacionado com a intimamente relacionado com a 
caractercaracteríística de cada fase, por isso o stica de cada fase, por isso o 
balanceamento entre as frabalanceamento entre as fraçções ões 
volumvoluméétricas de tricas de austenitaaustenita e e ferritaferrita deve deve 
estar prestar próóximo de 50% para cada uma das ximo de 50% para cada uma das 
fases, a fim de se maximizar as fases, a fim de se maximizar as 
propriedades mecânicas.propriedades mecânicas.
Propriedades MecânicasPropriedadesMecânicas
dos Ados Açços Inox Duplexos Inox Duplex
•• A tabela 2 compara as propriedades A tabela 2 compara as propriedades 
mecânicas dos amecânicas dos açços inox duplex com os os inox duplex com os 
aaçços inox austenos inox austenííticos:ticos:
Propriedades MecânicasPropriedades Mecânicas
•• A figura 2 ilustra o resultado obtido no ensaio de A figura 2 ilustra o resultado obtido no ensaio de 
impacto para liga 316L, bem como para as três impacto para liga 316L, bem como para as três 
qualidades de duplex.qualidades de duplex.
•• NotaNota--se que a temperatura se que a temperatura 
de transide transiçção ão ddúútiltil--frfráágilgil para para 
os duplex estos duplex estáá em tornoem torno
de de --5050°°C enquanto que o C enquanto que o 
AISI 316L não apresenta este AISI 316L não apresenta este 
fenômeno.fenômeno.
Propriedades FPropriedades Fíísicas sicas 
dos Duplexdos Duplex
A tabela 3 apresenta as principais caracterA tabela 3 apresenta as principais caracteríísticas sticas 
ffíísicas dos asicas dos açços inox duplex, comparando com as os inox duplex, comparando com as 
dos ados açços inox austenos inox austenííticos e ticos e ferrferrííticosticos..
Observando a tabela acima, notaObservando a tabela acima, nota--se que os ase que os açços os 
duplex apresentam comportamento intermediduplex apresentam comportamento intermediáário rio 
entre os aentre os açços inoxidos inoxidááveis austenveis austenííticos e ticos e ferrferrííticosticos. . 
Resistência a CorrosãoResistência a Corrosão
dos Ados Açços Inoxidos Inoxidááveis Duplexveis Duplex
•• A resistência A resistência àà corrosão corrosão éé determinada pela determinada pela 
capacidade que estes materiais têm de se capacidade que estes materiais têm de se 
passivar e permanecer neste estado no passivar e permanecer neste estado no 
ambiente a que estiver exposto. Esta ambiente a que estiver exposto. Esta 
propriedade estpropriedade estáá relacionada, relacionada, 
principalmente, aos elementos de liga principalmente, aos elementos de liga 
presentes na composipresentes na composiçção quão quíímica do amica do açço, o, 
embora outros fatores como tamanho de embora outros fatores como tamanho de 
grão, distribuigrão, distribuiçção e morfologia de inclusões, ão e morfologia de inclusões, 
precipitaprecipitaçção de fases e qualidade da ão de fases e qualidade da 
superfsuperfíície tambcie tambéém exerm exerççam influência.am influência.
Corrosão por PiteCorrosão por Pite
•• O que caracteriza a corrosão por pite O que caracteriza a corrosão por pite éé a a 
capacidade que o metal tem de se passivar, capacidade que o metal tem de se passivar, 
ou seja, formar um filme contou seja, formar um filme contíínuo e nuo e 
aderente de aderente de óóxido de cromo .xido de cromo .
•• No caso particular dos aNo caso particular dos açços inox, algumas os inox, algumas 
expressões matemexpressões matemááticas relacionam a ticas relacionam a 
influência dos elementos de liga na influência dos elementos de liga na 
resistência a corrosão por pite.resistência a corrosão por pite.
•• Meios contendo elementos halogênios : Cl e Meios contendo elementos halogênios : Cl e 
F.F.
Corrosão por PiteCorrosão por Pite
•• Os elementos de liga que ditam o Os elementos de liga que ditam o 
comportamento são Cr, Mo e N.comportamento são Cr, Mo e N.
