{"id":4354,"date":"2026-07-31T20:42:00","date_gmt":"2026-07-31T20:42:00","guid":{"rendered":"https:\/\/hontitan.com\/?p=4354"},"modified":"2026-07-27T08:47:25","modified_gmt":"2026-07-27T08:47:25","slug":"grade-12-vs-grade-2-titanium","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/grade-12-vs-grade-2-titanium\/","title":{"rendered":"Tit\u00e2nio de grau 12 vs. tit\u00e2nio de grau 2: propriedades, resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o e quando se deve optar por um grau superior"},"content":{"rendered":"

A classe 2 (UNS R50400) \u00e9 tit\u00e2nio comercialmente puro \u2014 o material mais utilizado na ind\u00fastria de processos qu\u00edmicos, f\u00e1cil de moldar e soldar, com excelente resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o geral. A classe 12 (UNS R53400, Ti-0,3Mo-0,8Ni) adiciona 0,8% de n\u00edquel e 0,3% de molibd\u00e9nio para aumentar o limite de escoamento em cerca de 25% e alargar a resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o em fendas a temperaturas que o Grau 2 simplesmente n\u00e3o consegue suportar. A contrapartida \u00e9 um pre\u00e7o unit\u00e1rio cerca de 13% mais elevado, mas a press\u00f5es e temperaturas elevadas, os recipientes de Grau 12 requerem paredes mais finas \u2014 e o custo total do projeto pode, na verdade, ser 21% inferior. Este guia compara ambas as classes, propriedade a propriedade, inclui os valores admiss\u00edveis de projeto da Sec\u00e7\u00e3o VIII da ASME e fornece-lhe um quadro de decis\u00e3o claro para determinar quando a atualiza\u00e7\u00e3o faz sentido do ponto de vista t\u00e9cnico e econ\u00f3mico.<\/p>\n\n\n\n

Em resumo: Tit\u00e2nio de grau 12 vs. tit\u00e2nio de grau 2<\/h2>\n\n\n\n
\"Tabela<\/figure>\n\n\n\n
Im\u00f3veis<\/th>2.\u00ba ano (R50400)<\/th>12.\u00ba ano (R53400)<\/th>Vencedor<\/th><\/tr><\/thead>
Composi\u00e7\u00e3o<\/strong><\/td>99%+ Ti (CP)<\/td>Ti + 0,8% Ni + 0,3% Mo<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
UTS (m\u00edn., ASTM B265)<\/strong><\/td>345 MPa (50 ksi)<\/td>483 MPa (70 ksi)<\/td>12\u00ba ano<\/td><\/tr>
Resist\u00eancia ao escoamento (min)<\/strong><\/td>275 MPa (40 ksi)<\/td>345 MPa (50 ksi)<\/td>12\u00ba ano<\/td><\/tr>
Alongamento (min)<\/strong><\/td>20%<\/td>18%<\/td>Grau 2<\/td><\/tr>
Densidade<\/strong><\/td>4,51 g\/cm\u00b3<\/td>4,51 g\/cm\u00b3<\/td>Gravata<\/td><\/tr>
Condutividade t\u00e9rmica<\/strong><\/td>22 W\/mK<\/td>19\u201321 W\/mK<\/td>Grau 2<\/td><\/tr>
Resist\u00eancia \u00e0 fadiga<\/strong><\/td>~250 MPa<\/td>~280 MPa<\/td>12\u00ba ano<\/td><\/tr>
Corros\u00e3o geral<\/strong><\/td>Excelente<\/td>Excelente<\/td>Gravata<\/td><\/tr>
Corros\u00e3o em fendas (solu\u00e7\u00e3o salina quente)<\/strong><\/td>Sens\u00edvel a temperaturas superiores a ~80 \u00b0C<\/td>Resistente a cerca de 240 \u00b0C com pH > 2<\/td>12\u00ba ano<\/strong><\/td><\/tr>
Resist\u00eancia ao HCl em ebuli\u00e7\u00e3o<\/strong><\/td>At\u00e9 uma concentra\u00e7\u00e3o de ~0,11 TP3T.<\/td>At\u00e9 uma concentra\u00e7\u00e3o de ~1%.<\/td>12\u00ba ano<\/strong><\/td><\/tr>
Soldabilidade<\/strong><\/td>Excelente<\/td>Excelente<\/td>Gravata<\/td><\/tr>
Conforme normas ASME, admiss\u00edvel a 300 \u00b0F<\/strong><\/td>12 000 psi<\/td>16 200 psi<\/td>12\u00ba ano<\/td><\/tr>
Custo dos materiais<\/strong><\/td>Mais baixo (~$13\/lb)<\/td>Mais elevado (~$15\/lb, ~13% de pr\u00e9mio)<\/td>Grau 2<\/td><\/tr>
Custo do sistema (T\/P elevado)<\/strong><\/td>Mais alto (paredes mais grossas)<\/td>Frequentemente mais baixo (paredes mais finas)<\/td>12\u00ba ano<\/strong><\/td><\/tr>
Normas ASTM<\/strong><\/td>B265 Gr2, B337, B338, B348<\/td>B265 Gr12, B337, B338, B348, B381<\/td>\u2014<\/td><\/tr>
Aplica\u00e7\u00f5es t\u00edpicas<\/strong><\/td>IPC geral, mar\u00edtimo, m\u00e9dico<\/td>Salmoura quente, CPI, dessaliniza\u00e7\u00e3o, energia geot\u00e9rmica<\/td>\u2014<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

O que distingue o 12.\u00ba ano do 2.\u00ba ano?<\/h2>\n\n\n\n

A liga de grau 12 corresponde \u00e0 liga de grau 2 com duas adi\u00e7\u00f5es deliberadas: 0,81 TP3T de n\u00edquel e 0,31 TP3T de molibd\u00e9nio.<\/strong> Essa \u00e9 toda a diferen\u00e7a na composi\u00e7\u00e3o. Ambas as classes partilham limites id\u00eanticos para o carbono (m\u00e1x. 0,08%), o azoto (m\u00e1x. 0,03%), o oxig\u00e9nio (m\u00e1x. 0,25%), hidrog\u00e9nio (m\u00e1x. 0,0151 TP3T) e ferro (m\u00e1x. 0,301 TP3T). O restante, em tit\u00e2nio, varia entre aproximadamente 97,6 e 99,21 TP3T na Classe 12, contra 98,9 e 1001 TP3T na Classe 2.<\/p>\n\n\n\n

Estas pequenas adi\u00e7\u00f5es provocam altera\u00e7\u00f5es desproporcionais em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s suas fra\u00e7\u00f5es em massa.<\/p>\n\n\n\n

