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Valores calculados
# Cálculos do Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas
Calcule o PREN a partir do crómio, do molibdénio e do azoto, compare as variantes e compreenda as suas limitações face aos ensaios ASTM G48.
**[Anders Bergström](/pt/noticias/autor/anders-bergstrom "Anders Bergström")** Valores calculados 60+ min de leitura Atualizado 14 de ago. de 2026 Revisto com evidência
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- [Limitações do PREN em ambientes reais de serviço](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-n%C3%BAmero-equivalente-de-resist%C3%AAncia-%C3%A0-corros%C3%A3o-por-picadas#limitações-do-pren-em-ambientes-reais-de-serviço "Limitações do PREN em ambientes reais de serviço")
- [Como comunicar responsavelmente um cálculo de PREN](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-n%C3%BAmero-equivalente-de-resist%C3%AAncia-%C3%A0-corros%C3%A3o-por-picadas#como-comunicar-responsavelmente-um-cálculo-de-pren "Como comunicar responsavelmente um cálculo de PREN")
## O que mede o número equivalente de resistência à corrosão por picadas
### O PREN como índice empírico de comparação
#### Interprete o número de forma restrita
Um PREN mais elevado geralmente indica uma classificação de resistência superior em condições metalúrgicas e ambientais comparáveis. Não é um certificado de aprovação/reprovação, um limite de serviço garantido nem uma taxa de corrosão medida.
O número equivalente de resistência à corrosão por picadas (PREN) é um índice semiquantitativo baseado na composição, utilizado para comparar a resistência dos aços inoxidáveis à corrosão localizada, sobretudo à corrosão por picadas em ambientes que contêm cloretos. Não constitui uma classificação da corrosão numa escala universal. Um valor mais elevado indica, em geral, uma maior tendência para resistir à iniciação de picadas em condições comparáveis, mas o número não estabelece um limite de serviço garantido, um potencial fixo de formação de picadas nem uma vida útil operacional prevista.
A expressão habitualmente utilizada é:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
PREN **PREN** Número equivalente de resistência à corrosão por picadas: índice empírico, baseado na composição, utilizado para comparar a resistência dos aços inoxidáveis à corrosão localizada, especialmente à corrosão por picadas em ambientes contendo cloretos.
Os teores dos elementos de liga são expressos em percentagem mássica. O crómio, o molibdénio e o azoto são os termos desta expressão, sendo atribuído a cada um coeficiente empírico baseado na sua contribuição relativa para a resistência à corrosão localizada. A British Stainless Steel Association publicou esta forma de cálculo na sua explicação dos cálculos do PREN, em 2025.
Por exemplo, uma liga que contenha 22% de crómio, 3% de molibdénio e 0,18% de azoto teria:
22+3.3(3)+16(0.18)=34.78
Esse resultado é um índice calculado, não uma taxa de corrosão medida. Permite comparar a composição de um aço inoxidável com a de outro numa base comum. Um valor nominalmente mais elevado coloca normalmente a liga numa categoria de maior resistência, desde que os materiais sejam comparados em condições metalúrgicas e ambientais semelhantes.
A equação explica também por que razão a comparação entre graus requer mais do que a leitura da designação do produto. O Tipo 304, habitualmente representado pelo UNS S30400, contém pouco ou nenhum molibdénio e, por isso, apresenta normalmente um PREN inferior ao do Tipo 316L, UNS S31603, cuja composição inclui molibdénio. Os aços inoxidáveis duplex, como o UNS S32205 e o UNS S31803, contêm quantidades significativas de crómio, molibdénio e azoto, produzindo um valor calculado superior ao de muitos graus austeníticos. Os graus superduplex, como o UNS S32750 e o UNS S32760, apresentam geralmente valores ainda mais elevados. Os graus ferríticos também podem conter teores elevados de crómio e molibdénio, pelo que o PREN não se limita a uma única família de aços inoxidáveis.
O número não inclui todos os elementos que afetam a corrosão. O níquel não está incluído na equação comum, conforme declarou a Society of Petroleum Engineers em 2025. Essa omissão não significa que o níquel não tenha importância metalúrgica ou em matéria de corrosão. O níquel afeta o equilíbrio de fases, o comportamento da película passiva, a tenacidade e a resistência a alguns ambientes redutores, mas a sua contribuição não é representada pelos coeficientes padrão do PREN. O carbono, o silício, o cobre, o manganês e outros elementos também podem influenciar o desempenho sem aparecerem na expressão básica.
As variantes do PREN têm de ser identificadas, porque os seus resultados numéricos não são permutáveis.
| Convenção | Expressão | Quando deve ser identificada |
|---|---|---|
| PREN comum | %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) | Comparação geral da composição |
| PRENW | %Cr + 3.3(%Mo + 0.5%W) + 16(%N) | Ligas contendo tungsténio |
| PRENMn | %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) − %Mn | Comparação ajustada ao manganês |
\[1\] \[1\] [**Duplex Stainless Steels**](https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/ISSF_Duplex_Stainless_Steels.pdf). International Stainless Steel Forum. International Stainless Steel Forum publication, 2025.São utilizadas equações alternativas para determinadas famílias de ligas ou convenções de cálculo. O International Stainless Steel Forum apresentou, em 2025, a expressão para ligas que contêm tungsténio:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
Aqui, o tungsténio recebe metade do termo do molibdénio dentro dos parênteses. A mesma publicação do ISSF apresenta uma expressão ajustada ao manganês:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Estes valores não devem ser misturados de forma indiscriminada. Um PREN apresentado deve identificar a equação utilizada, sobretudo quando se comparam aços inoxidáveis duplex que contêm tungsténio ou quando se aplica o ajuste ao manganês. Designar simplesmente todos os resultados por “PREN” pode ocultar uma diferença relevante no método de cálculo.
O PREN é, portanto, útil como ferramenta de triagem e ordenação. Ajuda os engenheiros a identificar diferenças de composição que podem ser importantes em serviço com cloretos e proporciona uma comparação rápida antes dos ensaios ou de uma análise detalhada do projeto. Não substitui o certificado do material, o historial de tratamento térmico, a avaliação da soldadura nem o ensaio de corrosão.
[](/images/uploads/e8313d63-f0ed-4692-b16a-71fbc5d2c702/wiki-inline-a-stainless-steel-surface-comparing-open-surface-pitting-with-crevice-corrosion-2027x2560.avif "Ampliar imagem — Cálculos do Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas")Pitting and crevice corrosion are related localized attacks but develop under different conditions.
### Corrosão por picadas, corrosão por frestas e exposição a cloretos
A corrosão por picadas é uma degradação localizada da película passiva. O aço inoxidável protege-se normalmente através de uma fina película de óxido rica em crómio, mas os iões cloreto podem concentrar-se em defeitos ou pontos fracos dessa película. Quando uma picada se inicia, o seu interior pode tornar-se ácido e enriquecer-se em cloretos, mantendo um ambiente eletroquímico muito diferente do da superfície circundante. Uma pequena abertura à superfície pode, assim, ocultar uma profundidade significativa.
O molibdénio e o azoto melhoram a resistência a este tipo de ataque através de vários efeitos interligados sobre a passividade e a química da picada. O crómio contribui para a formação e a reparação da película passiva. A equação do PREN trata os efeitos como aditivos, mas o comportamento real da liga depende da forma como os elementos estão distribuídos na microestrutura e de permanecerem disponíveis na matriz envolvente.
A corrosão por frestas está relacionada, mas não é idêntica. Desenvolve-se em espaços protegidos, como sob juntas, em uniões sobrepostas, sob depósitos ou no interior de ligações mal purgadas. A redução do oxigénio no interior da fresta altera as condições eletroquímicas, enquanto os cloretos e as espécies ácidas se podem concentrar nesse local. Um aço pode resistir à corrosão por picadas numa superfície aberta e, ainda assim, apresentar um desempenho deficiente numa fresta estreita, sobretudo quando a geometria da fresta permite a estagnação da solução.
Um PREN mais elevado corresponde geralmente a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções contendo cloretos. Limited evidence
\[2\] \[2\] [**Localized corrosion resistance and PREN relationship**](https://www.mdpi.com/2075-4701/11/5/836). Metals authors. Metals, 2021.Esta distinção é importante porque o nome PREN é frequentemente utilizado de forma demasiado abrangente. A equação está principalmente associada à resistência à corrosão por picadas, embora valores mais elevados estejam frequentemente correlacionados com uma melhor resistência a outras formas de ataque localizado. O artigo de 2021 publicado na Metals referiu que um PREN mais elevado corresponde a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções que contêm cloretos. Trata-se de uma relação comparativa, não de uma garantia de que todos os mecanismos de corrosão localizada responderão da mesma forma.
#### Variáveis exteriores à equação
- A concentração de cloretos e a temperatura podem alterar a iniciação e o crescimento das picadas.
- A acidez, a disponibilidade de oxigénio e o escoamento alteram as condições eletroquímicas.
- Depósitos, frestas e o estado da superfície criam ambientes locais que não são representados pela composição química global.
- O tempo de exposição e o historial de fabrico podem alterar o desempenho observado.
A concentração de cloretos, a temperatura, a acidez, a disponibilidade de oxigénio, o escoamento, os depósitos e o tempo de exposição podem alterar substancialmente o resultado. A água do mar, uma solução de processo quente com cloretos e um banho laboratorial de cloreto férrico não são ambientes equivalentes. Os solos que contêm cloretos acrescentam outras variáveis, incluindo a retenção de humidade, a aeração diferencial e a contaminação. O ISSF declarou, em 2025, que um valor mais elevado indica, de forma semiquantitativa, uma maior resistência à corrosão localizada em solos que contêm cloretos; o termo “semiquantitativamente” é importante. Indica uma tendência de ordenação e não uma fórmula para calcular a vida útil em campo.
ASTM G48 disponibiliza métodos laboratoriais definidos com cloreto férrico para comparar a resistência à iniciação da corrosão por picadas e da corrosão em frestas. Strong evidence
A ASTM G48 proporciona uma forma de testar a distinção entre cálculo e validação. A ASTM G48:2011 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas, medindo a resistência à iniciação da corrosão por picadas e da corrosão por frestas em condições definidas com cloreto férrico. Dependendo do método selecionado, os resultados podem incluir uma temperatura crítica de formação de picadas, uma temperatura crítica de corrosão por frestas ou uma perda de massa após a exposição. Estes ensaios impõem condições controladas e permitem efetuar comparações, mas o cloreto férrico é deliberadamente severo e não reproduz todos os ambientes industriais, marinhos ou de solos.
#### Não qualifique uma soldadura apenas com base no PREN do metal de base
Um cálculo do metal de base não pode estabelecer o comportamento à corrosão do metal de soldadura ou da zona afetada pelo calor. Avalie o equilíbrio de fases, a coloração térmica, a diluição, o tratamento da superfície e o procedimento de soldadura aplicável.
A soldadura acrescenta outra complexidade. Uma junta soldada pode conter zonas afetadas pelo calor, um equilíbrio de fases alterado, carepa de óxido, tensões residuais e regiões empobrecidas em crómio ou molibdénio. O cálculo do PREN a partir da especificação do metal de base não permite estabelecer o comportamento à corrosão do metal de soldadura ou da zona afetada pelo calor. Os aços inoxidáveis duplex exigem particular atenção ao equilíbrio entre ferrite e austenite e à retenção de azoto; uma composição química nominal, por si só, não confirma que a soldadura concluída tenha a resistência pretendida.
