O aço inoxidável 321 é um grau alimentício SS?

Normalmente nos referimos ao aço inoxidável usado para a produção ou armazenamento de recipientes de alimentos e máquinas de processamento como aço inoxidável de qualidade alimentar. O chamado “grau alimentício” geralmente se refere à produção de material do produto que atende à norma, ou seja, há requisitos de resistência à corrosão e precipitação de metais pesados ​​(chumbo, cromo, níquel, cádmio, arsênico). Tipo 304, 316 é o material de aço inoxidável alimentar mais comumente usado, então vem a pergunta, o aço inoxidável 321 pode ser usado como grau alimentício?

O que é aço inoxidável 321?

O aço inoxidável tipo 321 é uma liga de cromo-níquel austenítica estabilizada com titânio com excelente resistência à corrosão intergranular. Tem um máximo de 0.70% de titânio, tornando-o adequado para aplicações que exigem maior resistência e resistência à corrosão. Apresenta excelente resistência à corrosão em ambientes atmosféricos gerais e boa resistência à maioria dos produtos químicos inorgânicos e orgânicos. 321 também possui excelente soldabilidade e trabalho a frio. Mas sua ductilidade não é ideal para ambientes marinhos, e a liga não é recomendada para esse fim. Por isso, aplicações de aço inoxidável 321 são limitados a configurações industriais específicas. Você sabia que o aço 321 pode ser usado para indústria alimentícia e é aço inoxidável de qualidade alimentar?

 

Requisitos de aço inoxidável para a indústria alimentícia

Resistência à corrosão, soldabilidade, sensibilização, condição da superfície, tratamento e rugosidade de chapas e tubos de aço inoxidável afetarão a aplicação na indústria alimentícia, como fábricas de cerveja, indústria de laticínios, fábricas de açúcar, empresas farmacêuticas, empresas biológicas e assim por diante. A maioria das máquinas de alimentos e bebidas é aquecida por vapor ou resfriada por água, um processo que envolve pasteurização e esterilização, muitas vezes com problemas como rachaduras por corrosão sob tensão. A corrosão por fadiga é semelhante ao mecanismo de falha por corrosão sob tensão. Na fabricação de cerveja, recipientes e tubos podem operar em temperaturas baixas ou tão altas quanto o ponto de ebulição. No entanto, rachaduras por cloretos ou fadiga por corrosão podem ocorrer quando usadas em soldas e zonas afetadas pelo calor são muitas vezes a principal fonte de corrosão, especialmente em cervejarias e outras indústrias alimentícias, onde defeitos de solda, como penetração inadequada, causam problemas de higiene e bactericidas. A condição ideal da superfície é muito importante para a higiene, fácil limpeza e resistência à corrosão. A solda também não pode ter uma cor pirotécnica, geralmente amarelo claro é aceitável. A geometria de solda adequada também é muito importante.

 

O aço inoxidável 321 pode ser usado para indústria alimentícia?

Vamos começar com sua composição química. A composição química do aço inoxidável 321 varia de acordo com o tipo. o teor de titânio que fabrica AISI 321 tem excelente resistência à corrosão e é equivalente ao tipo 302 na condição de recozido. Geralmente, esta classe é usada em equipamentos soldados para serviço pesado operados entre 800 graus F e 1500 graus F e depois resfriados lentamente. A composição química do aço inoxidável 321 permite que ele seja soldado sem deformação ou rachadura na maioria das condições de operação. No entanto, a composição química do aço inoxidável 321 não é adequada para uso em aplicações de alta temperatura e não dá um bom polimento. Este aço inoxidável não é prático para obter características arquitetônicas cosméticas.

• Soldabilidade do aço inoxidável 321 

Seu alto teor de titânio proporciona excelente resistência à precipitação de carboneto de cromo durante a soldagem. O tipo 321 é uma boa escolha para aplicações de alta temperatura, mas sua baixa soldabilidade o torna inadequado para uso em materiais de placas-mãe. O tipo 321 foi suplantado pelo Tipo 304L em algumas aplicações. O tipo 321 é um pouco mais duro que o aço inoxidável tipo 304, produzindo cavacos fibrosos. Também é superior a 304 no recozimento pós-soldagem e pode suportar uma ampla faixa de temperaturas. Sua boa resistência à corrosão, apesar de seu alto teor de carbono, é refletida por sua excelente ductilidade e facilidade de conformação. Mas apesar da resistência superior à corrosão, o 321 pode ser difícil de usinar, o que o torna uma escolha indesejável para muitas aplicações.

