ASTM A182 F5 – UNS K41545
Aço 5Cr-½Mo forjado para alta temperatura e meios sulfetantes
Aço Cr-Mo com 4–6% Cr e 0,5% Mo, forjado conforme ASTM A182 para flanges, conexões e válvulas em refinarias. O cromo dá resistência à oxidação e à corrosão por enxofre em alta temperatura, e o Mo à fluência. Existe a variante F5a (C ≤ 0,25%) de maior resistência.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | K41545 |
| W.Nr./EN | X16CrMo5-1 – 1.7366 (EN 10222-2); ≈ X12CrMo5 – 1.7362 |
| DIN | 12CrMo19-5 (antigo) |
| JIS | SFVAF5B (JIS G3203) |
| Comercial | 5Cr-½Mo, F5 |
| Outras | Tubo A335 P5; chapa A387 Gr 5; conexões A234 WP5; fundido A217 C5 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Forjado (flanges, conexões, válvulas) | ASTM A182/A182M F5 / F5a; ASME SA-182 |
| Barra/forjado maior | ASTM A336 F5 |
| Tubo | ASTM A335 P5 / A213 T5 |
| Chapa | ASTM A387 Gr 5 |
| Conexões soldáveis | ASTM A234 WP5 |
| Fundido | ASTM A217 C5 |
Tolerâncias e NCM
- Barras forjadas (redondas e quadradas): sobremetal de 2 mm (Ø 6–16 mm) a 24 mm (Ø 400–500 mm) no diâmetro. Ex.: Ø 100–125 mm acabado: +7 mm, tolerância +6 / −0 (comprimento até 3.500 mm).
- Discos forjados: sobremetal de 4 a 9 mm no diâmetro e de 3 a 11 mm na altura, tolerância só positiva.
- Corte e usinagem: serra fita −0 / +5 a +15 mm no comprimento; jato d’água +10 % da espessura no diâmetro (mín. 2 mm); usinados −0 / +2 a +5 mm no diâmetro. Ver tabelas completas (INF 002 e INF 003, iguais para todas as ligas).
| Forma | NCM (Brasil, 8 dígitos) | HS (internacional, 6 dígitos) | HTS (EUA, 10 dígitos)* | CN (União Europeia, 8 dígitos)* |
|---|---|---|---|---|
| Barra forjada | 7228.40.00 | 7228.40 | 7228.40.0000 | 7228 40 90 |
| Barra laminada a quente | 7228.30.00 | 7228.30 | 7228.30.8041 | 7228 30 61 |
| Chapa grossa (> 10 mm, largura ≥ 600 mm) | 7225.40.90 | 7225.40 | 7225.40.3050 | 7225 40 40 |
| Tubo sem costura | 7304.19.00 | 7304.19 | 7304.19.5050 | 7304 19 10 |
| Tubo com costura | 7306.19.00 | 7306.19 | 7306.19.5150 | 7306 19 00 |
| Flange e conexão | 7307.91.00 | 7307.91 | 7307.91.5030 | 7307 91 00 |
Classe fiscal: aço carbono ligado (aço liga) (pela composição química, conforme as Notas do Capítulo 72 e a Nota 5 da Seção XV).
Tubos: 7304.19 e 7306.19 são tubos de linha para oleodutos e gasodutos; tubo de caldeira, trocador ou processo vai em 7304.39/7304.59 (sem costura) e 7306.30/7306.50 (com costura).
*: códigos de EUA e UE de referência. NCM pela legislação vigente (Regras Gerais de Interpretação, Notas dos Capítulos 72, 74 e 75 e Nota 5 da Seção XV). Confirme a NCM final com seu despachante conforme a dimensão e o acabamento do item. HS = 6 primeiros dígitos da NCM.
Composição química (%)
ASTM A182/A182M – F5
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,15 |
| Mn | 0,30 – 0,60 |
| P | ≤ 0,030 |
| S | ≤ 0,030 |
| Si | ≤ 0,50 |
| Ni | ≤ 0,50 |
| Cr | 4,0 – 6,0 |
| Mo | 0,44 – 0,65 |
Calcule o carbono equivalente de ASTM A182 F5 para a soldagem →
Propriedades mecânicas
Recozido ou normalizado + revenido – ASTM A182 F5
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (0,2%) | ≥ 275 MPa |
| Resistência à tração | ≥ 485 MPa |
| Alongamento | ≥ 20% |
| Redução de área | ≥ 35% |
| Dureza | 143 – 217 HBW |
| F5a (referência) | LE ≥ 450 / LR ≥ 620 MPa; 187–248 HBW |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 7,80 g/cm³ (típico) |
| Módulo de elasticidade | ≈ 210 GPa (típico) |
| Condutividade térmica (20 °C) | ≈ 36 W/m·K (típico) |
| Expansão térmica (20–100 °C) | ≈ 11,0 µm/m·K (típico) |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Até ≈ 600–650 °C (ASME admite até 649 °C); limite de oxidação ≈ 620 °C. |
| Tratamento térmico | Recozimento pleno ou normalização (≈ 900–950 °C) + revenido sub-crítico ≥ 675 °C. |
| Soldagem | Endurece ao ar: pré-aquecimento 200–300 °C, interpasse controlado, consumível AWS E8018-B6 / E8015-B6 (A5.5), ER80S-B6 (A5.28); TTPS obrigatório ≈ 705–760 °C. CE (IIW) ≈ 1,3 não é indicador útil para 5Cr; seguir ASME B31.3/VIII. |
| Usinagem | Boa no recozido; semelhante aos Cr-Mo de baixa liga. |
Calcule o forjado livre em ASTM A182 F5: redução, esbeltez e quanto material enviar →Simule o plano de corte do lingote ou da barra →
Metal de adição para soldar
A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.