•• O equivalente de resistência a pite ou PRE O equivalente de resistência a pite ou PRE 
((pittingpitting resistanceresistance equivalentequivalent) ) éé a fa fóórmula rmula 
mais usada. Tratamais usada. Trata--se de uma expressão se de uma expressão 
simples que permite comparar de maneira simples que permite comparar de maneira 
gengenéérica a resistência rica a resistência àà corrosão de corrosão de 
diferentes adiferentes açços inoxidos inoxidááveis. veis. 
PRE = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %NPRE = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
Corrosão por PiteCorrosão por Pite
•• A tabela 4 apresenta o PRE para alguns aA tabela 4 apresenta o PRE para alguns açços os 
inoxidinoxidááveis.veis.
Corrosão Sob TensãoCorrosão Sob Tensão
(CST)(CST)
•• A corrosão sob tensão (CST) A corrosão sob tensão (CST) éé um processo um processo 
resultante da aresultante da açção simultânea de um meio ão simultânea de um meio 
corrosivo especcorrosivo especíífico e tensões de trafico e tensões de traçção ão 
residuais ou aplicadas. Nos aresiduais ou aplicadas. Nos açços inoxidos inoxidááveis veis 
este este éé o mecanismo de corrosão o mecanismo de corrosão 
responsresponsáável pelo maior nvel pelo maior núúmero de falhas na mero de falhas na 
indindúústria.stria.
•• Os principais meios corrosivos onde a CST Os principais meios corrosivos onde a CST 
ocorre são: soluocorre são: soluçções aquecidas neutras ou ões aquecidas neutras ou 
áácidas contendo cloreto, cidas contendo cloreto, áácido cido politiônicopolitiônico, , 
ambientes cambientes cááusticos e meios contendo Husticos e meios contendo H22S.S.
Corrosão Sob TensãoCorrosão Sob Tensão
(CST)(CST)
•• O diagrama da figura 5 apresenta os resultados O diagrama da figura 5 apresenta os resultados 
de ensaio para as ligas duplex e ade ensaio para as ligas duplex e açços inoxidos inoxidááveis veis 
austenaustenííticos.ticos.
Corrosão Sob TensãoCorrosão Sob Tensão
(CST)(CST)
Corrosão IntergranularCorrosão Intergranular
SoldabilidadeSoldabilidade
•• Os aOs açços inox duplex podem ser soldados os inox duplex podem ser soldados 
pelos mais diferentes processos a arco :pelos mais diferentes processos a arco :
SMAW, GTAW, GMAW, FCAW, SAW, PAW.SMAW, GTAW, GMAW, FCAW, SAW, PAW.
•• Soldagem autSoldagem autóógena : Não Aplicgena : Não Aplicáável.vel.
•• ConsumConsumííveis : AWS A5.4, A5.9 e A5.22 , veis : AWS A5.4, A5.9 e A5.22 , 
ou ligas a base de ou ligas a base de NiNi..
•• PrPréé Aquecimento : 16 Aquecimento : 16 ⁰⁰ C .C .
•• Temperatura de Temperatura de InterpasseInterpasse : m: mááx. 150 x. 150 ⁰⁰ C .C .
•• Tratamento TTratamento Téérmico : Não Aplicrmico : Não Aplicáável . vel . 
SoldabilidadeSoldabilidade
•• Compatibilizar o balanCompatibilizar o balançço o austenitaaustenita//ferritaferrita para para 
obtenobtençção das propriedades mecânicas.ão das propriedades mecânicas.
•• GGáás de Protes de Proteçção : Argônio + 2 a 4 % N2.ão : Argônio + 2 a 4 % N2.