O aço inoxidável AISI 304 ou 316 com teor de carbono inferior a 0.08% é geralmente sensível à exposição a 500 ~ 800 ℃ por um determinado período de tempo. Isso pode ocorrer durante a soldagem, portanto, a soldagem pode causar sensibilização da “zona afetada pelo calor” ao longo da solda. A sensibilização formará carboneto de cromo no contorno de grão e causará cromo pobre no contorno de grão. Este processo é fácil de causar corrosão intergranular do aço inoxidável no caso de parede de tubo grosso (> 2 ~ 3mm). Para evitar isso, “classes soldáveis” são frequentemente usadas:

L grau de aço, como 304L, 316L, seu teor de carbono é inferior a 0.03%.

Aço estabilizado com titânio: 321,1.4541, 1.4571, 316Ti.

 

O pirocroma térmico é causado pela diferença na espessura da camada de óxido transparente na qual a luz é absorvida. Como o coeficiente de refração da cor é diferente, a camada de óxido de aparência azul só pode refletir a luz azul e absorver outra luz. Uma camada de óxido mais espessa tem mais orifícios do que uma camada de óxido fina totalmente transparente, portanto, uma camada de óxido mais espessa reduzirá a resistência à corrosão e a não adesão do aço inoxidável. Para a maioria dos padrões, cores pirogênicas claras são aceitáveis, e todas as outras cores pirogênicas, como vermelho e azul, são inaceitáveis. Pirocromos térmicos não são permitidos na indústria farmacêutica.

A geometria da solda deve ser o mais regular possível. Soldas qualificadas não quebram a superfície do próprio metal base. A corrosão geralmente começa dentro de pequenos orifícios no início/fim de uma solda. Em teoria, não há pequenos orifícios, frouxidão ou outras saliências e depressões no início/fim, então uma boa penetração da solda é muito importante.

 

• Acabamento de superfície de aço inoxidável 321 

Um acabamento de superfície de alta qualidade é essencial para uma variedade de aplicações, incluindo indústrias marítimas, nucleares e petrolíferas. O aço inoxidável tem boas propriedades sanitárias e é amplamente utilizado na indústria de alimentos e bebidas, em comparação com outros campos, como petróleo e gás. As propriedades higiênicas e não adesivas determinam que os equipamentos de alimentos requerem condições de superfície ideais. O tipo 321 pode ser recozido com alívio de tensão dentro da faixa de precipitação de carboneto de 800 a 1500 graus F (cerca de 427 a 816 graus C). Este método não reduz significativamente a resistência à corrosão, mas o aquecimento prolongado a reduz a um nível em que o material começa a corroer. O aço 321 também é lixado por papel SiC, que é usado para remover a rugosidade da superfície.

A rugosidade da superfície tem uma grande influência nas propriedades higiênicas e na corrosão do aço inoxidável. As superfícies eletropolidas apresentam a melhor resistência à corrosão, seguidas pelas superfícies polidas mecanicamente. Esta condição de superfície é usada na indústria farmacêutica e outras indústrias que exigem altos padrões. Geralmente, a indústria cervejeira e a indústria alimentícia não designam especificamente o uso de superfícies polidas (eletrólise). No entanto, essas superfícies às vezes são necessárias para alcançar excelentes condições sanitárias e facilitar a limpeza. A maioria dos tubos é recozida durante a fabricação, portanto, a decapagem interna dos tubos geralmente não é realizada, a menos que a superfície do material seja severamente pirocromática ou contaminada com ferro. As chapas de aço inoxidável 321 geralmente processam superfícies usinadas 2B, que possuem boas propriedades de superfície. O tipo mais comum usado em cervejarias é o tubo soldado direto de parede fina de superfície 2B, às vezes com acabamento de superfície escovado ou polido.

 

Portanto, dizemos que o aço inoxidável 321 pode ser usado na indústria alimentícia, e outras aplicações que dependem dele atendem ou não a padrões específicos da indústria, e o aço inoxidável utilizado na indústria alimentícia não é necessariamente aço inoxidável de grau alimentício. De um modo geral, o grau alimentício mais comumente usado é 304 e 316 devido ao bom desempenho da economia. O aço inoxidável 321 é usado principalmente para fins industriais, como exaustão de aeronaves, trocadores de calor, peças de caldeiras e fornos de alto desempenho, juntas de expansão e assim por diante,