### O que um valor de PREN não pode prever
Um valor de PREN não pode prever diretamente a vida útil em serviço. Não significa que uma liga com um valor de 40 durará o dobro do tempo de uma liga com um valor de 20, nem define um limite universal, como “acima deste número não pode ocorrer corrosão por picadas”. Não existe um limiar único de PREN aplicável a todas as concentrações de cloretos, temperaturas, condições da superfície, geometrias ou rotas de fabrico.
Também não pode prever um potencial exato de formação de picadas. O potencial de formação de picadas é medido eletroquimicamente e varia em função da solução de ensaio, da temperatura, do método de varrimento, da preparação da superfície e do estado do provete. O PREN pode ajudar a explicar por que razão uma composição tende a apresentar uma maior resistência à corrosão por picadas do que outra, mas não produz a tensão medida.
O PREN também não pode estabelecer a resistência à corrosão geral. A corrosão uniforme, a corrosão galvânica, a erosão-corrosão, a fissuração por corrosão sob tensão e a fadiga por corrosão envolvem diferentes fatores determinantes. Uma liga pode apresentar um PREN favorável e, ainda assim, sofrer um ataque geral inaceitável num ácido forte, fissurar num ambiente quente com cloretos ou sofrer danos acelerados quando a velocidade do escoamento remove a película passiva. A ausência do níquel na equação é especialmente relevante na avaliação de ambientes em que a estabilidade de fases ou a resistência a ácidos redutores seja importante.
O cálculo também não consegue ter plenamente em conta inclusões, segregação, contaminação da superfície, rugosidade, contaminação por ferro, coloração térmica, dimensões das frestas ou depósitos. Estas características podem criar condições locais que dominam a composição nominal do material a granel. Um provete laboratorial polido e uma raiz de soldadura oxidada, fabricados a partir da mesma corrida de aço, não apresentam a mesma superfície de corrosão.
Por essa razão, o PREN deve ser apresentado juntamente com a equação, a base de composição e a designação da liga. É um índice empírico de comparação valioso para a resistência à corrosão localizada relacionada com cloretos. Não é um certificado de aprovação/reprovação, uma classificação universal da corrosão nem um substituto dos ensaios ASTM G48, da avaliação específica do local e de um controlo adequado do fabrico.
## A fórmula PREN comum
O cálculo habitualmente utilizado do Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas é:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
Aqui, %Cr, %Mo e %N representam os teores de crómio, molibdénio e azoto da liga, expressos individualmente em percentagem em massa. O resultado é um número adimensional. Não é uma percentagem, uma taxa de corrosão nem um valor garantido de vida útil em serviço.
Esta expressão é um índice empírico baseado na composição. É utilizada para classificar ou comparar aços inoxidáveis quanto à resistência à corrosão localizada, especialmente à corrosão por picadas, em ambientes que contêm cloretos. A British Stainless Steel Association reproduziu esta equação nesta forma em 2025, enquanto a Outokumpu descreve o PRE ou PREN como um índice para comparar aços inoxidáveis, e não como uma medição direta do desempenho face à corrosão. Um valor mais elevado indica geralmente maior resistência ao ataque localizado induzido por cloretos, mas a comparação só é significativa quando as ligas e as condições de ensaio ou de serviço são consideradas em conjunto.
[](/images/uploads/b2e69fcf-757a-495a-bb0d-8a47dd7a81da/wiki-inline-a-stainless-steel-alloy-cross-section-showing-chromium-molybdenum-and-nitrogen-c-1920x1094.avif "Ampliar imagem — Cálculos do Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas")The common PREN expression weights chromium, molybdenum and nitrogen as separate composition terms.
### Os termos relativos ao crómio, ao molibdénio e ao azoto
O crómio confere ao aço inoxidável as suas propriedades fundamentais de resistência à corrosão. No ar ou num ambiente aquoso oxidante, o crómio favorece a formação de uma película passiva fina e rica em crómio na superfície do metal. Essa película reduz a velocidade a que o ferro passa para a solução. As normas relativas aos aços inoxidáveis exigem habitualmente pelo menos cerca de 10,5% de crómio para que o material seja classificado como inoxidável, mas os cálculos de PREN são utilizados principalmente para distinguir entre ligas que contêm teores de crómio substancialmente superiores a esse mínimo.
Na equação comum, o molibdénio recebe um multiplicador de 3,3. A sua contribuição está associada, em particular, a uma maior resistência ao desenvolvimento e à propagação de picadas em soluções que contêm cloretos. O crómio e o molibdénio não desempenham funções intermutáveis, e um aço com mais crómio não é automaticamente equivalente a outro com mais molibdénio. A fórmula atribui a cada elemento um termo separado porque os seus efeitos na corrosão localizada são diferentes.
O azoto tem o maior coeficiente: 16. Em microestruturas de aço inoxidável adequadas, o azoto pode aumentar a resistência à corrosão por picadas, além de endurecer a austenite e influenciar o equilíbrio de fases. O seu papel metalúrgico é especialmente importante nos aços inoxidáveis duplex, nos quais o azoto ajuda a manter a fase austenítica juntamente com a ferrite. Para produzir o efeito pretendido, o azoto deve permanecer em solução ou em fases adequadas da liga; uma análise química nominal, por si só, não descreve todos os efeitos do processamento, do tratamento térmico, da soldadura ou da segregação.
Contributo para o PREN
A equação comum atribui diferentes ponderações empíricas ao crómio, ao molibdénio e ao azoto.
A ponderação numérica é fácil de observar. Cada ponto percentual adicional de crómio acrescenta 1 unidade de PREN. Cada ponto percentual adicional de molibdénio acrescenta 3,3 unidades, e cada ponto percentual adicional de azoto acrescenta 16 unidades. Assim, 2% de Mo contribuem com 6,6 unidades, enquanto 0,20% de N contribuem com 3,2 unidades. Estes valores não significam que o azoto seja fisicamente “16 vezes melhor” do que o crómio em todas as situações de corrosão. Expressam a escala selecionada para esta correlação empírica específica.
O níquel não está incluído nesta equação comum. Essa omissão não significa que o níquel não tenha importância metalúrgica ou relacionada com a corrosão. O níquel estabiliza a austenite, influencia o equilíbrio de fases, afeta a passividade e a repassivação e está presente em muitos tipos de aços austeníticos e duplex. Simplesmente, não é um dos termos de composição da expressão PREN normalizada de três elementos. A Society of Petroleum Engineers estabeleceu explicitamente esta distinção na sua discussão de 2025 sobre a seleção de materiais baseada no PREN.
Pela mesma razão, na sua forma básica, o PREN não considera diretamente o carbono, o silício, o manganês, o cobre, o tungsténio, o enxofre, a distribuição de fases, a população de inclusões, o estado da superfície ou a diluição do metal de soldadura. Estes fatores podem afetar o comportamento real face à corrosão localizada, mesmo quando dois aços apresentam valores de PREN calculados semelhantes.
Uma comparação simples ilustra o cálculo. Considere-se uma liga que contém 22,0% de Cr, 3,0% de Mo e 0,18% de N:
PREN=22.0+3.3(3.0)+16(0.18)
PREN=22.0+9.9+2.88=34.78
O resultado é convencionalmente indicado como PREN 34,8 ou, por vezes, arredondado para PREN 35. O arredondamento não deve ser confundido com um nível de precisão que o comportamento subjacente face à corrosão possa suportar.
### Por que razão os coeficientes são 3,3 e 16
Os coeficientes 3,3 e 16 são fatores de ponderação empíricos. Foram desenvolvidos a partir de relações observadas entre a composição dos aços inoxidáveis e a resistência à corrosão localizada, e não deduzidos de uma equação termodinâmica fundamental para o início da formação de picadas. A fórmula condensa várias tendências experimentais num índice numérico conveniente.
Ao crómio é atribuído um coeficiente de 1, estabelecendo a escala de referência. Ao molibdénio é atribuído um coeficiente de 3,3 porque se verificou que as variações do teor de molibdénio produziam um efeito mais forte na resistência à corrosão localizada do que variações equivalentes do teor de crómio, dentro dos intervalos de composição utilizados para estabelecer a correlação. Ao azoto é atribuído o valor 16 porque variações relativamente pequenas do seu teor estavam associadas a um efeito comparativamente elevado nos dados relevantes relativos aos aços inoxidáveis.
Contributo do azoto
O termo do azoto aumenta linearmente, porque o azoto é multiplicado por 16 na equação comum.
Essa é a razão prática pela qual uma pequena adição de azoto pode alterar significativamente um valor calculado. Aumentar o teor de azoto de 0,10% para 0,20% acrescenta 16×0.10=1.6 unidades de PREN. Aumentar o teor de crómio pela mesma quantidade numérica, 0,10 pontos percentuais, acrescenta apenas 0,10 unidade. A aritmética é clara; a interpretação física deve permanecer limitada. O coeficiente não estabelece uma conversão universal entre elementos de liga nem prevê um comportamento eletroquímico idêntico em aços inoxidáveis ferríticos, austeníticos, martensíticos, endurecíveis por precipitação e duplex.
Por conseguinte, é preferível considerar a equação como uma convenção de classificação dentro de um grupo relevante de ligas. O artigo de 2021 publicado na revista *Metals* identificou a relação habitual segundo a qual um PREN mais elevado corresponde a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções que contêm cloretos, mas essa relação é semiquantitativa. Não significa que todas as ligas com PREN 40 tenham um desempenho superior ao de todas as ligas com PREN 35 em todos os ambientes.
O processamento pode quebrar uma classificação simples baseada na composição. Uma zona termicamente afetada pela soldadura pode apresentar um equilíbrio de fases diferente do da chapa de base. Fases intermetálicas, nitretos de crómio, inclusões de sulfuretos, contaminação superficial, frestas e um tratamento térmico inadequado podem criar locais de iniciação de picadas. A concentração de cloretos, a temperatura, a acidez, a disponibilidade de oxigénio, o escoamento, os depósitos e o potencial eletroquímico também influenciam o resultado. O PREN não pode incorporar essas variáveis de serviço. \[3\] \[3\] [**Standard test methods for pitting and crevice corrosion resistance of stainless steels**](https://store.astm.org/g0048-11.html). ASTM International. ASTM G48, 2011.
A validação exige ensaios ou uma avaliação da corrosão específica do local de utilização. A ASTM G48 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas, medindo a resistência à iniciação de corrosão por picadas e por frestas em condições definidas com cloreto férrico. Um resultado segundo a ASTM G48 não é o mesmo que um valor de PREN. O PREN é calculado a partir da composição; a ASTM G48 produz uma resposta medida segundo um procedimento de ensaio especificado. Nenhum dos dois, por si só, reproduz todos os ambientes de serviço.
### Percentagens em massa e notação
Percentagem em massa **Percentagem em massa** A percentagem em massa de um elemento na liga. Os dados de entrada do PREN não são percentagens atómicas, frações volúmicas nem frações mássicas decimais.