•• Ciclo TCiclo Téérmico na ZACrmico na ZAC
•• Região 1Região 1
austenitaaustenita //ferritaferrita
dissoludissoluçção de precipitadosão de precipitados
•• Região 2Região 2
totalmente totalmente ferrferrííticotico
crescimento de grãocrescimento de grão
•• Região 3Região 3
ferritaferrita//austenitaaustenita
reareaçções de precipitaões de precipitaççãoão
SoldabilidadeSoldabilidade
RQP 803RQP 803
RQP 803RQP 803
RQP 803RQP 803
RQP 803RQP 803
RQP 803RQP 803
Aço Inox
Aço Inox
Aço Inox
Tubo aço inox AISI 316L
Aço Inox
Defeitos
Aço Inox
Defeitos
Aço Inox
Defeitos
Aço Inox
Defeitos
Aço Inox
Defeitos
Aço Inox
Defeitos - Contaminação
Aço Inox
Defeito – Trinca de solidific. em reator
Aço Inox
Peças de Inox 
Aço Inox
Peças de Inox 
Aço Inox
Peças de Inox 
Aço Inox
Consumíveis de Soldagem
Processos
SMAW, GTAW, GMAW, FCAW, SAW, PAW
Forma
Eletrodos revestidos, arames sólidos e 
tubulares, varetas sólidas e tubulares, fita e 
pós metálicos
Processos
Soldagem com Eletrodos Revestidos
Processos
Processos
Soldagem TIG
Processos
Processos
Soldagem MIG
Processos
Processos
Soldagem ao Arco Submerso
Processos
Aço Inox
Consumíveis de Soldagem
Especificação: ANSI / AWS A5.4-92
EXXX (X) – XX
1 2 3
1 – classificação conforme AISI
2 – elementos de liga (L ou H)
3 – usabilidade ���� 15 = CC / EL (+)
16 = AC ou CC/EL(+) –K
17 = AC ou CC/EL(+) – Ti
25 = idem ao 15
26 = idem ao 16 e 17
Aço Inox
Consumíveis de Soldagem
ANSI / AWS A5.9-93
EXXX (X)
1 2 
1 – classificação conforme AISI
2 – elementos de liga (L ou H)
Aço Inox
Consumíveis de Soldagem
ANSI / AWS A5.22-95
E XXX TX - X
1 2 3 4 5
1 – indica eletrodo ou R (vareta tubular)
2 – classificação conforme AISI
3 – indica que é um eletrodo tubular
4 – indica a posição de soldagem: 0 – plana e horizontal
1 – todas as posições
Aço Inox
Consumíveis de Soldagem
ANSI / AWS A5.22-95
E XXX T X - X
1 2 3 4 5
5 – indica a composição do gás de proteção:
1 – 100% CO2 - CC/EL(+)
3 – sem - CC/EL(+)
4 – 75% a 80% Ar+CO2 - CC/EL(+)
5 – 100% Ar - CC/EL(+)
G– sem, para processos FCAW ou GTAW
Consumíveis
A Seleção dos consumíveis para os 
processos de eletrodo revestido e TIG devem 
ser conforme requerido no Cap. 5 da N133. 
Para os demais processos deve ser seguida a
Especif. ASME Boiler and Pressure Vessel
Code - Section II, Part C, correspondente.
Consumíveis
Consumíveis - Cap. 5 da N133 - Petrobrás
5 Condições especiais
5.1 Aço-Carbono e Carbono-manganês 
5.3 Aço Níquel 
5.4 Aço Inoxidável Austenítico
5.5 Aços Inoxidáveis Martensíticos e Ferríticos
5.6 Níquel e ligas de Níquel
5.7 Cobre e ligas de Cobre 
5.8 Chapa Clad
5.9 Junta soldada dissimilar
Consumíveis
A embalagem deve indicar de modo legível 
e sem rasuras a marca comercial, 
especificação, classificação, diâmetro, 
número da corrida e data de fabricação.
Consumíveis
O eletrodo revestido deve apresentar 
identificação individual por meio de 
inscrição legível. 
A vareta deve ser identificada, por tipagem, 
em ambas as extremidades. O arame em rolo 
deve ser identificado no carretel.
Consumíveis
Para eletrodo revestido, irregularidades ou 
descontinuidades no revestimento, tais como: 
redução localizada de espessura, trinca, danos 
na extremidade, falta de aderência, bem como 
deficiências dimensionais de comprimento e 
excentricidade além dos limites da especif. e 
sinais de oxidação da alma, devem ser 
considerados inaceitáveis.
Consumíveis
Eletrodo nu ou vareta com sinais de oxidação 
devem ser considerados inaceitáveis.
A embalagem de eletrodos revestidos e fluxo 
não deve apresentar defeitos que provoquem 
a contaminação e/ou danos no consumível. 
Consumíveis
O consumível, por ocasião de seu emprego, 
deve apresentar as mesmas condições
de recebimento, no que se refere a isenção 
de defeitos, identificação e estado da
embalagem.