Porqu\u00ea o n\u00edquel?<\/h3>\n\n\n\n

O n\u00edquel (Ni, 0,6\u20130,9%) aumenta a temperatura limite na qual a pel\u00edcula de \u00f3xido passiva do tit\u00e2nio se degrada em ambientes clorados. No tit\u00e2nio puro, a pel\u00edcula protetora de TiO\u2082 torna-se suscet\u00edvel ao ataque em fendas em solu\u00e7\u00f5es quentes e concentradas de cloreto \u2014 principalmente porque a geometria das fendas cria condi\u00e7\u00f5es localizadas de acidez e falta de oxig\u00e9nio que a pel\u00edcula de \u00f3xido n\u00e3o consegue suportar a temperaturas elevadas. O n\u00edquel estabiliza a pel\u00edcula passiva nestas condi\u00e7\u00f5es, elevando significativamente o limiar de in\u00edcio da corros\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 por isso que se especifica a classe 12 para os aquecedores de salmoura nas instala\u00e7\u00f5es de dessaliniza\u00e7\u00e3o, onde a classe 2 exigiria ou uma classe contendo pal\u00e1dio (muito mais cara) ou um limite m\u00e1ximo de temperatura de funcionamento que restringiria a efici\u00eancia da instala\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Porqu\u00ea o molibd\u00e9nio?<\/h3>\n\n\n\n

O molibd\u00e9nio (Mo, 0,2\u20130,4%) atua atrav\u00e9s de um mecanismo diferente. Em ambientes \u00e1cidos redutores \u2014 nomeadamente em aplica\u00e7\u00f5es com \u00e1cido clor\u00eddrico \u2014 o molibd\u00e9nio melhora a resist\u00eancia da liga \u00e0 corros\u00e3o uniforme. Este \u00e9 o mesmo papel que o molibd\u00e9nio desempenha no a\u00e7o inoxid\u00e1vel do tipo 316, onde a sua adi\u00e7\u00e3o de 2\u20133% de Mo \u00e9 a principal raz\u00e3o pela qual este tipo de a\u00e7o suporta o HCl e o \u00e1cido sulf\u00farico dilu\u00eddo muito melhor do que o tipo 304.<\/p>\n\n\n\n

No Grau 12, a quantidade \u00e9 muito inferior, mas alarga significativamente a vida \u00fatil a concentra\u00e7\u00f5es de \u00e1cido dilu\u00eddo, nas quais o Grau 2 sofre corros\u00e3o a taxas que excedem o limiar t\u00e9cnico t\u00edpico de 5 mils por ano (mpy).<\/p>\n\n\n\n

Juntos, o Ni e o Mo fazem com que o Grau 12 seja o que a ind\u00fastria denomina um \u201ctit\u00e2nio \u201dquase comercialmente puro\u201c ou \u201dliga magra\u00bb<\/strong> \u2014 mant\u00e9m a excelente formabilidade e soldabilidade do Grau 2, ao mesmo tempo que aumenta significativamente a resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, especialmente em ambientes agressivos redutores ou em que se alternam condi\u00e7\u00f5es oxidantes e redutoras.<\/p>\n\n\n\n

Propriedades mec\u00e2nicas: Grau 12 vs. Grau 2<\/h2>\n\n\n\n

O 12.\u00ba ano \u00e9 significativamente mais exigente do que o 2.\u00ba ano \u2014 e n\u00e3o apenas ligeiramente.<\/strong> A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o m\u00e1xima (UTS) m\u00ednima da norma ASTM B265 \u00e9 de 483 MPa (70 ksi) para o Grau 12, contra 345 MPa (50 ksi) para o Grau 2, o que representa uma diferen\u00e7a de 40% no limite m\u00ednimo da especifica\u00e7\u00e3o. Os valores t\u00edpicos reduzem essa diferen\u00e7a: 530\u2013550 MPa contra 420\u2013515 MPa, mas o Grau 12 continua a apresentar uma resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o (UTS) 15\u201326% superior na pr\u00e1tica.<\/p>\n\n\n\n

A vantagem em termos de resist\u00eancia \u00e9 ainda mais significativa na conce\u00e7\u00e3o de recipientes sob press\u00e3o e tubagens, uma vez que as tens\u00f5es admiss\u00edveis da ASME variam em fun\u00e7\u00e3o da resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o m\u00e1xima e da resist\u00eancia ao escoamento. Ao realizar os c\u00e1lculos previstos na Sec\u00e7\u00e3o VIII, Divis\u00e3o 1, a temperaturas elevadas, a vantagem do Grau 12 torna-se a base para paredes mais finas \u2014 o que compensa diretamente o seu custo unit\u00e1rio mais elevado.<\/p>\n\n\n\n

Compara\u00e7\u00e3o completa das propriedades mec\u00e2nicas<\/h3>\n\n\n\n
\"Gr\u00e1fico<\/figure>\n\n\n\n
Im\u00f3veis<\/th>2.\u00ba ano (R50400)<\/th>12.\u00ba ano (R53400)<\/th>Fonte<\/th><\/tr><\/thead>
UTS, m\u00ednimo<\/td>345 MPa (50 ksi)<\/td>483 MPa (70 ksi)<\/td>ASTM B265<\/td><\/tr>
UTS, recozido t\u00edpico<\/td>345\u2013515 MPa<\/td>530\u2013550 MPa<\/td>MatWeb, AZoM<\/td><\/tr>
Limite de escoamento, m\u00ednimo<\/td>275 MPa (40 ksi)<\/td>345 MPa (50 ksi)<\/td>ASTM B265<\/td><\/tr>
Limite de escoamento, t\u00edpico<\/td>275\u2013410 MPa<\/td>380\u2013410 MPa<\/td>MatWeb, AZoM<\/td><\/tr>
Alongamento na ruptura, m\u00ednimo<\/td>20%<\/td>18% (folha)<\/td>ASTM B265<\/td><\/tr>
Alongamento, t\u00edpico<\/td>23\u201328%<\/td>21%<\/td>MakeItFrom<\/td><\/tr>
Redu\u00e7\u00e3o da \u00e1rea<\/td>37%<\/td>28%<\/td>MakeItFrom<\/td><\/tr>
M\u00f3dulo de elasticidade<\/td>110 GPa<\/td>105\u2013110 GPa<\/td>AZoM, MakeItFrom<\/td><\/tr>
Resist\u00eancia ao cisalhamento<\/td>270 MPa<\/td>330 MPa<\/td>MakeItFrom<\/td><\/tr>
Resist\u00eancia \u00e0 fadiga<\/td>~250 MPa<\/td>~280 MPa<\/td>MakeItFrom<\/td><\/tr>
Dureza, Brinell<\/td>~120\u2013160 HB<\/td>180\u2013235 HB<\/td>AZoM<\/td><\/tr>
Densidade<\/td>4,51 g\/cm\u00b3<\/td>4,51 g\/cm\u00b3<\/td>ASTM B265<\/td><\/tr>
Condutividade t\u00e9rmica<\/td>22 W\/mK<\/td>19\u201321 W\/mK<\/td>MakeItFrom, AZoM<\/td><\/tr>
Expans\u00e3o t\u00e9rmica<\/td>9,0 \u00b5m\/m\u00b7K<\/td>8,6\u20139,6 \u00b5m\/m\u00b7K<\/td>AZoM, MakeItFrom<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

O que significam os valores de ductilidade<\/h3>\n\n\n\n

A classe 2 apresenta um alongamento ligeiramente superior (23%, valor t\u00edpico, contra 21% para a classe 12) e uma redu\u00e7\u00e3o de \u00e1rea significativamente superior (37% contra 28%). Isto significa que o Grau 2 \u00e9 mais tolerante em opera\u00e7\u00f5es de conforma\u00e7\u00e3o a frio \u2014 estica-se mais antes de rachar. Para formas complexas, o Grau 2 continua a ser o material mais f\u00e1cil de trabalhar.<\/p>\n\n\n\n