Os sinais de percentagem na fórmula referem-se a percentagens em massa, também designadas por percentagens ponderais. Não se referem a percentagens atómicas, frações volúmicas nem à percentagem de um elemento que permanece na película passiva. Se um certificado de inspeção da produção indicar 20,00% de Cr, 2,50% de Mo e 0,10% de N, essas percentagens em massa são introduzidas diretamente:
PREN=20.00+3.3(2.50)+16(0.10)
PREN=20.00+8.25+1.60=29.85
A notação %Cr é uma abreviatura de “teor de crómio em percentagem em massa”. Os parênteses mostram que o coeficiente multiplica o termo elementar completo. Não é correto interpretar 3.3(%Mo) como 3,3% de molibdénio, nem multiplicar o resultado total do PREN por 3,3.
A fórmula também possui variantes para sistemas de ligas que contêm tungsténio ou para comparações em que o manganês é tratado como um fator de redução. O International Stainless Steel Forum comunicou, em 2025, a expressão para ligas com tungsténio:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
A notação 0.5%W significa que metade da percentagem em massa de tungsténio é adicionada ao termo do molibdénio antes da multiplicação por 3,3. O ISSF também comunicou:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Estas expressões não são designações intermutáveis para a equação básica. A expressão escolhida deve ser identificada quando um valor é comunicado, especialmente no caso de tipos duplex que contêm tungsténio ou de comparações técnicas que aplicam o ajuste relativo ao manganês.
Para efetuar um cálculo significativo, utilize a composição do produto real ou da zona de soldadura que está a ser avaliada, mantenha todas as entradas na mesma base de percentagem em massa e indique a equação utilizada. Os intervalos de composição previstos numa especificação de um tipo de aço podem produzir um intervalo de valores possíveis de PREN, e não um único número exato. Um valor calculado é uma ferramenta útil de triagem e comparação. Não é uma classificação universal de resistência à corrosão.
## Como calcular o PREN passo a passo
O Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas, comummente utilizado, é calculado da seguinte forma:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
Aqui, o crómio, o molibdénio e o azoto são indicados como percentagens em massa, e não como fracções, percentagens atómicas ou concentrações mássicas numa solução. O resultado é um índice adimensional. Não é uma percentagem e não possui unidades.
Esta equação é a forma citada pela British Stainless Steel Association em 2025. O PREN é um índice empírico, baseado na composição, para classificar e comparar aços inoxidáveis relativamente à corrosão localizada, particularmente à corrosão por picadas, em ambientes que contêm cloretos. Um valor calculado mais elevado indica geralmente maior resistência em condições comparáveis. Não prevê directamente a vida útil em serviço, não garante um determinado potencial de picada e não substitui os ensaios de corrosão.
#### Fluxo de trabalho do cálculo
1. **1. Identifique o material** Utilize o grau, a forma do produto e a especificação aplicável.
2. **2. Selecione a base química** Distinga entre a análise medida da corrida, a composição nominal e os limites da especificação.
3. **3. Confirme as unidades** Utilize o crómio, o molibdénio e o azoto como percentagens em massa.
4. **4. Selecione a equação** Indique se o resultado é PREN, PRENW ou PRENMn.
5. **5. Substitua e calcule** Apresente o contributo de cada elemento antes de efetuar a soma.
6. **6. Apresente e qualifique o resultado** Indique o arredondamento, a fonte e os limites da comparação.
O cálculo é simples. Seleccionar a base de composição correcta é que não é.
### Leitura dos dados de composição numa especificação de material
Comece pelo documento do material, e não por uma tabela genérica de qualidades. Um certificado de ensaio do fabricante, uma análise de corrida, uma especificação do produto ou uma norma podem apresentar vários tipos diferentes de informação química. O documento pode indicar uma composição nominal, um intervalo especificado, um valor máximo permitido, um valor mínimo ou a análise medida de uma determinada corrida. Estes valores não são permutáveis.
Para uma análise hipotética de uma corrida de aço inoxidável, suponha que o certificado indica:
- Cr: 22,10 % em massa
- Mo: 3,05 % em massa
- N: 0,185 % em massa
Estes valores foram inventados exclusivamente para fins de prática de cálculo. Não representam uma composição normalizada, uma qualidade registada ou dados de um produto.
As entradas relevantes são os teores medidos de crómio, molibdénio e azoto. O níquel não aparece na equação comum do PREN. A Society of Petroleum Engineers afirmou directamente este ponto em 2025: o níquel não está incluído na equação. Essa omissão não significa que o níquel não tenha qualquer efeito metalúrgico; significa que a expressão empírica seleccionada não lhe atribui um termo separado.
Leia cuidadosamente os símbolos. “Cr” significa crómio, “Mo” significa molibdénio e “N” significa azoto. Não substitua estes valores pelo teor total de liga, pela designação do balanço ou por um valor de uma corrida diferente. Se um certificado indicar “\<0,010” para o azoto, isso não corresponde a um valor medido de 0,010%; trata-se de um limite de quantificação ou de um limite superior. Um cálculo que utilize 0,010% constituiria uma suposição, que deve ser identificada como tal.
A base da fonte deve ser indicada junto do resultado. Por exemplo, “PREN calculado a partir da análise de corrida indicada” é materialmente diferente de “PREN calculado a partir da composição nominal”. Se o documento fornecer apenas limites da especificação, indique esse facto, em vez de apresentar o resultado como o PREN medido da liga.
Considere um segundo caso hipotético baseado num intervalo de especificação:
- Cr: 21,00–23,00 % em massa
- Mo: 2,50–3,50 % em massa
- N: 0,10–0,20 % em massa
Este intervalo não produz uma única composição. Produz um intervalo de possíveis valores calculados de PREN se os termos variarem independentemente.
PREN calculado
O mesmo intervalo hipotético de especificação pode produzir valores calculados diferentes, dependendo da base da composição.
Utilizando os valores inferiores indicados:
%Cr=21.00
3.3(%Mo)=3.3(2.50)=8.25
16(%N)=16(0.10)=1.60
PRENlower=21.00+8.25+1.60=30.85
Utilizando os valores superiores indicados:
%Cr=23.00
3.3(%Mo)=3.3(3.50)=11.55
16(%N)=16(0.20)=3.20
PRENupper=23.00+11.55+3.20=37.75
O intervalo resultante, de 30,85 a 37,75, é uma envolvente matemática baseada nos limites indicados. Não corresponde necessariamente ao intervalo real das corridas, porque os elementos de liga podem não atingir simultaneamente todos os limites e a especificação pode impor restrições adicionais. Ainda assim, demonstra por que razão um valor único obtido a partir dos valores máximos pode sobrestimar o valor associado a um determinado material.
Os valores nominais produzem um terceiro resultado. Se a composição nominal hipotética for Cr 22,00%, Mo 3,00% e N 0,15%, então:
Contribuição do crómio=22.00
Contribuição do molibdénio=3.3(3.00)=9.90
Contribuição do azoto=16(0.15)=2.40
PREN=22.00+9.90+2.40=34.30
Esse valor de 34,30 é um cálculo baseado na composição nominal, e não uma medição de todas as corridas vendidas ou produzidas dentro desse intervalo de composição.
### Substituição de valores sem alterar as unidades
#### Aviso relativo às unidades
A equação indicada espera valores como 22.10, 3.05 e 0.185 para wt%. Não introduza 0.2210, 0.0305 e 0.00185 sem converter primeiro a equação.
Os coeficientes 3.3 e 16 estão associados a valores expressos em percentagens em massa. Introduzir as percentagens como fracções decimais altera o resultado por um factor de 100 e constitui um erro comum.
Utilizando a análise de corrida hipotética apresentada acima:
\\\[ \\%Cr=22.10,\\quad \\%Mo=3.05,\\quad \\%N=0.185 \\\]
Calcule cada contribuição separadamente:
Contribuição do crómio=22.10
Contribuição do molibdénio=3.3(3.05)=10.065
Contribuição do azoto=16(0.185)=2.960
Em seguida, some-as:
PREN=22.10+10.065+2.960=35.125
Antes de apresentar o resultado, escolha uma regra de arredondamento e aplique-a de forma consistente.
O mesmo cálculo utilizando fracções mássicas decimais exigiria uma forma diferente da equação. Por exemplo, 22,10% em massa corresponde a 0,2210 como fracção, mas introduzir directamente 0,2210 na equação indicada daria:
0.2210+3.3(0.0305)+16(0.00185)=0.35125
Esse não é o PREN convencional expresso na fórmula de origem. A equação espera 22,10, 3,05 e 0,185, e não 0,2210, 0,0305 e 0,00185.
A conversão de unidades também é importante quando um relatório laboratorial utiliza partes por milhão. Um teor de azoto de 1 850 ppm em massa equivale a 0,185% em massa, porque:
1850ppm÷10,000=0.185%
Só depois desta conversão deve introduzir 0,185 na equação. Um relatório que indique 0,0185% de azoto corresponderia, pelo contrário, a 185 ppm e produziria uma contribuição diferente do azoto.
Para um aço inoxidável que contenha tungsténio, o International Stainless Steel Forum apresenta a seguinte expressão:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
O termo do tungsténio deve ser colocado dentro dos parênteses do molibdénio. Para uma composição claramente hipotética de Cr 24,00%, Mo 3,00%, W 2,00% e N 0,20%:
Contribuição do crómio=24.00
Termo modificado do Mo=3.3(3.00+0.5(2.00))=3.3(4.00)=13.20
Contribuição do azoto=16(0.20)=3.20
PRENW=24.00+13.20+3.20=40.40
Não substitua silenciosamente o PREN normal por PRENW. Indique qual foi a expressão utilizada.
O ISSF também apresenta uma forma ajustada ao manganês:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Para valores hipotéticos de Cr 22,00%, Mo 3,00%, N 0,15% e Mn 1,00%, os termos separados são 22,00, 9,90, 2,40 e −1,00. Portanto:
PRENMn=22.00+9.90+2.40−1.00=33.30
O nome da fórmula e a base de composição devem constar do relatório.
### Arredondamento, algarismos significativos e apresentação dos resultados
Mantenha os algarismos adicionais durante os cálculos e arredonde apenas o resultado final. Na análise de corrida hipotética, o resultado não arredondado é 35,125. Apresentar PREN 35,13 preserva duas casas decimais; apresentar PREN 35,1 é mais prudente quando os dados de composição não justificam os centésimos.
O número de algarismos apresentados deve reflectir a precisão dos dados de entrada. Se o crómio for indicado apenas como 22%, o molibdénio como 3% e o azoto como 0,2%, um resultado como 35,127 representa uma falsa precisão. Uma formulação sensata seria “PREN calculado ≈35”, identificando as entradas nominais ou arredondadas.
Não arredonde cada contribuição demasiado cedo. No exemplo da análise de corrida, arredondar a contribuição do molibdénio de 10,065 para 10,1 e a contribuição do azoto de 2,960 para 3,0 antes da soma dá 35,1, enquanto a manutenção dos valores produz 35,125. A diferença é pequena neste caso, mas pode afectar comparações próximas de um limite.
#### Campos mínimos a comunicar
- Designação do grau e forma do produto
- Base da composição medida, nominal ou limitada pela especificação
- Valores de Cr, Mo, N e de qualquer W ou Mn em wt%
- Equação completa e identificação da variante
- Cálculo da substituição e regra de arredondamento
- Método ASTM G48 ou outras evidências de validação, quando aplicável
- Condições relevantes de cloretos, temperatura, superfície e fabrico
Um relatório completo deve identificar a equação, a fonte da composição e a convenção de arredondamento: “PREN = 35,13, calculado utilizando PREN = %Cr + 3,3(%Mo) + 16(%N) a partir da análise de corrida indicada; entradas em % em massa; arredondado a duas casas decimais.” Se tiverem sido utilizados valores nominais, mínimos ou máximos da especificação, indique-o explicitamente.