Consumíveis
O consumível específico de um determinado 
processo de soldagem não pode ser
empregado em outro processo, a menos que 
por indicação expressa do fabricante.
Consumíveis
Os eletrodos, varetas e fluxos em sua 
embalagem original devem ser armazenados
sobre estrados ou prateleiras, em estufas que 
atendam às condições da norma 
Consumíveis
As seguintes condições, no interior da estufa, 
devem ser observadas:
a) a temperatura deve ser, no mínimo, 10 °C 
acima da temperatura ambiente e igual ou 
superior a 20 °C;
b) a umidade relativa do ar deve ser de, no 
máximo, 50 %.
Consumíveis
Quando armazenadas na posição vertical, 
as embalagens de eletrodos revestidos
devem ser posicionadas com as pontas de
abertura de arco voltadas para cima.
Consumíveis
A ordem de retirada de embalagens do
estoque deve evitar a utilização preferencial
dos materiais recém-chegados e 
conseqüente armazenagem prolongada de 
alguns lotes.
Consumíveis
Os eletrodos revestidos e fluxos de baixo
hidrogênio devem ser submetidos à
secagem e às condições de manutenção da 
secagem em estufas que atendam aos
requisitos citados na N133 itens 4.4.7 e 4.4.8.
Consumíveis
Consumíveis – itens da N133
4.4.7 - “As estufas para secagem de eletrodos 
revestidos e fluxos devem dispor de 
resistências elétricas, para controlar e 
manter a temperatura de até 400 °C, e de 
termômetro, termostato e respiro com 
diâmetro superior a 10 mm”.
Consumíveis
Consumíveis – itens da N133
4.4.7.1 - “A estufa para secagem de eletrodos 
revestidos deve ter prateleiras perfuradas, 
ou em forma de grade, afastadas das 
paredes verticais de, no mínimo, 25 mm”.
Consumíveis
Consumíveis – itens da N133
4.4.7.2 - “A estufa para secagem de fluxo 
deve ter dispositivo agitador ou bandejas 
afastadas das paredes verticais de, 
no mínimo, 25 mm.”.
Consumíveis
Consumíveis – itens da N133
4.4.7.8 - “As estufas para manutenção da 
secagem de eletrodos revestidos e fluxos 
devem dispor de termômetro, termostato e 
de resistências elétricas, para controlar e 
manter a temperatura de até 200 °C.”
Nota: 
As estufas para manutenção da secagem de eletrodos reves-
tidos devem ter prateleiras furadas ou em forma de grade.
Consumíveis
Para efeito de aplicação dos requisitos de
secagem, as embalagens devem ser 
consideradas como não estanques.
Consumíveis
Na estufa de secagem, os eletrodos devem 
ser dispostos em prateleiras, em camada não 
superior a 50 mm e na estufa de manutenção 
da secagem em camada igual ou inferior a 
150 mm 
Consumíveis
Nas estufas com bandejas para secagem ou
manutenção da secagem, a camada de
fluxo deve ser igual ou inferior a 50 mm.
Consumíveis
A secagem e a manutenção da secagem
devem obedecer aos parâmetros 
especificados pelo fabricante do consumível 
e aos requisitos do Cap. 5 da N133.
Consumíveis
Os eletrodos revestidos de baixo hidrogênio, 
quando de sua utilização, devem ser
mantidos em estufas portáteis, em 
temperatura entre 80 °C e 150 °C. 
As estufas devem estar calibradas.
Consumíveis
Os eletrodos revestidos de baixo hidrogênio 
que, fora da estufa de manutenção da
secagem, não forem utilizados após uma
jornada de trabalho devem ser identificados 
e retornar à estufa de manutenção para 
serem ressecados. Permite-se apenas uma
ressecagem.
Consumíveis
O fluxo que não se fundir durante a soldagem 
deve ser peneirado e ressecado.
Posteriormente pode ser misturado com fluxo 
novo na proporção recomendada pelo
fabricante, ou na ausência desta 
recomendação, no mínimo, na proporção 
mínima de um para um.
Pré-aquecimento
Condições Ambientais
A soldagem não deve ser executada quando 
a superfície da peça, numa faixa de 150 mm,
centrada na junta a ser soldada, estiver úmida
ou a temperatura inferior a 15°C.
Para temperatura da peça inferior a 15 °C, a 
soldagem pode ser executada desde que a região 
a ser soldada seja aquecida a, no mínimo, 50 °C.