A maior dureza do Grau 12 (at\u00e9 235 HB, contra 160 HB do Grau 2) significa que \u00e9 mais resistente ao desgaste, o que \u00e9 importante em aplica\u00e7\u00f5es de bombas e v\u00e1lvulas com meios abrasivos. A sua usinagem \u00e9 ligeiramente mais dif\u00edcil \u2014 recomendam-se velocidades mais baixas e ferramentas de metal duro (designa\u00e7\u00e3o C1\u2013C4).<\/p>\n\n\n\n

Densidade e peso<\/h3>\n\n\n\n

Ambas as classes t\u00eam uma densidade essencialmente id\u00eantica (4,50\u20134,51 g\/cm\u00b3), o que corresponde aproximadamente \u00e0 densidade do a\u00e7o inoxid\u00e1vel 56%. A vantagem do tit\u00e2nio em termos de peso em rela\u00e7\u00e3o ao a\u00e7o mant\u00e9m-se, independentemente da classe escolhida. Ao comparar a Classe 12 com a Classe 2 em projetos em que o peso \u00e9 um fator determinante, a densidade n\u00e3o constitui um fator diferenciador.<\/p>\n\n\n\n

Resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o: \u00e9 aqui que a classe 12 justifica o seu pre\u00e7o mais elevado<\/h2>\n\n\n\n
\"Conjunto<\/figure>\n\n\n\n

Ambas as classes apresentam uma excelente resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o geral<\/strong> \u2014 mas n\u00e3o \u00e9 a\u00ed que a decis\u00e3o se torna interessante. A pel\u00edcula passiva de TiO\u2082 do tit\u00e2nio puro torna tanto o Grau 2 como o Grau 12 essencialmente imunes \u00e0 \u00e1gua do mar, a solu\u00e7\u00f5es salinas dilu\u00eddas, \u00e0 maioria dos \u00e1cidos org\u00e2nicos e a ambientes oxidantes a temperaturas moderadas. Em aplica\u00e7\u00f5es em que nenhum dos dois graus sofre corros\u00e3o, \u00e9 dif\u00edcil justificar o custo adicional do Grau 12.<\/p>\n\n\n\n

Essa diferencia\u00e7\u00e3o manifesta-se em tr\u00eas cen\u00e1rios espec\u00edficos: corros\u00e3o em fendas em solu\u00e7\u00f5es quentes de cloretos, ambientes \u00e1cidos redutores e utiliza\u00e7\u00e3o a temperaturas superiores a 80 \u00b0C em salmouras.<\/p>\n\n\n\n

Corros\u00e3o em fendas: o fator diferenciador crucial<\/h3>\n\n\n\n

A corros\u00e3o em fendas \u00e9 o calcanhar de Aquiles do tit\u00e2nio comercialmente puro. Esta ocorre quando a geometria da fenda (sob juntas, em liga\u00e7\u00f5es roscadas, entre o tubo e a placa de tubos) cria uma zona estagnada e empobrecida em oxig\u00e9nio numa solu\u00e7\u00e3o quente de cloretos. O pH da solu\u00e7\u00e3o local diminui e a pel\u00edcula de \u00f3xido degrada-se. No caso do Grau 2, isto torna-se normalmente uma preocupa\u00e7\u00e3o a temperaturas superiores a 70\u201380 \u00b0C em ambientes com cloretos concentrados.<\/p>\n\n\n\n

O grau 12 eleva esse limiar para aproximadamente 240 \u00b0C (464 \u00b0F) em valores de pH superiores a 2.<\/strong> A adi\u00e7\u00e3o de n\u00edquel \u00e9 o principal fator determinante. Os dados publicados sobre corros\u00e3o (retirados da publica\u00e7\u00e3o t\u00e9cnica \u00abMTI Connect 2020\u00bb da Tricor Metals, com base em dados de ensaios da ind\u00fastria) mostram que, em salmoura saturada:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • O a\u00e7o de grau 2\/2H sofre corros\u00e3o intersticial a temperaturas elevadas, mesmo com um pH de 2<\/li>\n\n\n\n
  • A classe 12 n\u00e3o apresenta corros\u00e3o intersticial a um pH > 2 at\u00e9 240 \u00b0C<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    N\u00e3o se trata de uma melhoria marginal \u2014 \u00e9, aproximadamente, uma expans\u00e3o de 3 vezes do intervalo de funcionamento seguro para aplica\u00e7\u00f5es com cloretos a altas temperaturas. Os aquecedores de salmoura em instala\u00e7\u00f5es de dessaliniza\u00e7\u00e3o, os permutadores de calor geot\u00e9rmicos e os permutadores de calor em instala\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que funcionam a temperaturas superiores a 80 \u00b0C em aplica\u00e7\u00f5es com cloretos representam exatamente as aplica\u00e7\u00f5es em que a Classe 12 compensa.<\/p>\n\n\n\n

    Um ponto fundamental que vale a pena salientar: nenhuma das duas variedades apresenta absor\u00e7\u00e3o de hidrog\u00e9nio em salmoura quente com pH neutro a \u00e1cido<\/strong>. A classe 2 continua a ser uma op\u00e7\u00e3o v\u00e1lida para aplica\u00e7\u00f5es com cloreto, desde que as temperaturas se mantenham abaixo de ~80 \u00b0C e a geometria das fendas seja controlada.<\/p>\n\n\n\n

    Servi\u00e7o de \u00c1cido Clor\u00eddrico<\/h3>\n\n\n\n

    No \u00e1cido clor\u00eddrico em ebuli\u00e7\u00e3o, o limite de concentra\u00e7\u00e3o separa as duas categorias de forma decisiva:<\/p>\n\n\n\n

    Concentra\u00e7\u00e3o de HCl (ponto de ebuli\u00e7\u00e3o)<\/th>Grau 2<\/th>12\u00ba ano<\/th><\/tr><\/thead>
    0,051 TP3T (\u2248pH 2)<\/td>\u22645 mpy \u2713<\/td>\u22645 mpy \u2713<\/td><\/tr>
    0.1%<\/td>Marginal<\/td>\u22645 mpy \u2713<\/td><\/tr>
    0.5%<\/td>>5 mpy \u2717<\/td>\u22645 mpy \u2713<\/td><\/tr>
    1.0%<\/td>Taxa elevada \u2717<\/td>\u22645 mpy \u2713<\/td><\/tr>
    2.0%<\/td>Taxa muito elevada \u2717<\/td>>5 mpy \u2014 corros\u00e3o \u2717<\/td><\/tr>
    5.0%<\/td>Grave \u2717<\/td>Grave \u2717<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Dados baseados na publica\u00e7\u00e3o \u00abMTI CONNECT\u00bb da Tricor Metals, que faz refer\u00eancia a ensaios de corros\u00e3o realizados na ind\u00fastria. 5 mpy (0,127 mm\/ano) \u00e9 um limiar de engenharia frequentemente utilizado.<\/em><\/p>\n\n\n\n