Por fim, o cálculo não constitui validação. A ASTM G48 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas quanto à resistência à iniciação da corrosão por picadas e da corrosão em frestas, sob condições definidas com cloreto férrico. O desempenho real também depende da microestrutura, das inclusões, da soldadura, do estado da superfície, da temperatura, da concentração de cloretos, da disponibilidade de oxigénio e da geometria das frestas. O PREN ajuda a comparar o potencial baseado na composição; não reproduz todos os ambientes de serviço.
## Porque são importantes o crómio, o molibdénio e o azoto
O Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picada, habitualmente utilizado, é calculado da seguinte forma:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
Os teores dos elementos de liga são percentagens em massa. Esta operação aritmética atribui coeficientes diferentes ao crómio, ao molibdénio e ao azoto porque cada elemento foi associado, através de comparações empíricas, à resistência dos aços inoxidáveis à corrosão localizada induzida por cloretos. A expressão não é uma lei mecanística e não converte diretamente a composição numa previsão da vida útil em serviço. Trata-se de um índice baseado na composição, utilizado para ordenar ou comparar ligas.
A British Stainless Steel Association apresentou a expressão acima em 2025, enquanto a Outokumpu descreve o “PRE ou PREN” como um índice baseado na composição, utilizado para ordenar e comparar aços inoxidáveis quanto à resistência à corrosão por picada. A tendência da comparação é útil: um valor calculado mais elevado corresponde, de um modo geral, a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções contendo cloretos. Ainda assim, o número constitui apenas uma parte da avaliação. A microestrutura, o tratamento térmico, o estado da superfície, as inclusões, a soldadura, a geometria das frestas, a temperatura, a concentração de cloretos, o pH, as condições oxidantes e o escoamento podem alterar o desempenho real.
### Crómio e formação da película passiva
O crómio é o primeiro termo da equação porque fornece a base química da passividade dos aços inoxidáveis. Quando uma liga de ferro-crómio é exposta ao ar ou a um ambiente aquoso, o crómio presente à superfície promove a formação de uma película passiva fina, aderente e rica em óxidos. Esta película reduz acentuadamente a velocidade a que a liga subjacente se dissolve, em comparação com o ferro não ligado ou com o aço-carbono comum. O aço inoxidável não é, portanto, imune à corrosão; o seu comportamento útil depende da formação da película, da sua permanência aderente e da sua capacidade de se reparar após danos ligeiros.
O limiar conhecido de aproximadamente 10,5% de crómio está associado à definição de aço inoxidável em muitos contextos técnicos, embora o comportamento preciso dependa da composição da liga e do ambiente. O aumento do teor de crómio reforça, de um modo geral, a capacidade de formar e manter a película passiva, razão pela qual o crómio recebe um coeficiente de 1 na expressão PREN básica. Esse coeficiente não deve ser interpretado como prova de que o crómio é menos importante do que o molibdénio ou o azoto em todas as circunstâncias. O crómio estabelece a condição passiva sobre a qual atuam os efeitos dos outros elementos de liga.
A corrosão localizada começa quando uma pequena área da superfície passiva se torna instável. Os iões cloreto podem concentrar-se em defeitos, inclusões, frestas ou zonas danificadas, e a célula eletroquímica resultante pode provocar o crescimento de uma picada, mesmo quando a maior parte da superfície permanece passiva. Um teor mais elevado de crómio pode melhorar a resistência da liga a esta transição, mas o teor total de crómio não descreve a sua distribuição completa. O crómio ligado em nitretos ou carbonetos de crómio não é equivalente, na superfície afetada, ao crómio disponível na matriz circundante. Esta é uma das razões pelas quais a sensibilização, práticas de soldadura inadequadas ou um tratamento térmico impróprio podem produzir corrosão localizada apesar de um PREN nominal respeitável.
Os tipos ferríticos, como o EN 1.4016, habitualmente designado X6Cr17, dependem fortemente do crómio para a passividade, mas contêm pouco ou nenhum molibdénio e azoto em comparação com tipos de liga superior. Os tipos austeníticos, como o EN 1.4301, [X5CrNi18-10](/pt/materiais/número-do-material/1.4301 " — composição, equivalências e normas"), e o EN 1.4404, [X2CrNiMo17-12-2](/pt/materiais/número-do-material/1.4404 " — composição, equivalências e normas"), demonstram por que motivo o crómio deve ser considerado em conjunto com o resto da composição. Este último contém molibdénio, além de crómio, pelo que o seu PREN calculado é superior ao de uma liga típica do tipo 304. A comparação é informativa, mas não absoluta.
### Molibdénio e resistência à degradação localizada
Ao molibdénio é atribuído um coeficiente de 3,3 na expressão comum:
3.3(%Mo)
Esta ponderação reflete a sua forte associação empírica à resistência à iniciação e à propagação de picadas em ambientes contendo cloretos. O molibdénio não torna simplesmente a película passiva “mais espessa”. O seu efeito é geralmente discutido em termos de melhoria da estabilidade e da reparação do estado passivo em locais onde os cloretos começaram a atacar, bem como de redução da gravidade da dissolução localizada. O mecanismo exato varia em função da estrutura da liga, do potencial e do ambiente, pelo que o coeficiente deve ser considerado um fator de comparação empírico, e não uma medida universal da ação física do molibdénio.
Esta distinção é importante na comparação entre tipos de aço. O EN 1.4404, X2CrNiMo17-12-2, contém aproximadamente 2% de molibdénio dentro do intervalo de composição especificado, enquanto o EN 1.4301, X5CrNi18-10, não depende intencionalmente do molibdénio para a sua resistência à corrosão. Um cálculo nominal baseado numa composição representativa atribui ao tipo que contém molibdénio um PREN mais elevado. Esse resultado é compatível com a sua vantagem habitual em ambientes contendo cloretos, mas não garante imunidade à corrosão por picada, sobretudo em soluções quentes e concentradas de cloretos ou sob depósitos e em frestas.
O molibdénio também está presente em aços inoxidáveis ferríticos, austeníticos e duplex. Nos tipos duplex, este elemento contribui para a elevada resistência à corrosão localizada associada a composições como a do EN 1.4462, [X2CrNiMoN22-5-3](/pt/materiais/número-do-material/1.4462 " — composição, equivalências e normas"). No entanto, o comportamento medido de uma soldadura duplex ou de uma zona afetada pelo calor pode diferir do comportamento do metal de base corretamente recozido em solução. O equilíbrio de fases, as fases intermetálicas, a distribuição do azoto e a repartição do crómio e do molibdénio são todos relevantes. Um cálculo baseado na composição global não consegue detetar essas condições locais.
O International Stainless Steel Forum apresenta uma forma que inclui tungsténio:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
Aqui, é atribuída ao tungsténio metade da contribuição do molibdénio dentro do termo relacionado com o molibdénio. O ISSF também apresenta uma expressão ajustada ao manganês:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Estas variantes mostram que as convenções PREN não são designações intermutáveis. A expressão selecionada deve ser identificada, especialmente no caso de ligas que contêm tungsténio ou apresentam teores elevados de manganês.
### Azoto na conceção de ligas de aço inoxidável
O azoto tem o maior coeficiente na equação comum, 16:
16(%N)
Esse coeficiente elevado não significa que o azoto seja dezasseis vezes mais importante do que o crómio em todos os fenómenos metalúrgicos. Regista uma contribuição empírica por unidade percentual em massa nas ligas e nos dados de ensaio a partir dos quais a expressão foi desenvolvida. O azoto pode melhorar a resistência à corrosão localizada, reforçar a austenite e influenciar o equilíbrio de fases dos aços inoxidáveis duplex. Estes efeitos tornam-no particularmente significativo na conceção moderna de ligas.
Nos aços inoxidáveis duplex, o azoto ajuda a estabilizar a fase austenítica, enquanto o crómio e o molibdénio contribuem para a resistência à corrosão da fase ferrítica. O objetivo não consiste simplesmente em obter um valor elevado de azoto. A liga tem de manter um equilíbrio adequado entre ferrite e austenite após o fabrico, a soldadura e o arrefecimento. A perda ou redistribuição de azoto durante a soldadura pode afetar o metal de soldadura e a zona afetada pelo calor, enquanto uma exposição térmica excessiva pode promover precipitados indesejáveis que consomem crómio ou molibdénio da matriz circundante. Consequentemente, um tipo duplex com um PREN calculado elevado pode ainda sofrer ataque localizado se a sua microestrutura processada for inadequada.
O azoto também contribui para a resistência à corrosão e a resistência mecânica dos tipos austeníticos de liga elevada. Numa liga como o EN 1.4410, [X2CrNiMoN25-7-4](/pt/materiais/número-do-material/1.4410 " — composição, equivalências e normas"), o azoto faz parte de uma composição cuidadosamente equilibrada que contém quantidades substanciais de crómio e molibdénio. O seu papel é combinado com o desses elementos, não sendo separável deles em condições práticas de serviço. A mesma adição nominal de azoto pode produzir resultados diferentes consoante permaneça dissolvida na matriz, forme nitretos ou seja afetada por uma composição segregada.
O níquel não está incluído na equação PREN básica, conforme afirmou a Society of Petroleum Engineers em 2025. Essa omissão não torna o níquel metalurgicamente irrelevante. O níquel afeta a estabilidade da austenite, o equilíbrio de fases, o comportamento das transformações e o desempenho geral relativamente à corrosão, mas o índice básico foi desenvolvido em torno dos principais termos de composição utilizados para comparar a resistência à corrosão localizada. Por conseguinte, o níquel não pode ser adicionado à fórmula apenas por ser um elemento de liga importante dos aços inoxidáveis.
O cálculo do PREN e a validação da resistência à corrosão são tarefas distintas. A ASTM G48 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas, através da medição da resistência à iniciação de picadas e à corrosão em frestas em condições definidas de cloreto férrico. Estes ensaios permitem distinguir materiais em condições controladas; não reproduzem todas as soluções de cloretos, depósitos, soldaduras, acabamentos superficiais ou temperaturas de funcionamento. O PREN ajuda a organizar comparações entre ligas. Não substitui os ensaios ASTM G48, a evidência obtida em serviço ou uma avaliação do ambiente real de utilização.
## PRENW: A variante com tungsténio
### A expressão PRENW
PRENW **PRENW** Uma convenção de PREN para ligas contendo tungsténio, na qual metade da percentagem em massa de tungsténio é adicionada ao termo do molibdénio antes da multiplicação por 3.3.
A forma do número equivalente de resistência à corrosão por picadas que contém tungsténio é:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
Todos os valores de composição são percentagens em massa. A expressão é apresentada pela British Stainless Steel Association (BSSA), pelo International Stainless Steel Forum (ISSF) e pelo artigo citado de 2021 publicado na revista *Metals* como uma variante para comparar aços inoxidáveis que contêm tungsténio. Não é uma substituição que deva ser aplicada automaticamente a todas as composições de aços inoxidáveis.