Condições Ambientais
A umidade das peças deve ser removida por 
meio de secagem com chama.
A soldagem não deve ser executada sob 
chuva, vento forte ou poeiras provenientes
de jato abrasivo, a menos que a junta esteja 
protegida.
Condições Ambientais
Para todos os processos de soldagem, 
meios de proteção devem ser empregados 
para evitar a ação de correntes de ar que 
possam alterar as condições de soldagem
Técnica de Soldagem
A soldagem deve ser executada por 
soldadores ou operadores de soldagem
qualificados, atuando sob orientação de 
supervisores de soldagem.
Técnica de Soldagem
A soldagem deve ser executada de acordo 
com o documento Instrução de Execução
e Inspeção de Soldagem (IEIS), elaborado de 
acordo com a norma PETROBRAS N-2301,
com base em procedimentos de soldagem 
qualificados (EPS).
Técnica de Soldagem
Não deve haver contato de peças de cobre 
com as áreas aquecidas ou fundidas pela 
soldagem, excetuando-se as barras de cobre 
para proteção lateral da soldagem eletrogás e 
cobre-juntas de cobre não consumíveis em 
qualquer processo.
Técnica de Soldagem
O arco elétrico de soldagem deve ser aberto 
no chanfro ou numa chapa-apêndice
utilizada para esse fim 
Técnica de Soldagem
As juntas a serem soldadas devem estar 
isentas de óleo, graxa, óxido, tinta, resíduos 
do exame por líquido penetrante, areia e 
fuligem do preaquecimento a gás, numa faixa 
de no mínimo 20 mm de cada lado das 
bordas, interna e externamente.
Técnica de Soldagem
As irregularidades e escória do oxi-corte
devem ser removidas. O grau de rugosidade 
máximo aceitável deve ser igual a 2, 
conforme a norma AWS C 4.1-77.
Técnica de Soldagem
Depósitosde carbono, escória e cobre 
resultantes do corte com eletrodos de
carbono devem ser removidos para garantir 
a remoção total da ZAC, não podendo esta
remoção ser menor que 1 mm.
Técnica de Soldagem
Para soldagem pelos processos TIG e MIG, a 
limpeza do chanfro e bordas deve ser ao 
metal brilhante, numa faixa de 10 mm, pelos 
lados interno e externo.
Técnica de Soldagem
As ferramentas de remoção de escória e de 
limpeza não devem ser de cobre ou de ligas 
de cobre, exceto para a remoção de poro, 
escória e defeitos visíveis.
Técnica de Soldagem
A soldagem sem a remoção prévia do verniz 
protetor do chanfro pode ser executada 
desde que atendido o item 4.2.14 da N133, 
descrito a seguir
Técnica de Soldagem 
Item 4.2.14 da N133
“O método de aplicação e a marca comercial 
do verniz protetor do chanfro devem ser 
avaliados na qualificação do procedimento 
de soldagem quando não prevista a sua 
remoção antes da soldagem “
Técnica de Soldagem
Na soldagem de juntas verticais com eletrodo 
revestido de baixo hidrogênio deve ser 
empregada preferencialmente a progressão 
ascendente, exceto no passe de raiz de 
juntas de topo, quando removido totalmente 
na goivagem.
Técnica de Soldagem
Na soldagem TIG, deve ser empregada a 
proteção por meio de gás inerte, pelo lado
interno da peça, quando da deposição da raiz 
da solda, exceto casos permitidos pela N133.
Técnica de Soldagem
O martelamento de soldas não é permitido 
para a primeira e última camada e, em
qualquer caso, para espessuras inferiores a 
15 mm.
Técnica de Soldagem
Durante a execução da soldagem, poro, 
escória e defeitos visíveis devem ser 
removidos.
Técnica de Soldagem
Quando requerido o ensaio com líquido 
penetrante ou partículas magnéticas, 
após a goivagem, a preparação da superfície 
para o ensaio deve ser, no mínimo, por
esmerilhamento.
Técnica de Soldagem
O procedimento de soldagem das soldas de 
encaixe deve ser com processo TIG, com o 
mínimo de 2 camadas, com perfil côncavo 
suave.
Em caso de soldagem com fluido interno, 
deve ser utilizada a norma