    A classe 2 quase nunca \u00e9 especificada para aplica\u00e7\u00f5es com HCl. O grau 12 \u00e9 \u00fatil at\u00e9 uma concentra\u00e7\u00e3o de HCl em ebuli\u00e7\u00e3o de aproximadamente 1% \u2014 ainda muito aqu\u00e9m dos graus que cont\u00eam pal\u00e1dio (7, 11, 16, 17), que suportam ambientes altamente redutores, mas suficiente para muitos fluxos de processamento qu\u00edmico onde est\u00e3o presentes vest\u00edgios de HCl.<\/p>\n\n\n\n

    Ambientes redutores vs. oxidantes<\/h3>\n\n\n\n

    O tit\u00e2nio n\u00e3o ligado (Grau 2) apresenta um excelente desempenho em ambientes oxidantes, uma vez que a pel\u00edcula de \u00f3xido passiva \u00e9 termodinamicamente est\u00e1vel. Por outro lado, tem dificuldades em ambientes redutores \u2014 \u00e1cidos minerais dilu\u00eddos sem oxidantes dissolvidos \u2014, porque a pel\u00edcula n\u00e3o se mant\u00e9m. A adi\u00e7\u00e3o de molibd\u00e9nio na Classe 12 visa especificamente colmatar esta lacuna: o Mo estabiliza a pel\u00edcula em condi\u00e7\u00f5es ligeiramente redutoras e alarga o intervalo de utiliza\u00e7\u00e3o em ambientes mistos ou com condi\u00e7\u00f5es oxidantes e redutoras vari\u00e1veis.<\/p>\n\n\n\n

    Conclus\u00e3o pr\u00e1tica: se o seu fluxo de processo alternar entre condi\u00e7\u00f5es oxidantes e redutoras (algo comum em reatores qu\u00edmicos em lote), o Grau 12 \u00e9 consideravelmente mais fi\u00e1vel do que o Grau 2.<\/p>\n\n\n\n

    Limites de projeto da ASME: O argumento econ\u00f3mico a favor do Grau 12<\/h2>\n\n\n\n
    \"Tabela<\/figure>\n\n\n\n

    A diferen\u00e7a de pre\u00e7o por libra entre o Grau 12 e o Grau 2 revela apenas uma parte da realidade.<\/strong> O grau 12 custa normalmente cerca de 13% a mais por libra (aproximadamente $15,07 contra $13,34\/lb, com base nos dados da Tricor Metals de 2020; os pre\u00e7os atuais de mercado variam, mas o pr\u00e9mio relativo \u00e9 semelhante). Para os engenheiros que se concentram apenas no pre\u00e7o de compra do material, esse pr\u00e9mio parece uma desvantagem em termos de custos. A compara\u00e7\u00e3o com os limites de projeto permitidos pela ASME revela por que raz\u00e3o essa perspetiva \u00e9 incompleta.<\/p>\n\n\n\n

    A Sec\u00e7\u00e3o VIII, Divis\u00e3o 1 da ASME estabelece as tens\u00f5es de projeto admiss\u00edveis para recipientes sob press\u00e3o. O grau 12 apresenta valores admiss\u00edveis mais elevados em todas as temperaturas:<\/p>\n\n\n\n

    Tens\u00f5es admiss\u00edveis de projeto da Sec\u00e7\u00e3o VIII, Divis\u00e3o 1, da ASME<\/h3>\n\n\n\n
    Temperatura<\/th>2.\u00ba ano H (R50400)<\/th>12.\u00ba ano (R53400)<\/th>Vantagem do 12.\u00ba ano<\/th><\/tr><\/thead>
    100 \u00b0F (38 \u00b0C)<\/td>16 600 psi<\/td>20 000 psi<\/td>+20%<\/td><\/tr>
    150 \u00b0F (66 \u00b0C)<\/td>15 900 psi<\/td>20 000 psi<\/td>+26%<\/td><\/tr>
    200 \u00b0F (93 \u00b0C)<\/td>14 400 psi<\/td>18 700 psi<\/td>+30%<\/td><\/tr>
    250 \u00b0F (121 \u00b0C)<\/td>13 100 psi<\/td>17 400 psi<\/td>+33%<\/td><\/tr>
    300 \u00b0F (149 \u00b0C)<\/td>12 000 psi<\/td>16 200 psi<\/td>+35%<\/td><\/tr>
    400 \u00b0F (204 \u00b0C)<\/td>10 200 psi<\/td>14 300 psi<\/td>+40%<\/td><\/tr>
    500 \u00b0F (260 \u00b0C)<\/td>8 800 psi<\/td>13 100 psi<\/td>+49%<\/td><\/tr>
    600 \u00b0F (315 \u00b0C)<\/td>7 600 psi<\/td>12 300 psi<\/td>+62%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Fonte: C\u00f3digo ASME para Caldeiras e Recipientes sob Press\u00e3o, Sec\u00e7\u00e3o VIII, Divis\u00e3o 1, conforme publicado na revista \u00abMTI Connect 2020\u00bb da Tricor Metals.<\/em><\/p>\n\n\n\n

    A vantagem em termos de tens\u00e3o admiss\u00edvel aumenta com a temperatura. A 600 \u00b0F, a classe 12 apresenta uma tens\u00e3o admiss\u00edvel 62% superior \u00e0 da classe 2H. Isto traduz-se diretamente na espessura da parede \u2014 e, por conseguinte, no peso total do material.<\/p>\n\n\n\n

    C\u00e1lculo da embarca\u00e7\u00e3o real<\/h3>\n\n\n\n

    Para um recipiente a 300 \u00b0F (149 \u00b0C) e 300 psi:<\/p>\n\n\n\n

    <\/th>2.\u00ba ano H<\/th>12\u00ba ano<\/th><\/tr><\/thead>
    Espessura m\u00ednima calculada<\/td>1,53 pol.<\/td>1,14 pol.<\/td><\/tr>
    Placa de s\u00e9rie utilizada<\/td>1,75 pol. (1-3\/4\u2033)<\/td>1,25 pol. (1-1\/4\u2033)<\/td><\/tr>
    Diferen\u00e7a de peso do material<\/td>40% e mais<\/td>Valor de refer\u00eancia<\/td><\/tr>
    Custo do material por libra<\/td>$13.34<\/td>$15.07<\/td><\/tr>
    Custo total dos materiais<\/strong><\/td>29% mais<\/strong><\/td>Valor de refer\u00eancia<\/strong><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Calculado de acordo com a Sec\u00e7\u00e3o VIII, Divis\u00e3o 1 da ASME, utilizando os valores admiss\u00edveis de projeto acima indicados. Fonte: Tricor Metals MTI Connect 2020.<\/em><\/p>\n\n\n\n

    A 100 \u00b0F e 100 psi, a vantagem \u00e9 menor, mas continua a existir (a Classe 2H requer uma chapa de 0,40\u2033, contra os 0,33\u2033 da Classe 12). A press\u00f5es e temperaturas elevadas \u2014 precisamente as condi\u00e7\u00f5es em que o risco de corros\u00e3o intersticial tamb\u00e9m aumenta \u2014, o Grau 12 oferece simultaneamente uma vantagem em termos de resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o e uma vantagem em termos de custo.<\/p>\n\n\n\n