A expressão comum discutida noutras partes deste artigo é:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
A diferença limita-se ao tratamento do tungsténio. O crómio, o molibdénio e o azoto continuam a ser os termos ativos, enquanto o níquel permanece fora de ambas as expressões. Em 2025, a Society of Petroleum Engineers declarou que o níquel não está incluído na equação PREN. Essa omissão não significa que o níquel não tenha importância metalúrgica. O níquel influencia o equilíbrio de fases, a formação de austenite, as propriedades mecânicas e o comportamento à corrosão de determinadas microestruturas. Significa apenas que ao níquel não é atribuído um coeficiente neste índice empírico.
O PRENW é, portanto, uma ferramenta de comparação baseada na composição, não uma classificação universal da resistência à corrosão. A Outokumpu descreve o PRE, ou PREN, como um índice utilizado para hierarquizar e comparar aços inoxidáveis quanto à resistência à corrosão por picadas. O artigo de 2021 publicado na revista *Metals* também refere que um PREN mais elevado corresponde geralmente a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções que contêm cloretos. A palavra “geralmente” é importante. O valor hierarquiza as composições segundo a convenção utilizada; não calcula diretamente uma vida útil em serviço, um potencial de picada garantido ou uma concentração segura de cloretos.
A convenção que inclui o tungsténio é especialmente relevante na comparação de famílias de aços inoxidáveis nas quais o tungsténio é uma adição deliberada à liga. Essas comparações podem incluir classes duplex e ferríticas, bem como outros aços inoxidáveis de elevada liga. O cálculo deve utilizar a composição certificada ou especificada para a classe e a mesma convenção para todas as ligas comparadas. Misturar um valor PREN convencional para um aço com um valor PRENW para outro pode criar uma diferença aparente que resulta da fórmula, e não do material.
Por exemplo, considere-se uma composição hipotética que contenha 25,0% de Cr, 3,0% de Mo, 0,7% de W e 0,25% de N. Segundo a fórmula convencional, que ignora o tungsténio, o resultado é:
25.0+3.3(3.0)+16(0.25)
=25.0+9.9+4.0=38.9
Segundo o PRENW, a mesma composição dá:
25.0+3.3(3.0+0.5(0.7))+16(0.25)
=25.0+3.3(3.35)+4.0
=25.0+11.055+4.0=40.055
A diferença é de 1,155 unidades do índice. Essa diferença corresponde à contribuição atribuída a 0,7% de tungsténio segundo esta convenção, não a um aumento medido da temperatura crítica de picada nem a uma previsão direta do desempenho em serviço.
### A contribuição de 0,5W dentro do termo do molibdénio
A colocação de 0.5%W dentro dos parênteses pode ser facilmente interpretada de forma errada. Não significa que o tungsténio contribua com 0,5 unidades PREN por cada percentagem em massa. Todo o termo entre parênteses é multiplicado por 3,3.
O desenvolvimento algébrico da equação torna clara a ponderação:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
PRENW=%Cr+3.3%Mo+3.3(0.5%W)+16%N
PRENW=%Cr+3.3%Mo+1.65%W+16%N
Assim, segundo esta convenção, cada ponto percentual adicional de tungsténio contribui com 1,65 unidades PREN. Uma composição que contenha 0,5% de W recebe um termo de tungsténio de:
1.65(0.5)=0.825
Uma composição que contenha 1,0% de W recebe 1,65 unidades. Com 2,0% de W, a contribuição é de 3,30 unidades. O coeficiente é uma convenção para o cálculo comparativo; não deve ser interpretado como prova de que o tungsténio e o molibdénio produzem efeitos idênticos em todas as ligas, equilíbrios de fases ou ambientes com cloretos.
Esta distinção é importante porque a fórmula comprime vários efeitos metalúrgicos num único número. O tungsténio pode influenciar a estabilidade e a composição química das películas passivas, particularmente em combinação com o crómio e o molibdénio, mas a resposta também depende da segregação, das inclusões, do tratamento térmico, da distribuição de fases, do estado da superfície e do ambiente local. Nos aços inoxidáveis duplex, por exemplo, a ferrite e a austenite podem não ter teores de elementos de liga idênticos. Uma composição global introduzida no PRENW não permite mostrar se uma das fases está localmente empobrecida em crómio, molibdénio ou azoto.
A expressão também não transforma o tungsténio em molibdénio na própria liga. Um aço com 3% de Mo e 1% de W não é, em todos os aspetos químicos, equivalente a um aço com 3,5% de Mo. O PRENW atribui às duas composições a mesma contribuição incremental para esses termos — 3,3(3,0 + 0,5) é igual a 11,55 —, mas a sua química de fases, o historial de fabrico e a resposta à corrosão localizada podem continuar a ser diferentes.
Por essa razão, a aritmética deve ser apresentada quando o PRENW é indicado. Escrever apenas “a classe tem um PREN de 40” oculta se o cálculo utilizou 1,65W, se não incluiu um termo de tungsténio ou se recorreu a outra convenção publicada. Um relatório transparente deve identificar a fórmula, indicar a base da composição, conservar casas decimais suficientes durante o cálculo e declarar se o resultado é PREN ou PRENW.
### Quando deve ser identificada a convenção que inclui o tungsténio
A convenção que inclui o tungsténio deve ser identificada sempre que o tungsténio seja incluído no cálculo, sempre que uma fonte designe um valor como PRENW e sempre que estejam a ser comparadas classes com adições significativas de tungsténio com classes que contenham pouco tungsténio ou nenhum. Isto é particularmente importante no caso de especificações e fichas técnicas relativas a aços inoxidáveis duplex com tungsténio, incluindo designações como UNS S32760, cuja composição especificada inclui tungsténio. A especificação exata do produto continua a determinar a composição permitida; a descrição nominal da classe não deve substituir os valores da análise química da corrida utilizados no cálculo.
A designação também deve constar de relatórios técnicos, documentos de seleção de materiais e comparações de ensaios de corrosão. Uma formulação clara poderia ser: “PRENW calculado como %Cr + 3,3(%Mo + 0,5%W) + 16(%N), utilizando valores da análise química da corrida expressos em percentagens em massa.” Se o tungsténio não tiver sido incluído, deve declarar-se que foi utilizada a expressão comum: “PREN calculado como %Cr + 3,3(%Mo) + 16(%N).” Não se deve adicionar silenciosamente uma correção para o tungsténio apenas porque uma classe contém uma quantidade detetável de W.
Este último ponto é essencial. A expressão comum PREN continua a ser a convenção correta para muitas comparações entre aços inoxidáveis, incluindo comparações em que o tungsténio está ausente ou não é tratado como um termo contributivo. A ISSF também apresenta uma expressão ajustada ao manganês, PRENMn:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
A existência do PRENW e do PRENMn demonstra que “PREN” não corresponde a uma única equação imutável em todas as publicações. O sufixo indica ao leitor qual foi a convenção de composição selecionada. Se uma fonte fornecer um valor sem sufixo para uma classe com tungsténio, deve verificar-se a base do cálculo, em vez de fazer suposições.
Por fim, o PRENW continua a ser um índice para hierarquizar a resistência à corrosão localizada em condições que contêm cloretos, e não uma validação de um componente em serviço. A ASTM G48 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas através da medição da resistência à iniciação da corrosão por picadas e da corrosão em frestas sob condições definidas de cloreto férrico. Esses ensaios podem apoiar uma comparação baseada no cálculo, mas não reproduzem todas as combinações de temperatura, atividade dos cloretos, depósitos, soldadura, frestas, disponibilidade de oxigénio e danos mecânicos presentes em serviço.
Um PRENW mais elevado pode fundamentar a expectativa de uma maior resistência dentro de um conjunto de comparação relevante. Não pode garantir que uma classe com tungsténio resista ao ataque em todos os ambientes com cloretos, nem elimina a necessidade de ensaios e de uma revisão do projeto. Indique a variante, apresente a aritmética e trate o resultado como evidência empírica — não como uma classificação universal da resistência à corrosão.
## PRENMn e o tratamento do manganês
PRENMn é uma forma ajustada ao manganês do número equivalente de resistência à corrosão por picada. O seu objetivo não é redefinir o PREN para todos os aços inoxidáveis, mas fornecer uma comparação alternativa baseada na composição quando o manganês é tratado como um fator que reduz a resistência à corrosão localizada. Esta distinção é importante porque o manganês está presente em muitas composições de aços inoxidáveis, embora esteja ausente da equação PREN comum.
O PREN continua a ser um índice empírico. Um valor mais elevado corresponde geralmente a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções contendo cloretos, conforme referido no artigo de 2021 publicado na revista *Metals*, mas o número não constitui uma previsão da vida útil em serviço, um potencial de picada garantido ou um substituto dos ensaios de corrosão. O termo relativo ao manganês altera o índice calculado; não transforma o cálculo num modelo direto de corrosão.
### A expressão PRENMn da ISSF
O International Stainless Steel Forum (ISSF) apresenta a expressão ajustada ao manganês da seguinte forma:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Esta é a forma exata fornecida pela ISSF na sua publicação de 2025, *Duplex Stainless Steels*. O crómio, o molibdénio, o azoto e o manganês são expressos em percentagens em massa. O teor de manganês é subtraído diretamente, com um coeficiente de um.
Esta construção produz um valor inferior ao da expressão comum quando é utilizada a mesma análise química:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
A British Stainless Steel Association publicou esta equação comum em 2025. Atribui ao manganês nenhum termo direto. Isto não significa que o manganês não tenha relevância metalúrgica. O manganês pode afetar a estabilidade da austenite, a solubilidade do azoto, o equilíbrio de fases, as inclusões e a composição da película passiva. O seu efeito sobre a corrosão localizada depende também do sistema de liga mais amplo e do historial de processamento. A expressão PREN comum é simplesmente uma convenção empírica estabelecida, cujos termos principais são o crómio, o molibdénio e o azoto.
Considere-se uma análise de aço contendo 22,0% Cr, 3,0% Mo, 0,18% N e 2,0% Mn. O cálculo comum é:
22.0+3.3(3.0)+16(0.18)=34.38
Aplicando a expressão PRENMn da ISSF, obtém-se:
22.0+3.3(3.0)+16(0.18)−2.0=32.38
O ajuste do manganês altera o índice comunicado sem alterar a composição da liga.
| Cálculo | Expressão aplicada | Resultado |
|---|---|---|
| PREN comum | 22.0 + 3.3(3.0) + 16(0.18) | 34.38 |
| PRENMn | 22.0 + 3.3(3.0) + 16(0.18) − 2.0 | 32.38 |
Os dois valores descrevem a mesma corrida, mas não são o mesmo índice. Designar ambos simplesmente como “PREN 34,4” e “PREN 32,4” sem identificar as equações convida a uma comparação enganadora.
Este tratamento é particularmente relevante na comparação de famílias de aços inoxidáveis duplex, ferríticos e de outros tipos com diferentes teores de manganês. Por exemplo, o UNS S32205, normalmente identificado como aço inoxidável duplex 2205, é frequentemente analisado utilizando a relação PREN convencional. Também pode ser calculado um valor ajustado ao manganês se essa convenção for explicitamente selecionada. Nenhum dos resultados deve ser apresentado como a única classificação intrínseca de resistência à corrosão do grau. A resposta efetiva depende do equilíbrio de fases, da segregação, do tratamento térmico, do estado da superfície, da microestrutura da zona de soldadura e do ambiente contendo cloretos.
