Aço Inoxidável Austenítico rico em níquel. O "calcanhar de Aquiles" do aço inoxidável austenítico é propenso a rachaduras por corrosão sob tensão (SCC). Mas quando o teor de níquel excede 20%, a resistência à corrosão sob tensão é muito melhorada (Figura 1).

O aço inoxidável austenítico rico em níquel (NiASS) pode ser considerado um tipo separado de aço inoxidável. Na verdade, quando o teor de níquel do aço inoxidável austenítico excede 30%, sua resistência à corrosão sob tensão é comparável à do aço inoxidável duplex e do aço inoxidável ferrítico.

A Figura 1, a curva de Copson mostra o efeito do níquel no limite de resistência à tensão de corrosão em ligas de ferro-níquel-cromo contendo 16% a 21% de cromo (105 ° C, solução aquosa de NaCl 22%). X e Y são superligas alemãs e 444 é um aço inoxidável ferrítico ultra puro. Esta figura é redesenhada de acordo com Speidel (1981).

O níquel é um elemento de liga caro e só é usado quando necessário para o desempenho. No entanto, em algumas aplicações, quando tanto a resistência à corrosão sob tensão quanto a estrutura austenítica são necessárias, o níquel também é essencial.

Por exemplo, a resistência à fluência é extremamente importante em ambientes de alta temperatura, onde o aço inoxidável austenítico é necessário. Tal como acontece com os aços inoxidáveis austeníticos tradicionais, devido à sua baixa energia de falha de empilhamento (consulte a Figura 2), os limites duplos são uma característica distintiva dos aços inoxidáveis austeníticos ricos em níquel. A Tabela 1 lista vários tipos limitados de aço inoxidável austenítico rico em níquel.

Tubos de aços inoxidáveis superausteníticos 254SMO e 654SMO são projetados especificamente para a indústria de petróleo e gás. As aplicações típicas são equipamentos como resfriamento de água do mar, branqueamento de celulose e tubulação hidráulica e de instrumentos.

Sanicro 25: Uma liga 22Cr-25Ni projetada para caldeiras a 700 ° C e acima. Por causa de sua boa resistência à ruptura por fluência e resistência à corrosão em alta temperatura, é um material adequado para superaquecedores e reaquecedores.

Na verdade, Sanicro 25 tem melhor resistência à ruptura por fluência do que a maioria dos aços inoxidáveis austeníticos na faixa de 600 ~ 750 ℃. Em ambientes altamente corrosivos e ácidos, Sanicro 28 é geralmente a melhor escolha.

É usado em perfuração de alta resistência com dutos, revestimentos e revestimentos de poços de gás ácido. Outras aplicações incluem aquecedores, sistemas de bombas e bombas e vasos em plantas de ácido fosfórico e úmido.

Liga multiuso 800: comumente usado em ambientes de 550 ~ 1100 ℃, tais ambientes requerem materiais com excelente resistência à fluência, boa resistência à corrosão em altas temperaturas e resistência em altas temperaturas. Esse tipo de liga também é usado na importação e exportação de amônia, metanol e gás civil, e a liga 800 também é uma boa escolha para tubos de forno usados na produção de cloreto de vinila e etileno.

Outras aplicações incluem tubos de troca de calor de leito de combustão fluidizado, tubos radiantes e componentes de fornos de tratamento térmico, como tubos silenciosos e luvas de proteção de termopar.

A liga 25Cr-35Ni 353MA é projetada para ser usada em ambientes onde há problemas potenciais com carburação e absorção de nitrogênio, e é adequada para fornos de craqueamento e reforma de tubos que processam gás de síntese. Embora existam outros materiais alternativos que contenham mais cromo, o 353MA é o ideal. Uma das razões é que contém o elemento Ce, que ajuda a formar uma camada de óxido superficial muito estável.

Alloy 69: Níquel 60%, utilizado principalmente na tubulação de geradores de vapor em usinas nucleares (Figura 3). A temperatura operacional é de 365 ° C. Nessa temperatura, a corrosão sob tensão entre os grãos é um problema potencial. Sob as condições dadas, a liga 690 dificilmente sofre corrosão, por isso se torna a liga preferida.

Curiosamente, notamos que os ricos em níquel aço inoxidável austenítico 254SMO também é usado na produção de arte.

O "Deus, nosso Pai, no Arco-Íris" projetado por Carl Milles foi concluído em 1995 na costa sul da Faixa de Estocolmo (Figura 4). A escultura tem cerca de 23m de altura. Um grande número de marinheiros passa por aqui todos os dias. É uma atração famosa. A água do mar ao redor contém sais e os cloretos são susceptíveis de causar corrosão externa. Se aço de baixa liga for usado para fazer arco-íris, ele enferrujará quase que instantaneamente.