PN-71/H-86020 – aço resistente à corrosão, inoxidável e resistente a ácidos – classes

A norma polonesa PN-71/H-86020 "Aço resistente à corrosão (inoxidável e resistente a ácidos) – Classes" especificava as classes de aço resistente à corrosão utilizadas, entre outras, nas indústrias química, alimentícia, energética, de máquinas, naval e médica.

A norma foi publicada em 1971 e substituiu a anterior PN-66/H-86020. Após a introdução do sistema de normalização europeu, foi retirada e a classificação dos aços resistentes à corrosão passou a ser feita pelas normas da série. PN-EN 10088.
A edição atual da norma que contém a lista de classes de aço resistentes à corrosão é PN-EN 10088-1:2024-06 – Aços resistentes à corrosão – Parte 1: Lista de aços resistentes à corrosãoEsta norma introduz a EN 10088-1:2023 e abrange a composição química dos aços resistentes à corrosão, divididos de acordo com suas principais propriedades em aços inoxidáveis, aços resistentes ao calor e aços resistentes à fluência.

Apesar da retirada do código PN-71/H-86020, suas designações ainda aparecem em desenhos técnicos antigos, documentação de equipamentos, especificações de materiais, documentação de reparo e certificados de materiais. As designações mais comuns incluem 0H13, 1H13, 2H13, H17, 0H18N9, 1H18N9, 1H18N9T, H17N13M2T, 00H17N14M2 e 0H22N24M4TCu.

Âmbito de aplicação da norma PN-71/H-86020

A norma PN-71/H-86020 abrangia aços resistentes à corrosão de diversas composições químicas e estruturas. A norma incluía aços de cromo, cromo-níquel, cromo-níquel-molibdênio e ligas mais complexas contendo, entre outros, titânio, nióbio, manganês ou cobre.
Em termos de estrutura, o grupo incluía principalmente aços ferríticos, martensíticos e austeníticos. As classes individuais diferiam em resistência à corrosão, propriedades mecânicas, temperabilidade, soldabilidade e uso pretendido.

A norma PN-71/H-86020 não deve ser confundida com a norma para aços resistentes ao calor. Os aços resistentes ao calor e à fluência são classificados, entre outras, de acordo com a norma PN-71/H-86022. Resistência à corrosão, resistência à oxidação e retenção de propriedades em altas temperaturas são características distintas do material.

Como ler as marcações em aço de acordo com a norma PN-71/H-86020?

O antigo sistema polonês de designação de aços-liga permitia a dedução parcial da composição química diretamente a partir do símbolo da classe. As letras designavam os elementos de liga mais importantes, e os números que as seguiam indicavam seu teor aproximado.

• H - chrom,
• N - Nikiel,
• M - molibdênio,
• G - manganês,
• T – titânio,
• Nb – nióbio,
• Cu - cobre.

Por exemplo, a designação 00H17N14M2 descreve um aço de baixo carbono, cromo-níquel-molibdênio, contendo aproximadamente 17% de cromo, 14% de níquel e 2% de molibdênio.

As designações que começam com "0" e "00" eram usadas para aços com baixo e baixíssimo teor de carbono. A redução do teor de carbono era particularmente importante para a resistência à corrosão intergranular dos aços austeníticos.

Divisão de aços abrangidos pela PN-71/H-86020

Aços ferríticos ao cromo

Este grupo incluía os aços 0H13, 0H13J, 0H17T e H17. Os aços ferríticos contêm quantidades significativas de cromo, mas pouco ou nenhum níquel como elemento de liga principal. Um representante típico deste grupo é o H17, atualmente associado principalmente ao aço 1.4016 / X6Cr17.

Aços cromo martensíticos

O grupo martensítico incluía, entre outros, 1H13, 2H13, 3H13, 4H13, 2H17N2, 3H17M e H18. Ao contrário dos aços austeníticos típicos, eles podem ser endurecidos e atingir alta dureza e resistência mecânica.

Com o aumento do teor de carbono, aumenta também a possibilidade de se obter alta dureza após o tratamento térmico. Por essa razão, aços cromo-carbono de alto teor, como o H18, foram utilizados, entre outros, em componentes que exigem alta resistência ao desgaste.