O níquel não aparece nem no PREN comum nem na equação PRENMn da ISSF. A Society of Petroleum Engineers afirma que “o níquel não está incluído na equação”. Essa omissão não significa que o níquel seja metalurgicamente irrelevante. O níquel influencia, entre outros efeitos, a estabilidade das fases e o equilíbrio ferrítico-austenítico, mas a família de equações PREN não lhe atribui um coeficiente numérico.
### Por que razão as variantes da fórmula devem ser identificadas
PRENMn, PREN comum e PRENW são convenções relacionadas, mas não são equações intercambiáveis. A ISSF apresenta o PRENW da seguinte forma:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
Assim, o termo relativo ao tungsténio é multiplicado por 0,5 dentro dos parênteses do equivalente de molibdénio, enquanto o manganês no PRENMn é subtraído fora dos parênteses. Um relatório que indique apenas “PREN = 40” não esclarece qual foi a relação utilizada para obter o número.
A base da composição também deve acompanhar a equação. Um cálculo deve indicar se os valores de entrada correspondem aos limites nominais do grau, à composição química especificada do produto, à análise de panela, à análise de verificação ou à composição local medida. As normas e as fichas técnicas apresentam normalmente intervalos, e não um único resultado químico. Substituir o ponto médio de cada intervalo pode produzir uma estimativa conveniente, mas não equivale a calcular a partir da análise certificada da corrida. O azoto exige especial atenção, porque pequenas variações são multiplicadas por 16, enquanto o molibdénio é multiplicado por 3,3.
As unidades exigem o mesmo rigor. Estas expressões utilizam percentagens em massa, e não frações mássicas escritas em formato decimal. Introduzir 0,22 para 22% Cr, em vez de 22,0, reduz a contribuição do crómio em quase duas ordens de grandeza. A notação “%Cr” significa, nesta convenção de cálculo, o teor de crómio em percentagem em massa.
O arredondamento também deve ser declarado. Se cada valor da composição for arredondado antes do cálculo, o resultado pode diferir de um cálculo que conserve os algarismos analíticos até ao passo final. Assim, um relatório útil identifica a equação, a fonte e a base da composição, a data do cálculo ou a revisão do documento, quando relevante, e a regra de arredondamento final. “PRENMn = 32,4, equação da ISSF, análise da corrida em % massa, arredondado a uma casa decimal” é reproduzível. “PREN aproximadamente 32” não é.
A subtração do manganês não deve ser interpretada como uma correção universal que tenha de ser aplicada a todos os aços inoxidáveis. A expressão da ISSF é uma convenção empírica para um determinado enquadramento comparativo. Aplicá-la a um grau austenítico rico em níquel, a um grau ferrítico ou a um grau duplex não elimina as diferenças de microestrutura e de historial de corrosão. Também não estabelece que o manganês reduza a resistência à picada exatamente em um ponto PREN por cada ponto percentual adicional em massa, em todos os ambientes.
### Comparação de resultados calculados segundo diferentes convenções
Uma comparação só é significativa quando a mesma análise química é submetida a equações claramente identificadas. Suponha-se que uma liga contém 25,0% Cr, 4,0% Mo, 0,30% N, 2,0% Mn e 0,5% W. O PREN comum é:
25.0+3.3(4.0)+16(0.30)=40.60
O resultado ajustado ao manganês é:
40.60−2.0=38.60
O resultado com tungsténio é:
25.0+3.3(4.0+0.5×0.5)+16(0.30)=41.425
Arredondados a uma casa decimal, estes valores passam a ser 40,6, 38,6 e 41,4. A diferença é gerada pela convenção, e não por três aços diferentes. A apresentação dos valores sem as respetivas designações poderia fazer parecer que o PRENW indica uma resistência superior à do PRENMn, embora as fórmulas respondam a questões empíricas de comparação diferentes.
Pela mesma razão, uma tabela que compare UNS S32750, UNS S32205 e UNS S31603 deve indicar a equação no título ou numa nota próxima. Uma tabela de “valores PREN” que misture PREN convencional, PRENW e PRENMn é metodologicamente inadequada, a menos que cada entrada esteja identificada. A ordenação pode mudar, sobretudo quando os graus apresentam teores semelhantes de crómio, molibdénio e azoto, mas diferentes níveis de tungsténio ou manganês.
O cálculo continua a exigir validação. A ASTM G48 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas, através da medição da resistência à iniciação da corrosão por picada e da corrosão em frestas sob condições definidas com cloreto férrico. Esses ensaios permitem comparar provetes segundo procedimentos controlados; não reproduzem todos os ambientes de serviço. A concentração de cloretos, a temperatura, o acesso de oxigénio, os depósitos, as frestas, a soldadura, o acabamento superficial e o tempo de exposição podem alterar o resultado.
O PRENMn deve, por conseguinte, ser comunicado como um índice identificado, e não como uma classificação universal de resistência à corrosão. Utilize a equação da ISSF quando essa convenção for pretendida, mantenha a equação PREN comum quando esta constituir a base de comparação estabelecida e nunca inclua resultados de fórmulas diferentes na mesma ordenação sem mostrar como cada valor foi calculado.
## PREN em Aços Inoxidáveis Ferríticos, Duplex e Outros
O Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas (PREN) é utilizado em várias famílias de aços inoxidáveis, incluindo os tipos ferrítico, duplex, austenítico e martensítico. Essa utilização comum não transforma o PREN numa classificação universal da corrosão. Continua a ser um índice empírico, baseado na composição, para comparar a provável resistência à corrosão localizada em condições que contenham cloretos.
O cálculo habitualmente utilizado é:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
O crómio, o molibdénio e o azoto são introduzidos como percentagens em massa. A British Stainless Steel Association apresentou esta expressão na sua explicação de 2025 sobre os cálculos do PREN. Um resultado mais elevado indica, em geral, maior resistência à formação de picadas induzida por cloretos, porque o molibdénio e o azoto contribuem fortemente para o valor calculado, além do crómio. O artigo de 2021 publicado pela MDPI na revista *Metals* descreve igualmente a relação entre um PREN mais elevado e uma maior resistência ao ataque localizado em soluções que contêm cloretos.
O número não corresponde a um potencial de formação de picadas, a uma previsão da vida útil ou a um limite de aprovação/reprovação. A Outokumpu descreve o “PRE ou PREN” como “um índice baseado na composição, utilizado para classificar e comparar aços inoxidáveis quanto à resistência à corrosão por picadas”. Essa formulação é importante. O PREN compara composições segundo uma interpretação definida; não reproduz os efeitos da soldadura, da contaminação da superfície, do tratamento térmico, de frestas, de depósitos, da temperatura, da acidez, da concentração de oxigénio ou do escoamento.
O níquel é omitido da expressão comum do PREN, embora afete o equilíbrio de fases e outras propriedades metalúrgicas e de corrosão. Limited evidence
O níquel não está incluído na equação comum. A Society of Petroleum Engineers salientou explicitamente esse aspeto em 2025. O níquel continua a afetar a estabilidade das fases, a formação de austenite, a tenacidade e o comportamento perante a corrosão geral, mas a sua ausência na fórmula impede que o PREN seja tratado como uma descrição completa de uma liga.
### Aços inoxidáveis ferríticos
Os aços inoxidáveis ferríticos possuem uma matriz ferrítica cúbica de corpo centrado e são geralmente concebidos com o crómio como principal elemento de liga. As suas composições podem também conter molibdénio, azoto, titânio, nióbio ou outros elementos de adição, dependendo do tipo e do serviço previsto. Uma vez que a equação comum do PREN utiliza crómio, molibdénio e azoto, pode ser calculada para os tipos ferríticos da mesma forma que para outros aços inoxidáveis.
Esse cálculo é útil para posicionar as composições ferríticas numa escala comparativa. Não elimina, contudo, as características metalúrgicas que distinguem os aços inoxidáveis ferríticos dos aços austeníticos ou duplex. Os tipos ferríticos podem responder de forma diferente à soldadura, à exposição térmica e aos danos superficiais, mesmo quando os seus valores de PREN calculados são semelhantes aos de tipos pertencentes a outra família. A estrutura dos grãos, os precipitados, a composição da zona de soldadura e o estado da película passiva podem afetar o início observado da formação de picadas.
A família ferrítica inclui designações como EN [1.4003](/pt/materiais/número-do-material/1.4003 " — composição, equivalências e normas"), EN 1.4016 e EN 1.4521, enquanto as composições ferríticas com maior teor de elementos de liga também são abrangidas por outras normas nacionais, regionais ou de produto. Estas designações não devem ser tratadas como nomes intercambiáveis para uma única classe de resistência à corrosão. Cada uma corresponde a uma gama química especificada e a uma designação de produto, pelo que o cálculo efetivo do PREN deve utilizar a composição aplicável ao material avaliado.
Uma designação nominal de tipo pode fornecer uma gama, e não uma única análise exata. Consequentemente, duas corridas que cumpram a mesma especificação podem produzir valores de PREN calculados ligeiramente diferentes. Se o certificado do fornecedor indicar os teores medidos de crómio, molibdénio e azoto, esses valores podem ser introduzidos na equação. Se apenas estiverem disponíveis valores nominais ou máximos, o resultado é uma estimativa associada a esses pressupostos.
Os aços inoxidáveis ferríticos também demonstram por que razão o estado da superfície é importante. A retificação, a decapagem, o polimento e a exposição à contaminação por ferro podem alterar a superfície exposta a uma solução de cloretos sem modificar o PREN do material base. Uma superfície mecanicamente danificada ou contaminada pode iniciar o ataque mais cedo do que uma superfície limpa e devidamente tratada, produzida a partir da mesma corrida de aço. O PREN não consegue considerar essa diferença.
As orientações sobre aços ferríticos publicadas pelo International Stainless Steel Forum (ISSF) apresentam o PREN como uma das formas relacionadas com a composição para abordar a resistência à corrosão localizada em produtos de aço inoxidável. Deve, por isso, ser entendido como um instrumento de comparação, e não como prova de que todos os tipos ferríticos com um determinado valor calculado se comportarão de forma idêntica em serviço.
### Aços inoxidáveis duplex
Os aços inoxidáveis duplex contêm fases ferrítica e austenítica. O seu desempenho depende não só da composição global, mas também do equilíbrio, da distribuição e do estado dessas fases. A família duplex inclui designações como EN 1.4462 e as designações UNS correspondentes UNS S31803 e UNS S32205, desde que a norma específica do produto as identifique como aplicáveis. Os tipos duplex mais económicos em elementos de liga e os tipos duplex com maior teor de elementos de liga utilizam outras designações exatas. A designação, por si só, não elimina a necessidade de verificar os requisitos químicos e de produto aplicáveis.
O PREN é particularmente comum nas discussões sobre aços inoxidáveis duplex, porque o azoto, o crómio e o molibdénio são importantes para a sua resistência à corrosão localizada. O azoto favorece a formação de austenite e contribui com um coeficiente elevado na equação. O molibdénio e o crómio contribuem através dos outros termos. Para as composições duplex que contêm tungsténio, o documento da ISSF de 2025 sobre duplex apresenta a expressão alternativa:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
Aqui, o tungsténio é incluído com metade da sua percentagem em massa no termo relacionado com o molibdénio. Esta expressão não deve ser combinada de forma indiscriminada com o cálculo normal do PREN. Um valor apresentado deve indicar se foi utilizado o PREN ou o PRENW.