Aplicações típicas
- Flanges e conexões de fornos e linhas de transferência de refinaria
- Craqueamento e destilação de petróleo com enxofre
- Válvulas para óleo quente sulfetante
- Tubulação de fornos de coque e visbreaking
- Trocadores de calor de alta temperatura
Alternativas: F9 para enxofre/temperatura mais severos; F22 quando o meio é menos sulfetante; F91 para alta pressão e fluência; inox 316/317L quando há ácido naftênico; 321/347 para H2/H2S severo.
ASTM A182 F5: guia completo
O que é o aço ASTM A182 F5
O F5 pertence à família dos aços liga Cr-Mo para alta temperatura, entre o F22 (2¼Cr-1Mo) e o F9 (9Cr-1Mo). É a versão forjada do tubo A335 P5. Com 4 – 6% de cromo, sua vantagem sobre os graus de menor liga é a resistência à sulfetação e à oxidação, por isso é o material clássico de fornos e de linhas que conduzem frações pesadas com enxofre.
Composição química e papel dos elementos
O cromo forma uma camada de óxido estável que protege o aço do ar e do H2S quente; o molibdênio aumenta a resistência à fluência. Com 5% de cromo o aço já endurece ao ar após forjamento ou soldagem, o que explica a exigência de pré-aquecimento e de tratamento térmico pós-soldagem.
Propriedades mecânicas
Na condição recozida ou normalizada e revenida a norma exige limite de escoamento mínimo de 275 MPa, limite de resistência mínimo de 485 MPa, alongamento mínimo de 20%, redução de área mínima de 35% e dureza entre 143 e 217 HBW. O grau F5a, de carbono mais alto, atinge LE ≥ 450 MPa e LR ≥ 620 MPa.
Tratamento térmico
Recozimento ou normalização e revenimento, com revenimento mínimo de 675 °C. A Dustre realiza o ciclo em fornos próprios, com registro de temperatura, dentro do serviço de tratamentos térmicos.
Aplicações
Fornos de refinaria, unidades de destilação, hidrotratamento e craqueamento, tubulação e válvulas que conduzem hidrocarbonetos com enxofre acima de 300 °C, trocadores de calor. Não é indicado para corrosão aquosa: nesses casos usar aço inoxidável.
Formas de fornecimento e serviços da Dustre
Barras redondas e blocos forjados em matriz aberta, cortados em serra fita na medida, com usinagem de desbaste ou acabamento, tratamento térmico em fornos próprios e ensaios de dureza, tração e impacto. Todo o material é fornecido com certificado de inspeção 3.1 e rastreabilidade de corrida.
Perguntas frequentes
Qual a composição química do ASTM A182 F5?
Pela ASTM A182/A182M – F5: C ≤ 0,15; Mn 0,30 – 0,60; P ≤ 0,030; S ≤ 0,030; Si ≤ 0,50; Ni ≤ 0,50.
Quais normas cobrem o ASTM A182 F5?
Forjado (flanges, conexões, válvulas): ASTM A182/A182M F5 / F5a; ASME SA-182. Barra/forjado maior: ASTM A336 F5. Tubo: ASTM A335 P5 / A213 T5. Chapa: ASTM A387 Gr 5. Conexões soldáveis: ASTM A234 WP5. Fundido: ASTM A217 C5.
Até que temperatura o ASTM A182 F5 pode ser usado?
Até ≈ 600–650 °C (ASME admite até 649 °C); limite de oxidação ≈ 620 °C.
Quais materiais substituem o ASTM A182 F5?
F9 para enxofre/temperatura mais severos; F22 quando o meio é menos sulfetante; F91 para alta pressão e fluência; inox 316/317L quando há ácido naftênico; 321/347 para H2/H2S severo.
Onde comprar ASTM A182 F5 no Brasil?
A Dustre fornece ASTM A182 F5 em barra, chapa, tubo, bloco e peças forjadas ou usinadas, conforme disponibilidade, com certificado de qualidade. Matriz em Osasco/SP, filiais em Joinville/SC e Baixo Guandu/ES, entrega em todo o Brasil e exportação. Para cotar, fale com a Helena, nossa assistente virtual no WhatsApp +55 11 98649-0075, ou escreva para vendas@dustre.com.br.