    O resultado final: os recipientes fabricados com a\u00e7o de grau 12 podem custar aproximadamente 21% menos no total<\/strong> do que os recipientes equivalentes da classe 2H quando operam a temperaturas e press\u00f5es elevadas. O custo de fabrico \u00e9 compar\u00e1vel, uma vez que ambas as classes s\u00e3o soldadas e moldadas de forma semelhante.<\/p>\n\n\n\n

    Esta an\u00e1lise nem sempre favorece o Grau 12. Em aplica\u00e7\u00f5es com cloretos a baixa press\u00e3o e baixa temperatura, em que \u00e9 poss\u00edvel eliminar a geometria das fendas atrav\u00e9s de solu\u00e7\u00f5es de engenharia (por exemplo, juntas soldadas em vez de flanges com juntas de veda\u00e7\u00e3o), o custo unit\u00e1rio mais baixo do Grau 2 revela-se vantajoso.<\/p>\n\n\n\n

    Fabrica\u00e7\u00e3o: Soldadura, Conforma\u00e7\u00e3o e Maquina\u00e7\u00e3o<\/h2>\n\n\n\n
    \"Junta<\/figure>\n\n\n\n

    Do ponto de vista de um fabricante, o Grau 12 e o Grau 2 apresentam um comportamento semelhante.<\/strong> Ambos s\u00e3o classificados como excelentes em termos de soldabilidade e podem ser moldados a quente ou a frio. Esta \u00e9 uma das raz\u00f5es pelas quais o Grau 12 \u00e9 por vezes descrito como uma \u201catualiza\u00e7\u00e3o imediata\u201d nas especifica\u00e7\u00f5es \u2014 as oficinas que trabalham regularmente com o Grau 2 conseguem trabalhar com o Grau 12 sem necessidade de reequipamento ou reciclagem profissional.<\/p>\n\n\n\n

    Soldadura<\/h3>\n\n\n\n

    Ambas as classes s\u00e3o soldadas utilizando procedimentos padr\u00e3o para o tit\u00e2nio: soldadura por arco com g\u00e1s tungst\u00e9nio (GTAW\/TIG) com material de adi\u00e7\u00e3o compat\u00edvel com a classe (ERTi-12 para a Classe 12, ERTi-2 para a Classe 2), prote\u00e7\u00e3o total com g\u00e1s inerte, sem exposi\u00e7\u00e3o \u00e0 atmosfera durante a soldadura, e arrefecimento at\u00e9 uma temperatura inferior a 400 \u00b0F. A prote\u00e7\u00e3o com arg\u00e3o ou h\u00e9lio \u00e9 aplicada simultaneamente ao banho de fus\u00e3o, \u00e0 zona afetada pelo calor e \u00e0 raiz da soldadura.<\/p>\n\n\n\n

    A microestrutura da soldadura da classe 12 \u00e9 ligeiramente diferente devido ao teor de Ni-Mo, mas as juntas de soldadura mant\u00eam uma resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o equivalente \u00e0 do metal de base, desde que sejam seguidos os procedimentos adequados. Os fatores de efici\u00eancia das juntas de soldadura e as qualifica\u00e7\u00f5es dos procedimentos, nos termos da Sec\u00e7\u00e3o IX da ASME, aplicam-se a ambas as classes.<\/p>\n\n\n\n

    Uma nota pr\u00e1tica: por vezes, \u00e9 especificado um recozimento p\u00f3s-soldadura para o Grau 12 em condi\u00e7\u00f5es de servi\u00e7o agressivas. O intervalo de recozimento \u00e9 de 732\u2013816 \u00b0C (1350\u20131500 \u00b0F), mantido durante 2 horas, com arrefecimento ao ar. Al\u00edvio de tens\u00f5es interm\u00e9dio: 538\u2013649 \u00b0C (1000\u20131200 \u00b0F) durante 1 hora, com arrefecimento ao ar.<\/p>\n\n\n\n

    Forma\u00e7\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n

    Ambas as classes apresentam um comportamento de recupera\u00e7\u00e3o el\u00e1stica semelhante ao do a\u00e7o inoxid\u00e1vel austen\u00edtico. A Classe 12 \u00e9 ligeiramente mais dura (Brinell at\u00e9 235 HB contra 160 HB da Classe 2), pelo que as for\u00e7as de conforma\u00e7\u00e3o e o desgaste das matrizes s\u00e3o ligeiramente superiores. Para opera\u00e7\u00f5es de embutimento profundo ou de conforma\u00e7\u00e3o a frio intensiva, a maior ductilidade da classe 2 (redu\u00e7\u00e3o de \u00e1rea de 37% contra 28% para a classe 12) proporciona maior margem de manobra.<\/p>\n\n\n\n

    A conforma\u00e7\u00e3o a quente melhora a ductilidade em ambas as classes. As temperaturas de forjamento em bruto da classe 12 situam-se nos 871 \u00b0C (1600 \u00b0F), enquanto as do forjamento de acabamento variam entre os 788 e os 843 \u00b0C (1450\u20131550 \u00b0F).<\/p>\n\n\n\n

    Recomenda-se o recozimento p\u00f3s-trabalho a frio para o Grau 12, a fim de restaurar a resist\u00eancia ideal \u00e0 corros\u00e3o e eliminar as tens\u00f5es residuais.<\/p>\n\n\n\n

    Maquina\u00e7\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n

    A maior dureza do Grau 12 implica velocidades de corte mais baixas, maior press\u00e3o da ferramenta e maior gera\u00e7\u00e3o de calor, em compara\u00e7\u00e3o com o Grau 2. Ferramentas recomendadas: carboneto de tungst\u00e9nio (designa\u00e7\u00f5es C1\u2013C4) ou \u00e0 base de cobalto. Um fluxo adequado de l\u00edquido de arrefecimento \u00e9 fundamental \u2014 a baixa condutividade t\u00e9rmica do tit\u00e2nio (19\u201321 W\/mK) significa que o calor se concentra na aresta de corte, em vez de se dissipar na limalha. Taxas de avan\u00e7o elevadas reduzem o risco de endurecimento por deforma\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

    Se uma oficina j\u00e1 tiver experi\u00eancia na maquina\u00e7\u00e3o de Grau 2, o Grau 12 exige a mesma disciplina, al\u00e9m de configura\u00e7\u00f5es de velocidade ligeiramente mais conservadoras. A diferen\u00e7a n\u00e3o \u00e9 significativa.<\/p>\n\n\n\n

    Aplica\u00e7\u00f5es: Onde cada grau se enquadra<\/h2>\n\n\n\n

    O 2.\u00ba ano e o 12.\u00ba ano abrangem \u00e1reas de candidatura que se sobrep\u00f5em, mas que s\u00e3o distintas.<\/strong> A escolha certa depende mais das condi\u00e7\u00f5es de funcionamento \u2014 temperatura, concentra\u00e7\u00e3o de cloretos, ambiente \u00e1cido \u2014 do que do setor industrial.<\/p>\n\n\n\n