O mesmo documento da ISSF apresenta também uma expressão ajustada ao manganês:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Esta forma reflete uma tentativa de considerar o manganês em comparações que envolvem composições duplex. Não corresponde ao mesmo índice que a expressão convencional. Um resultado numérico calculado com o PRENMn deve ser identificado como tal, porque a sua comparação direta com um PREN convencional não qualificado pode criar uma falsa impressão de precisão.
A metalurgia duplex torna particularmente claros os limites de um único número. A soldadura pode alterar o equilíbrio ferrite–austenite no metal de soldadura e na zona afetada pelo calor. Um teor excessivo de ferrite, um arrefecimento inadequado ou a precipitação durante a exposição térmica podem reduzir a resistência à corrosão localizada, mesmo quando a composição do metal de base produz um PREN elevado. Inversamente, um procedimento de fabrico controlado pode preservar um equilíbrio de fases e um estado da superfície mais favoráveis.
O tratamento térmico também é importante. Os produtos duplex são fabricados e tratados por solubilização em condições destinadas a controlar o equilíbrio de fases e a evitar fases intermetálicas prejudiciais. A fase sigma e os precipitados relacionados podem consumir localmente crómio e molibdénio, criando regiões com menor resistência do que a sugerida pela composição global. O PREN calculado a partir do certificado não consegue detetar esse empobrecimento microestrutural.
O documento da ISSF sobre duplex também descreve um valor mais elevado como indicativo de uma resistência semi-quantitativamente maior à corrosão localizada em solos que contêm cloretos. “Semi-quantitativamente” é a qualificação importante. O índice permite estabelecer classificações; não define um limiar universal para todos os solos, águas do mar, correntes de processo ou geometrias de frestas.
### Por que razão a família do tipo altera a interpretação
Um valor de PREN só tem significado quando acompanhado da família do aço inoxidável, da especificação, do estado do material e do ambiente previsto. O mesmo índice numérico calculado para um aço ferrítico e para um aço duplex não garante um desempenho idêntico perante a formação de picadas. As suas estruturas de fases são diferentes, as suas respostas à soldadura são diferentes e a sua suscetibilidade à precipitação ou ao desequilíbrio de fases também é diferente.
A mesma cautela se aplica ao comparar um tipo duplex com um tipo austenítico ou martensítico. A fórmula comum trata determinados elementos como contribuições ponderadas, mas não inclui o níquel, o cobre, o silício, o carbono, o acabamento superficial, a estrutura dos grãos ou o historial de fabrico. Também não especifica se a composição indicada corresponde a uma análise de corrida, a uma análise do produto ou a um valor nominal.
A validação requer ensaios e avaliação de engenharia. A ASTM G48:2011 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas, através da medição da resistência ao início da corrosão por picadas e da corrosão em frestas em condições definidas com cloreto férrico. Esses métodos permitem comparações controladas, mas o cloreto férrico não constitui um modelo completo de todos os ambientes de operação. Uma solução de processo que contenha cloretos pode diferir em termos de temperatura, pH, poder oxidante e comportamento de molhagem; um componente enterrado pode ficar sujeito a depósitos e aeração diferencial; um conjunto soldado pode conter várias zonas metalurgicamente distintas.
Por essa razão, o PREN é mais defensável quando apresentado juntamente com a sua fórmula, a base de composição e o estado do material. “PREN 40”, sem esses detalhes, é uma indicação incompleta. Uma comparação útil identifica se o valor corresponde ao PREN convencional, ao PRENW ou ao PRENMn, indica a designação do tipo, esclarece se a composição é nominal ou medida e distingue os cálculos relativos ao metal de base da avaliação da soldadura ou da zona afetada pelo calor.
Utilizado dessa forma disciplinada, o PREN permite discutir aços inoxidáveis ferríticos, duplex e outros numa escala composicional comum. Não torna essas famílias metalurgicamente equivalentes e não pode substituir os ensaios quando a corrosão localizada tem consequências graves.
## Níquel, Conceção de Ligas e uma Interpretação Errada Comum
### Por que razão o níquel está ausente da equação comum
O cálculo comum é:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
Os teores dos elementos de liga são percentagens em massa. O crómio, o molibdénio e o azoto recebem termos; o níquel não. A Society of Petroleum Engineers afirma-o diretamente na sua discussão de 2025 sobre a seleção de materiais: “o níquel não está incluído na equação”. Não se trata de uma omissão acidental nem de uma lacuna tipográfica na fórmula.
A razão é que o PREN é um índice empírico limitado, e não uma descrição numérica completa da metalurgia dos aços inoxidáveis. O índice foi desenvolvido para comparar a tendência dos aços inoxidáveis para a corrosão localizada, em particular para a corrosão por picadas, em condições que contêm cloretos. Na expressão comum, o crómio representa a principal contribuição para a formação da película passiva, enquanto o molibdénio e o azoto geralmente aumentam a resistência à rutura localizada. Os coeficientes — 3.3 para o molibdénio e 16 para o azoto — são fatores de ponderação empíricos, e não constantes físicas universais.
A British Stainless Steel Association apresenta a equação exatamente sob esta forma na sua explicação de 2025 sobre os cálculos do PREN. Um valor calculado mais elevado indica normalmente uma maior resistência ao ataque localizado em ambientes que contêm cloretos, conforme referido no artigo de 2021 publicado na revista *Metals*, mas o termo “normalmente” é importante. O PREN ordena as composições segundo um regime de comparação definido; não calcula uma vida útil em serviço, um potencial de picada garantido nem uma temperatura mínima garantida para a ocorrência de ataque.
As expressões alternativas reforçam a ideia de que o PREN é uma família de fórmulas empíricas de comparação, e não um modelo completo de corrosão. O International Stainless Steel Forum apresenta:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
para uma expressão aplicável a ligas que contêm tungsténio, e:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
para uma expressão ajustada ao manganês. O níquel continua ausente de ambas as formas apresentadas. Alterar a fórmula para ter em conta o tungsténio ou o manganês não transforma o PREN num índice geral do desempenho da liga. Apenas altera a comparação empírica utilizada para um determinado grupo de aços inoxidáveis ou para uma determinada interpretação da composição.
Um cálculo simples mostra por que razão a aritmética sem níquel não deve ser interpretada como uma metalurgia sem níquel. Utilizando composições nominais aproximadas, o aço inoxidável Tipo 304, com 18 % em massa de Cr, sem um termo intencional de Mo e com 0,08 % em massa de N, apresenta um PREN comum de cerca de 19,3. O aço inoxidável Tipo 316L, com 17 % em massa de Cr, 2,5 % em massa de Mo e 0,05 % em massa de N, apresenta um valor de cerca de 26,1. O níquel está presente em ambos os tipos, mas a sua percentagem não é introduzida no cálculo. A diferença entre estes valores ilustrativos de PREN resulta dos termos cuja ponderação a equação foi concebida para representar, e não de uma afirmação de que o níquel não tenha qualquer efeito em nenhuma das ligas.
A composição também não é o mesmo que o estado do material. A segregação, as inclusões, o tratamento térmico, os ciclos térmicos de soldadura, a contaminação superficial, o equilíbrio de fases e o acabamento superficial podem alterar o desempenho em termos de corrosão localizada. Duas corridas com valores nominais de PREN semelhantes podem não se comportar de forma idêntica num ensaio ou em serviço. A ASTM G48:2011 especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas, medindo a resistência à iniciação da corrosão por picadas e da corrosão em frestas sob condições definidas de cloreto férrico. Esses ensaios podem validar uma comparação para o procedimento selecionado. Não transformam a equação do PREN num substituto dos ensaios.
### O papel metalúrgico do níquel face ao âmbito do PREN
O níquel desempenha um papel metalúrgico importante, embora não tenha um termo na equação comum do PREN. Nos aços inoxidáveis de ferro-crómio-níquel, o níquel estabiliza a fase austenítica. O Tipo 304, designado UNS S30400, é um aço inoxidável austenítico cujo equilíbrio entre crómio e níquel sustenta uma estrutura austenítica numa ampla gama de condições de processamento. O Tipo 316L, designado UNS S31603, utiliza o níquel como parte desse equilíbrio de fases e adiciona também molibdénio para melhorar a resistência à corrosão localizada em comparação com a família convencional 18Cr-8Ni.
Esse efeito sobre a fase influencia mais do que a estrutura cristalina. O níquel afeta a tenacidade, especialmente a baixas temperaturas; a ductilidade; o encruamento; a resposta magnética; o comportamento durante a conformação a quente e a frio; e o equilíbrio entre ferrite e austenite durante a soldadura. Nos tipos austeníticos, uma quantidade suficiente de níquel ajuda a evitar a transformação indesejada em ferrite ou martensite durante o processamento, embora o equilíbrio final de fases dependa da composição global e da história térmica. O níquel também interage com o carbono, o azoto, o manganês, o crómio e o molibdénio. Por conseguinte, faz parte da conceção da liga, mesmo quando um determinado índice de corrosão não lhe atribui qualquer coeficiente numérico.
O contraste é evidente nos aços inoxidáveis duplex. Um tipo como o 2205, normalmente designado UNS S32205 ou UNS S31803, dependendo do produto especificado e da designação, é concebido para conter ferrite e austenite. O níquel ajuda a estabelecer a fração de austenite, enquanto o crómio, o molibdénio e o azoto contribuem fortemente para a resistência à corrosão localizada. O azoto é especialmente importante porque favorece a formação de austenite e endurece a liga, aparecendo simultaneamente com um coeficiente elevado na expressão do PREN. Um cálculo de PREN capta apenas determinados aspetos dessa conceção.
Os tipos ferríticos tornam a mesma limitação evidente de outra perspetiva. O Tipo 430, designado UNS S43000, contém pouco ou nenhum níquel intencional em comparação com os tipos austeníticos; no entanto, o seu comportamento perante a corrosão não pode ser deduzido apenas do teor de níquel. A sua estrutura ferrítica, o teor de crómio, o estado da superfície, as inclusões e o ambiente são todos relevantes. Uma composição sem níquel ou com baixo teor de níquel não apresenta automaticamente baixa resistência à corrosão localizada, tal como uma composição que contenha níquel não apresenta automaticamente um PREN elevado.
O níquel também pode influenciar o comportamento perante a corrosão fora da comparação restrita da corrosão por picadas. Afeta as velocidades de corrosão geral em alguns meios ácidos e alcalinos, a resistência à fissuração por corrosão sob tensão em determinados ambientes, o comportamento relacionado com o hidrogénio, a fadiga por corrosão e a estabilidade dos estados superficiais passivos ou ativos. Esses efeitos são específicos do ambiente. Um único coeficiente para o níquel não poderia representá-los fielmente, e a sua introdução na fórmula comum sem uma base validada criaria uma falsa precisão.
É por isso que a explicação de 2025 da Outokumpu descreve o PRE ou PREN como um índice baseado na composição, utilizado para ordenar e comparar aços inoxidáveis quanto à resistência à corrosão por picadas. “Ordenar e comparar” define o âmbito operacional. A expressão é útil precisamente porque é suficientemente restrita para permitir uma comparação aproximada, e não porque preveja todas as propriedades de uma liga.