Aços austeníticos de cromo-níquel

Os aços mais comuns pertenciam à família H18N9: 2H18N9, 1H18N9, 0H18N9 e 00H18N10. Representantes modernos de grupos de materiais semelhantes incluem 1.4301 / X5CrNi18-10, 1.4306 / X2CrNi19-11 e 1.4310 / X10CrNi18-8.

Aços cromo-níquel-molibdênio

A adição de molibdênio aumenta a resistência do aço a certas formas de corrosão localizada, particularmente a corrosão por pites e em frestas em ambientes contendo cloretos. Este grupo inclui H18N10MT, H17N13M2T, 0H17N12M2T, 00H17N14M2 e 0H17N16M3T.

Aços estabilizados com titânio e nióbio

Alguns aços utilizavam aditivos de titânio ou nióbio para ligar o carbono em carbonetos duráveis. Essa solução reduzia o risco de precipitação de carboneto de cromo e a consequente depleção de cromo nos contornos de grão, o que é importante para a resistência à corrosão intergranular.

As espécies estabilizadas incluíram 1H18N9T, 0H18N10T, H17N13M2T, H18N10MT e 0H18N12Nb.

PN-71/H-86020 e marcações EN modernas

Após a retirada da norma PN-71/H-86020, as antigas designações polacas foram substituídas pelas utilizadas nas normas europeias. No entanto, isto não significa que cada grau PN tenha um único equivalente idêntico na norma EN.
Para algumas espécies, a correspondência é muito boa e um equivalente moderno de uso comum pode ser identificado. Para outras, apenas materiais com composição ou propriedades semelhantes podem ser identificados. Algumas espécies antigas não têm equivalente direto na classificação moderna.
Ao selecionar um substituto, você não deve basear sua decisão apenas na tabela de equivalências. Em aplicações estruturais, é necessário comparar a composição química, as propriedades mecânicas, a resistência à corrosão, as condições de entrega, o tratamento térmico e os requisitos de documentação técnica.

Comparação das classes PN-71/H-86020 com as classes EN modernas.

Os equivalentes mais populares do aço PN-71/H-86020 são...

Na prática, ao trabalhar com documentação técnica antiga, as seguintes dependências são particularmente comuns:

• H17 → 1.4016/X6Cr17/AISI 430,
• 2S13 → 1.4021/X20Cr13/AISI 420,
• 2H17N2 → 1.4057/X17CrNi16-2/AISI 431,
• 0H18N9 → 1.4301/X5CrNi18-10/AISI 304,
• 1H18N9 → 1.4310/X10CrNi18-8/AISI 301,
• 00H18N10 → 1.4306 / X2CrNi19-11 / AISI 304L,
• 1H18N9T → 1.4541/X6CrNiTi18-10/AISI 321,
• 0H18N12Nb → 1.4550/X6CrNiNb18-10/AISI 347,
• 0H17N12M2T → 1.4401/X5CrNiMo17-12-2/AISI 316,
• 00H17N14M2 → 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 / AISI 316L,
• H17N13M2T → 1.4571/X6CrNiMoTi17-12-2/AISI 316Ti,
• 0H22N24M4TCu → 1.4539 / X1NiCrMoCu25-20-5 / 904L.

00H17N14M2 – 1.4404 ou 1.4435?

Nas tabelas de equivalências, você pode encontrar o aço 00H17N14M2 atribuído tanto ao 1.4404 quanto ao 1.4435. No entanto, essas não são classes idênticas.

O equivalente moderno básico do 00H17N14M2 é geralmente o aço 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 / AISI 316L . O aço 1.4435 / X2CrNiMo18-14-3 também pertence à família 316L, mas possui um teor nominal mais elevado de níquel e molibdênio.

Portanto, ao substituir um material em um projeto específico, os requisitos reais de documentação devem ser comparados e as designações 1.4404 e 1.4435 não devem ser consideradas completamente intercambiáveis.