    Candidaturas para o 2.\u00ba ano<\/h3>\n\n\n\n

    O tit\u00e2nio de grau 2 \u00e9 o tit\u00e2nio padr\u00e3o utilizado para:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Equipamento geral para o processamento qu\u00edmico<\/strong>\u00a0em ambientes oxidantes a temperaturas moderadas (servi\u00e7o com cloretos a temperaturas inferiores a 80 \u00b0C)<\/li>\n\n\n\n
    • Acess\u00f3rios n\u00e1uticos<\/strong>\u00a0\u2014 elementos de fixa\u00e7\u00e3o, tubos de permutadores de calor, condensadores em sistemas de arrefecimento com \u00e1gua do mar (temperatura ambiente at\u00e9 60 \u00b0C)<\/li>\n\n\n\n
    • Dispositivos m\u00e9dicos<\/strong>\u00a0\u2014 implantes (o Grau 4 \u00e9 mais comum em implantes sujeitos a tens\u00f5es mais elevadas, mas o Grau 2 \u00e9 utilizado em aplica\u00e7\u00f5es com tens\u00f5es mais baixas)<\/li>\n\n\n\n
    • Componentes n\u00e3o estruturais para a ind\u00fastria aeroespacial<\/strong>\u00a0\u2014 pain\u00e9is de acesso, suportes, carenagens<\/li>\n\n\n\n
    • Componentes de uma esta\u00e7\u00e3o de dessaliniza\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0em aplica\u00e7\u00f5es a baixas temperaturas, em que a geometria das fendas pode ser controlada<\/li>\n\n\n\n
    • Manuseamento de cloro e lix\u00edvia<\/strong>\u00a0\u2014 o tit\u00e2nio passiva-se bem em cloro gasoso h\u00famido e hipoclorito de s\u00f3dio<\/li>\n\n\n\n
    • Tanques de armazenamento de \u00e1cido n\u00edtrico<\/strong>\u00a0e outros \u00e1cidos oxidantes<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Vantagens da classe 2: o custo mais baixo entre as classes de tit\u00e2nio para aplica\u00e7\u00f5es estruturais, a maior disponibilidade, a maior facilidade de conforma\u00e7\u00e3o e a maior familiaridade por parte dos fabricantes.<\/p>\n\n\n\n

      Candidaturas ao 12.\u00ba ano<\/h3>\n\n\n\n

      O 12.\u00ba ano \u00e9 atribu\u00eddo quando se verificar uma ou mais das seguintes condi\u00e7\u00f5es:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Servi\u00e7o com salmoura quente a temperaturas superiores a 80 \u00b0C<\/strong>\u00a0\u2014 aquecedores de salmoura de dessaliniza\u00e7\u00e3o, evaporadores, equipamento de destila\u00e7\u00e3o de m\u00faltiplos efeitos (MED)<\/li>\n\n\n\n
      • Permutadores de calor geot\u00e9rmicos<\/strong>\u00a0\u2014 A classe 12 est\u00e1 documentada como sendo adequada para fluidos geot\u00e9rmicos (Thomas, Workshop Geot\u00e9rmico de Stanford)<\/li>\n\n\n\n
      • Equipamento para processos qu\u00edmicos a temperaturas e press\u00f5es elevadas<\/strong>\u00a0\u2014 especialmente nos casos em que o cumprimento das normas de projeto exige paredes mais espessas de Grau 2, que n\u00e3o s\u00e3o economicamente vi\u00e1veis<\/li>\n\n\n\n
      • Ambientes redox redutores ou vari\u00e1veis<\/strong>\u00a0\u2014 correntes com HCl dilu\u00eddo, condi\u00e7\u00f5es oxidantes-redutoras vari\u00e1veis<\/li>\n\n\n\n
      • Bombas e v\u00e1lvulas<\/strong>\u00a0em aplica\u00e7\u00f5es a altas temperaturas e com elevado teor de cloreto, em que existe o risco de corros\u00e3o intersticial na carca\u00e7a da bomba ou na sede da v\u00e1lvula<\/li>\n\n\n\n
      • Tubos e acess\u00f3rios<\/strong>\u00a0na transfer\u00eancia de produtos qu\u00edmicos a alta press\u00e3o (normas ASTM B337 e B338, aplic\u00e1veis a ambas)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Estrutura de decis\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n

        Utilize esta tabela para decidir se deve passar do 2.\u00ba ano para o 12.\u00ba ano:<\/p>\n\n\n\n

        Estado<\/th>O 2.\u00ba ano \u00e9 adequado?<\/th>Recomendado para o 12.\u00ba ano?<\/th><\/tr><\/thead>
        Temperatura < 80 \u00b0C, utiliza\u00e7\u00e3o em ambientes com cloretos<\/td>\u2713 Normalmente, sim<\/td>N\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio<\/td><\/tr>
        Temperatura: 80\u2013240 \u00b0C, aplica\u00e7\u00e3o com cloretos<\/td>Marginal \u2014 avaliar o risco de fissuras<\/td>\u2713 Sim<\/td><\/tr>
        Temperatura > 240 \u00b0C, utiliza\u00e7\u00e3o em ambientes com cloretos<\/td>N\u00e3o<\/td>Considere o Gr7 ou o Gr16 (com Pd)<\/td><\/tr>
        A press\u00e3o de funcionamento requer uma espessura de parede > 1\u2033 a temperaturas elevadas<\/td>Verificar os valores admiss\u00edveis da ASME<\/td>\u2713 Executar a compara\u00e7\u00e3o de espessuras<\/td><\/tr>
        HCl dilu\u00eddo em ebuli\u00e7\u00e3o < 0,1%<\/td>\u2713 Grau 2 lim\u00edtrofe<\/td>\u2713 \u00c9 prefer\u00edvel ter conclu\u00eddo o 12.\u00ba ano<\/td><\/tr>
        Efervesc\u00eancia de HCl dilu\u00eddo 0,1\u20132%<\/td>\u2717 N\u00e3o \u00e9 adequado<\/td>\u2713 Trabalhos do 12.\u00ba ano<\/td><\/tr>
        HCl dilu\u00eddo em ebuli\u00e7\u00e3o > 2%<\/td>\u2717<\/td>Considere o Gr7\/Gr16<\/td><\/tr>
        Apenas em ambiente oxidante, \u00e0 temperatura ambiente<\/td>\u2713 O grau 2 \u00e9 o ideal<\/td>N\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio<\/td><\/tr>
        Ambiente redutor (sem oxidantes)<\/td>L\u00edmite<\/td>\u2713 \u00c9 prefer\u00edvel ter conclu\u00eddo o 12.\u00ba ano<\/td><\/tr>
        Vari\u00e1vel de oxida\u00e7\u00e3o-redu\u00e7\u00e3o<\/td>Arriscado<\/td>\u2713 \u00c9 prefer\u00edvel ter conclu\u00eddo o 12.\u00ba ano<\/td><\/tr>
        Marinho, \u00e1gua do mar a baixa temperatura<\/td>\u2713 2.\u00ba ano<\/td>N\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio<\/td><\/tr>
        Fluidos geot\u00e9rmicos ou hidrotermais<\/td>Avaliar a temperatura<\/td>\u2713 12.\u00ba ano, devidamente comprovado<\/td><\/tr>
        O projeto deve estar em conformidade com a norma ASME, >200 \u00b0F<\/td>Verificar os valores permitidos<\/td>\u2713 Executar a compara\u00e7\u00e3o<\/td><\/tr>
        Servi\u00e7o \u00e0 temperatura ambiente, com restri\u00e7\u00f5es or\u00e7amentais<\/td>\u2713 Vit\u00f3rias da 2.\u00aa classe<\/td>N\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

        Quando os engenheiros passam do 2.\u00ba ano para o 12.\u00ba ano<\/h2>\n\n\n\n

        Na pr\u00e1tica, a forma como o 12.\u00ba ano \u00e9 abordado n\u00e3o come\u00e7a, normalmente, com uma discuss\u00e3o sobre a ci\u00eancia da corros\u00e3o. Come\u00e7a com uma an\u00e1lise das falhas.<\/p>\n\n\n\n

        Na ind\u00fastria de processos qu\u00edmicos, o cen\u00e1rio t\u00edpico \u00e9 o seguinte: um permutador de calor ou corpo de bomba de Grau 2 funciona na perfei\u00e7\u00e3o durante anos, mas depois desenvolve corros\u00e3o por pite localizada ou corros\u00e3o em fendas sob uma junta ou atr\u00e1s de um parafuso \u2014 invariavelmente numa zona de alta temperatura. O resto do equipamento est\u00e1 em bom estado. A investiga\u00e7\u00e3o atribui a falha a uma combina\u00e7\u00e3o espec\u00edfica de temperatura, concentra\u00e7\u00e3o de cloretos e geometria da fenda, condi\u00e7\u00f5es para as quais o Grau 2 n\u00e3o est\u00e1 classificado. O Grau 12 \u00e9 considerado o pr\u00f3ximo n\u00edvel a considerar antes de se optar pelos graus mais caros que cont\u00eam pal\u00e1dio.<\/p>\n\n\n\n

        O que muitas vezes surpreende os engenheiros que realizam esta avalia\u00e7\u00e3o pela primeira vez \u00e9 o n\u00edvel de resist\u00eancia admiss\u00edvel da ASME. A expectativa inicial \u00e9 que o Grau 12 tenha um custo mais elevado \u2014 porque, numa base por libra, \u00e9 efetivamente mais caro. A constata\u00e7\u00e3o de que um recipiente de Grau 12 pode ser projetado com paredes mais finas \u2014 e que o custo total de instala\u00e7\u00e3o pode, na verdade, ficar mais baixo nas combina\u00e7\u00f5es de press\u00e3o e temperatura que motivaram a avalia\u00e7\u00e3o inicialmente \u2014 altera o c\u00e1lculo econ\u00f3mico.<\/p>\n\n\n\n

        Analisei exaustivamente a publica\u00e7\u00e3o t\u00e9cnica \u00abMTI Connect 2020\u00bb da Tricor Metals sobre este tema, e os dados a\u00ed apresentados constituem a compara\u00e7\u00e3o mais completa, proveniente de uma \u00fanica fonte, entre a Classe 2H e a Classe 12 no contexto da ind\u00fastria de processamento qu\u00edmico que j\u00e1 vi na literatura dispon\u00edvel. Os exemplos de espessura de recipientes a 300 \u00b0F\/300 psi s\u00e3o particularmente esclarecedores: o Grau 2H requer uma chapa com espessura nominal de 1-3\/4\u2033; o Grau 12 reduz essa espessura para 1-1\/4\u2033 nominal. O c\u00e1lculo do custo total do material favorece o Grau 12 em cerca de 29% nesse cen\u00e1rio, mesmo antes de se ter em conta quaisquer considera\u00e7\u00f5es relativas \u00e0 vida \u00fatil em termos de corros\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

        Outro padr\u00e3o digno de nota: os fabricantes que trabalham regularmente com o Grau 2 e disp\u00f5em de bons procedimentos de soldadura de tit\u00e2nio raramente enfrentam altera\u00e7\u00f5es significativas no processo quando passam para o Grau 12. A liga comporta-se de forma suficientemente semelhante para que o material de adi\u00e7\u00e3o ERTi-12 e as mesmas pr\u00e1ticas de g\u00e1s de prote\u00e7\u00e3o sejam diretamente aplic\u00e1veis. O argumento de que o Grau 12 \u00e9 \u201cmais dif\u00edcil de fabricar\u201d prov\u00e9m geralmente de oficinas com experi\u00eancia limitada em tit\u00e2nio em geral, e n\u00e3o de oficinas que tenham trabalhado com o Grau 2 em grande escala.<\/p>\n\n\n\n

        Perguntas mais frequentes<\/h2>\n\n\n\n

        Qual \u00e9 a principal diferen\u00e7a entre o tit\u00e2nio de grau 2 e o de grau 12?<\/strong>
        A classe 12 corresponde essencialmente \u00e0 classe 2 com a adi\u00e7\u00e3o de 0,8% de n\u00edquel e 0,3% de molibd\u00e9nio. Estes elementos de liga aumentam o limite de escoamento (m\u00ednimo ~25% mais elevado), melhoram a resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o em fendas em ambientes quentes com cloretos (o Grau 12 resiste ao ataque em fendas at\u00e9 ~240 \u00b0C, contra ~80 \u00b0C para o Grau 2), e prolongam a vida \u00fatil em ambientes de \u00e1cidos redutores dilu\u00eddos, como o \u00e1cido clor\u00eddrico.<\/p>\n\n\n\n

        O tit\u00e2nio de grau 12 \u00e9 mais resistente do que o de grau 2?<\/strong>
        Sim, significativamente. A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o m\u00e1xima (UTS) m\u00ednima da norma ASTM B265 \u00e9 de 483 MPa (70 ksi) para o Grau 12, contra 345 MPa (50 ksi) para o Grau 2 \u2014 um valor m\u00ednimo mais elevado no 40%. Os valores t\u00edpicos situam-se entre 530 e 550 MPa, contra 420 MPa. Os valores m\u00ednimos de resist\u00eancia ao escoamento s\u00e3o de 345 MPa (Grau 12) contra 275 MPa (Grau 2). A Classe 2 mant\u00e9m um alongamento e uma redu\u00e7\u00e3o de \u00e1rea ligeiramente superiores, tornando-a mais d\u00factil para opera\u00e7\u00f5es de conforma\u00e7\u00e3o a frio severas.<\/p>\n\n\n\n

        O 12.\u00ba ano custa mais do que o 2.\u00ba ano?<\/strong>
        Por libra, sim \u2014 aproximadamente 13% a mais (com base nos dados da Tricor Metals de 2020; os pre\u00e7os atuais de mercado variam). No entanto, os limites de projeto mais elevados da norma ASME para o Grau 12 permitem paredes de recipientes mais finas a temperaturas e press\u00f5es elevadas. Em alguns cen\u00e1rios, o custo total do material do projeto \u00e9 21\u201329% inferior com o Grau 12, apesar do pre\u00e7o unit\u00e1rio mais elevado.<\/p>\n\n\n\n