0H22N24M4TCu e aço 1.4539 / 904L

O antigo aço polonês 0H22N24M4TCu é comumente combinado com o moderno aço austenítico de alta liga 1.4539 / X1NiCrMoCu25-20-5 / UNS N08904 / 904L.

Este grupo caracteriza-se por um teor muito elevado de níquel, um teor elevado de molibdénio e a adição de cobre. Isto proporciona uma resistência significativamente superior a muitos ambientes agressivos em comparação com os aços padrão 304 ou 316.

A liga 0H23N28M3TCu não deve ser automaticamente identificada com a 1.4539 . Apesar de sua composição semelhante, seu teor nominal de elementos básicos difere do aço 904L.

Soldabilidade do aço de acordo com PN-71/H-86020

A soldabilidade das diversas classes abrangidas pela norma PN-71/H-86020 varia consideravelmente. Os aços austeníticos de cromo-níquel e cromo-níquel-molibdênio geralmente apresentam boa soldabilidade, enquanto os aços martensíticos com maior teor de carbono exigem muito mais cuidado.
Para aços martensíticos, o pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem apropriado podem ser necessários. Aços com alto teor de carbono, como o H18, devem ser considerados materiais com soldabilidade muito limitada.
A seleção da tecnologia de soldagem deve sempre ser feita considerando uma determinada classe de material, espessura do elemento, material de enchimento e propriedades da junta desejadas.

Por que as marcações PN-71/H-86020 ainda aparecem na documentação?

Durante muitos anos, a norma PN-71/H-86020 foi a principal referência para a indústria polonesa. Designações baseadas nessa norma podem ser encontradas em um grande número de desenhos técnicos antigos, documentação de máquinas, equipamentos químicos, instalações industriais, tanques, conexões, equipamentos de energia e documentação de reparo.
Ao renovar ou modernizar um dispositivo, o projetista ou fornecedor de materiais muitas vezes tem de responder à questão de qual tipo moderno pode ser usado em vez do material marcado de acordo com a norma PN-71/H-86020.

Como selecionar um substituto de aço de acordo com a norma PN-71/H-86020?

A escolha de um substituto moderno deve começar pela identificação completa da especificação do material e dos requisitos de documentação. Em seguida, compare:

• composição química,
• teor de carbono, cromo, níquel e molibdênio,
• a presença de aditivos como titânio, nióbio, nitrogênio e cobre,
• estrutura metalúrgica,
• propriedades mecânicas,
• condições de entrega e tratamento térmico necessário,
• soldabilidade,
• resistência ao tipo de corrosão exigido,
• temperatura de operação,
• Requisitos da norma do produto e da documentação de construção.

A mera semelhança de composição ou a indicação de um material como "equivalente" em uma tabela comparativa não significa automaticamente que os materiais sejam totalmente intercambiáveis.

PN-71/H-86020 e PN-EN 10088

Os aços inoxidáveis ​​modernos são classificados principalmente de acordo com a série de normas PN-EN 10088. Em vez dos antigos símbolos, como 0H18N9, H17 ou H17N13M2T, agora são utilizados números de materiais e designações químicas, por exemplo, 1.4301 / X5CrNi18-10, 1.4016 / X6Cr17 ou 1.4571 / X6CrNiMoTi17-12-2.
O sistema EN permite uma identificação mais inequívoca dos materiais no comércio internacional, mas o conhecimento das antigas designações PN continua a ser importante ao trabalhar com documentação técnica mais antiga e ao selecionar materiais substitutos.

PN-71/H-86020 – norma retirada, mas ainda válida na prática

A norma PN-71/H-86020 é atualmente histórica, mas sua importância prática não desapareceu. As designações de classe introduzidas por esta norma ainda são amplamente reconhecidas na indústria polonesa e constam na documentação de equipamentos utilizados há muitos anos.
Ao interpretar essas marcações, é necessário fazer uma distinção entre equivalente material a partir de um material apenas similarParticularmente no caso de componentes estruturais críticos, a substituição adequada deve ser determinada com base na composição química, propriedades mecânicas, condições de operação e requisitos de documentação técnica.