        Que normas ASTM abrangem o tit\u00e2nio de grau 12?<\/strong>
        A classe 12 \u00e9 abrangida pelas normas ASTM B265 (fitas\/folhas\/chapas, classe 12), ASTM B337 (tubos sem costura e soldados, classe 12), ASTM B338 (tubos para permutadores de calor, classe 12), ASTM B348 (barras e tarugos, Grau 12) e ASTM B381 (pe\u00e7as forjadas, F-12). A designa\u00e7\u00e3o UNS \u00e9 R53400. O n\u00famero de material DIN\/EN \u00e9 3.7105.<\/p>\n\n\n\n

        \u00c9 poss\u00edvel substituir diretamente o Grau 2 pelo Grau 12 nos projetos existentes?<\/strong>
        Na maioria dos casos, o Grau 12 constitui uma substitui\u00e7\u00e3o simples que confere maior resist\u00eancia mec\u00e2nica e resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o. Utiliza as mesmas formas de produto da norma ASTM, material de adi\u00e7\u00e3o de soldadura compat\u00edvel (ERTi-12 em vez de ERTi-2) e procedimentos de fabrico semelhantes. Os projetistas devem verificar se os valores m\u00e1ximos permitidos pela ASME mais elevados s\u00e3o aplicados em qualquer reprojeto de recipientes sob press\u00e3o, de modo a tirar partido da vantagem em termos de custos. Os prazos de fornecimento do material podem ser mais longos do que no Grau 2, devido \u00e0 menor disponibilidade em stock.<\/p>\n\n\n\n

        Quando devo optar pelo grau 7 ou pelo grau 16 em vez do grau 12?<\/strong>
        As classes com pal\u00e1dio (7, 11, 16, 17) representam o pr\u00f3ximo n\u00edvel de resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, para al\u00e9m da Classe 12. S\u00e3o especificadas quando as temperaturas de servi\u00e7o excedem ~240 \u00b0C em salmoura clorada, quando as concentra\u00e7\u00f5es de HCl excedem ~1% ou em ambientes fortemente redutores sem oxidantes. A contrapartida \u00e9 um custo significativamente mais elevado (o pal\u00e1dio \u00e9 um elemento de liga dispendioso). Se a classe 12 satisfizer os requisitos de resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o da sua aplica\u00e7\u00e3o, \u00e9 quase sempre a op\u00e7\u00e3o mais econ\u00f3mica em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s classes com pal\u00e1dio.<\/p>\n\n\n\n

        Por que raz\u00e3o a classe 12 \u00e9 mais adequada para a corros\u00e3o em fendas do que a classe 2?<\/strong>
        O n\u00edquel estabiliza a pel\u00edcula passiva de \u00f3xido de tit\u00e2nio (TiO\u2082) do tit\u00e2nio nas condi\u00e7\u00f5es \u00e1cidas e com baixo teor de oxig\u00e9nio que se verificam nas geometrias das fendas a temperaturas elevadas. Na classe 2, a pel\u00edcula degrada-se nestas condi\u00e7\u00f5es acima de ~80 \u00b0C em cloreto concentrado. A adi\u00e7\u00e3o de n\u00edquel na classe 12 mant\u00e9m a estabilidade da pel\u00edcula at\u00e9 ~240 \u00b0C a um pH > 2. O molibd\u00e9nio proporciona prote\u00e7\u00e3o adicional em ambientes \u00e1cidos redutores atrav\u00e9s de um mecanismo distinto, semelhante ao seu papel no a\u00e7o inoxid\u00e1vel do tipo 316.<\/p>\n\n\n\n

        Resumo<\/h2>\n\n\n\n

        A decis\u00e3o principal \u00e9 simples, assim que se conhecem os limites.<\/strong> A classe 2 \u00e9 a escolha certa para a maioria das aplica\u00e7\u00f5es de tit\u00e2nio: servi\u00e7os em condi\u00e7\u00f5es de corros\u00e3o \u00e0 temperatura ambiente ou moderada, processamento qu\u00edmico geral, equipamento mar\u00edtimo e em qualquer situa\u00e7\u00e3o em que a efici\u00eancia or\u00e7amental seja importante e as condi\u00e7\u00f5es de utiliza\u00e7\u00e3o n\u00e3o atinjam os seus limites. Est\u00e1 dispon\u00edvel em todas as formas de produto, \u00e9 bem conhecido pelos fabricantes e oferece uma resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o excecional dentro dos limites do seu \u00e2mbito de aplica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

        A classe 12 cumpre as especifica\u00e7\u00f5es quando o servi\u00e7o ultrapassa os limites de corros\u00e3o em fendas da classe 2 \u2014 normalmente acima dos 80 \u00b0C em ambientes com cloretos \u2014 ou quando a conce\u00e7\u00e3o de recipientes sob press\u00e3o segundo a ASME a temperaturas elevadas torna a vantagem das paredes mais finas suficientemente significativa para compensar o pre\u00e7o unit\u00e1rio mais elevado. As adi\u00e7\u00f5es de 0,8% Ni e 0,3% Mo proporcionam uma melhoria de desempenho quantific\u00e1vel e apoiada por normas, cuja avalia\u00e7\u00e3o n\u00e3o requer suposi\u00e7\u00f5es: as tabelas de valores admiss\u00edveis da ASME, as curvas de pH\/temperatura para a corros\u00e3o em fendas e os c\u00e1lculos da espessura dos recipientes est\u00e3o todos dispon\u00edveis e favorecem consistentemente o Grau 12 nas condi\u00e7\u00f5es em que este \u00e9 especificado.<\/p>\n\n\n\n

        O erro mais comum que os engenheiros cometem \u00e9 avaliar os dois tipos de material apenas com base no custo unit\u00e1rio do material. A compara\u00e7\u00e3o de custos ao n\u00edvel do projeto, que incorpora as tens\u00f5es admiss\u00edveis da ASME e o c\u00e1lculo da espessura da parede da\u00ed resultante, inverte frequentemente a vantagem de custo do Tipo 2 em condi\u00e7\u00f5es de funcionamento elevadas.<\/p>\n\n\n\n

        Se estiver a avaliar uma atualiza\u00e7\u00e3o da Classe 2 para a Classe 12, os primeiros passos s\u00e3o: definir a temperatura de funcionamento, identificar a concentra\u00e7\u00e3o de cloretos e o pH no pior cen\u00e1rio poss\u00edvel, verificar a geometria das fendas no seu projeto e efetuar a compara\u00e7\u00e3o com os valores admiss\u00edveis da ASME para a press\u00e3o de projeto. Em muitos casos, os dados tornar\u00e3o a decis\u00e3o \u00f3bvia.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

        Grade 2 (UNS R50400) is commercially pure titanium \u2014 the workhorse of the chemical process industry, easy to form and weld, with excellent general corrosion resistance. Grade 12 (UNS R53400, Ti-0.3Mo-0.8Ni) adds 0.8% nickel and 0.3% molybdenum to push yield strength ~25% higher and extend crevice corrosion resistance to temperatures Grade 2 simply cannot handle. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4359,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-4354","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4354","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4354"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4354\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4360,"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4354\/revisions\/4360"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4359"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4354"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4354"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/hontitan.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4354"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}