### Evitar a afirmação de que os elementos omitidos não são importantes
Um elemento omitido não é um elemento irrelevante. É um elemento que o índice selecionado não pontua. Esta distinção deve ser expressa claramente sempre que o PREN é apresentado.
A ausência do níquel significa apenas que o índice empírico comum de resistência à corrosão por picadas não atribui ao níquel um termo direto. Não significa que o níquel não desempenhe qualquer papel na estabilidade das fases, nas propriedades mecânicas, na soldabilidade ou no comportamento mais amplo perante a corrosão. Também não significa que o PREN possa comparar todas as famílias de aços inoxidáveis com o mesmo grau de confiança. Uma comparação entre tipos austeníticos, ferríticos e duplex deve ter em conta as suas diferentes microestruturas e histórias de processamento, mesmo quando a mesma aritmética é aplicada a cada composição.
Um valor calculado também não deve ser dissociado do ambiente. A concentração de cloretos, a temperatura, a acidez, a disponibilidade de oxigénio, os depósitos, as frestas, o escoamento, a atividade microbiológica e o acoplamento galvânico podem alterar a probabilidade e a gravidade do ataque localizado. O International Stainless Steel Forum descreve um valor mais elevado como indicativo, de forma semiquantitativa, de uma maior resistência à corrosão localizada em solos que contêm cloretos. “Semiquantitativa” limita a afirmação. O serviço em solo não é idêntico ao serviço em água do mar, numa corrente quente de processo que contenha cloretos ou num ensaio laboratorial com cloreto férrico.
O PREN pode, portanto, apoiar uma comparação inicial de materiais, sobretudo quando os tipos pertencem a famílias relacionadas e as suas composições são conhecidas. Não pode estabelecer que um componente terá uma vida útil superior à de outro em todos os ambientes que contêm cloretos. Um material com um PREN mais elevado pode ainda sofrer corrosão por picadas devido a um defeito de soldadura, a uma superfície contaminada, a uma inclusão, a uma fresta inesperada ou a uma temperatura fora da base de comparação. Inversamente, um tipo com PREN mais baixo pode apresentar um desempenho adequado quando os cloretos, a temperatura e o tempo de exposição permanecem moderados.
A interpretação correta é restrita, mas útil: o níquel está ausente da equação porque este índice específico foi concebido em torno de determinados termos de composição associados à resistência à corrosão localizada. Os projetistas de ligas continuam a necessitar de níquel para controlar a constituição das fases e o equilíbrio das propriedades. Os engenheiros continuam a necessitar de normas, controlos de fabrico e ensaios de corrosão — como os procedimentos definidos na ASTM G48 — quando uma decisão relativa ao serviço depende do desempenho real e não de uma ordenação baseada na composição.
## PREN versus Ensaios segundo a ASTM G48
O PREN e a ASTM G48 respondem a perguntas relacionadas, mas diferentes. O PREN é calculado a partir da composição química. A ASTM G48 produz uma resposta experimental a partir de um provete específico exposto segundo um procedimento laboratorial definido. Tratar ambos como equivalentes é uma fonte comum de comparações incorretas da corrosão.
A expressão normalmente utilizada é:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
O crómio, o molibdénio e o azoto são introduzidos como percentagens em massa. O resultado é adimensional. Trata-se de um índice empírico para classificar os aços inoxidáveis segundo a resistência esperada à corrosão localizada em ambientes que contêm cloretos, e não de uma medição direta da velocidade de corrosão, da vida útil ou do potencial de picadas. A British Stainless Steel Association apresentou esta fórmula na sua explicação de 2025 sobre os cálculos do PREN. \[4\] \[4\] [**How to Optimize Tubing Material Selections Using PREN Value**](https://jpt.spe.org/how-optimize-tubing-material-selections-using-pren-value). Society of Petroleum Engineers. Journal of Petroleum Technology, 2025.
A equação também não inclui o níquel. A Society of Petroleum Engineers declarou, em 2025, que «o níquel não está incluído na equação». Essa omissão não significa que o níquel não tenha importância metalúrgica. O níquel influencia o equilíbrio de fases, a estabilidade da austenite, a tenacidade e o comportamento face à corrosão geral, particularmente nos aços inoxidáveis dúplex e austeníticos. Significa apenas que, neste índice específico de resistência à corrosão por picadas, não é atribuído um coeficiente ao níquel.
O International Stainless Steel Forum também apresenta duas expressões relacionadas. Para ligas que contêm tungsténio:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
Para a forma ajustada ao manganês:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Estas variantes podem alterar a classificação numérica, especialmente no caso de aços inoxidáveis dúplex ou de composições com teores significativos de tungsténio ou manganês. Por conseguinte, um valor comunicado deve ser acompanhado da respetiva fórmula, e não apenas do rótulo «PREN».
[](/images/uploads/8d001fa1-084a-48d8-9dd4-925c4dd00273/wiki-inline-a-laboratory-technician-inspecting-stainless-steel-specimens-after-ferric-chlori-1920x1288.avif "Ampliar imagem — Cálculos do Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas")ASTM G48 measures specimen response under defined ferric-chloride laboratory conditions.
### O que a ASTM G48 foi concebida para comparar
A ASTM G48 é uma norma de ensaio laboratorial destinada a comparar a resistência dos aços inoxidáveis e de ligas relacionadas ao início de corrosão por picadas e de corrosão em frestas, sob condições definidas de cloreto férrico. A ASTM International descreveu este objetivo na edição de 2011 da ASTM G48. A norma não calcula um índice baseado na composição. Expõe os provetes a um ambiente agressivo contendo cloretos e regista se se inicia um ataque localizado e em que condições.
Esta distinção é importante. Um certificado de inspeção pode fornecer os teores de crómio, molibdénio, azoto e outros elementos químicos, a partir dos quais se calcula o PREN. Não pode fornecer uma temperatura crítica de picadas ou uma perda de massa segundo a ASTM G48. Inversamente, um resultado da G48 diz respeito à condição do material ensaiado e ao procedimento utilizado; não pode ser automaticamente convertido num valor universal de PREN.
A ASTM G48 inclui métodos que abordam a corrosão por picadas e a corrosão em frestas, incluindo o Método A, para ensaios de corrosão por picadas com cloreto férrico, e o Método B, para ensaios de corrosão em frestas com cloreto férrico. Outros métodos da norma abordam determinações baseadas na temperatura, como a temperatura crítica de picadas ou a temperatura crítica de corrosão em frestas. A edição e o método aplicáveis devem ser indicados, porque «ensaiado segundo a ASTM G48» é, por si só, uma indicação incompleta.
Os resultados ASTM G48 são respostas medidas obtidas através de procedimentos laboratoriais definidos, não valores de PREN calculados.
| Resultado ASTM G48 | O que representa | O que não estabelece |
|---|---|---|
| Temperatura crítica de picagem | Temperatura associada à iniciação de picadas segundo o método selecionado | Um limite universal de temperatura de serviço |
| Temperatura crítica de corrosão em frestas | Temperatura associada ao ataque em frestas segundo o método selecionado | Desempenho em todas as geometrias de fresta |
| Perda de massa após exposição | Perda de material medida durante a exposição definida | Uma conversão direta em vida útil |
| Aprovação ou reprovação nas condições selecionadas | Resposta em condições especificadas de cloreto férrico | Uma classificação universal de corrosão |
Um resultado típico pode consistir numa aprovação ou reprovação a uma temperatura e durante um tempo de exposição selecionados, numa temperatura crítica de picadas, numa temperatura crítica de corrosão em frestas ou na observação de um ataque após a exposição. O formato do relatório depende do método. Um provete que permanece sem picadas visíveis a uma determinada temperatura não demonstrou que resistirá a todas as soluções de cloretos em serviço; do mesmo modo, um provete que sofre picadas em cloreto férrico não permite necessariamente prever a temperatura ou o potencial exatos aos quais falhará numa corrente de processo.
A ASTM G48 é particularmente útil para comparar classes como UNS S30400, normalmente designada Tipo 304; UNS S31603, normalmente designada Tipo 316L; UNS S32205, normalmente designada aço inoxidável dúplex 2205; e classes com maior teor de elementos de liga, como UNS S32750, normalmente designada aço inoxidável superdúplex 2507. Essas comparações só são significativas quando as amostras, a preparação e as condições de ensaio são controladas. Uma comparação entre uma chapa recozida em solução e um tubo soldado, por exemplo, pode refletir a condição da zona afetada pelo calor, a calamina superficial ou o historial de fabrico tanto quanto a composição química nominal da classe.
O ensaio é uma ferramenta de triagem e comparação, não uma instalação de serviço em miniatura. O cloreto férrico é deliberadamente agressivo e pode produzir rapidamente um ataque localizado. A sua severidade ajuda a distinguir ligas no laboratório, mas não reproduz todas as combinações de teor de oxigénio, pH, atividade dos cloretos, escoamento, depósitos, biofilmes, pressão, temperatura e potencial eletroquímico presentes nos equipamentos.
### Condições laboratoriais com cloreto férrico
Os ensaios com cloreto férrico utilizam uma solução oxidante de cloretos, normalmente preparada a partir de cloreto férrico hexa-hidratado, FeCl₃·6H₂O, na concentração e no volume especificados pelo procedimento aplicável da ASTM G48. A solução não é simplesmente «água salgada». Os iões férricos aumentam o caráter oxidante da exposição, enquanto os cloretos favorecem a rutura da película passiva e estabilizam as pequenas regiões anódicas associadas ao crescimento das picadas.
A temperatura é uma variável de controlo importante. Alguns procedimentos da G48 expõem os provetes a uma temperatura fixa durante um período especificado; outros aumentam a temperatura ou avaliam-na de outro modo para determinar um valor crítico. O tempo de exposição, a preparação da solução, a configuração do recipiente e a orientação do provete podem afetar o resultado observado. Uma temperatura crítica de picadas mais elevada indica, em geral, uma melhor resistência dentro desse sistema de ensaio, mas apenas quando são utilizados o mesmo método e os mesmos critérios de comunicação dos resultados.
A condição da superfície é igualmente importante. A retificação, o polimento, a decapagem, a passivação, a coloração térmica, as partículas incrustadas, os riscos e a contaminação superficial alteram os locais onde o ataque pode começar. Um aço inoxidável com descoloração de soldadura ou calamina de óxido pode ter um desempenho diferente do da mesma liga nominal depois de uma limpeza adequada. Por conseguinte, o resultado deve identificar o acabamento superficial e o procedimento de limpeza, em vez de apresentar apenas a designação da classe.
Os ensaios de corrosão em frestas acrescentam outra variável: o dispositivo formador da fresta. Uma anilha sob carga ou outro conjunto especificado cria uma região com acesso restrito ao oxigénio, onde a reparação da película passiva é mais difícil. A pressão de contacto, a combinação de materiais, a geometria e o método de montagem influenciam a severidade e a localização do ataque. Os resultados de corrosão por picadas e de corrosão em frestas não devem ser combinados. Uma liga pode apresentar poucas picadas na superfície livre e, simultaneamente, desenvolver corrosão sob um dispositivo formador de fresta.
Após a exposição, o provete é examinado de acordo com os critérios do método. Esse exame pode incluir uma inspeção visual, a limpeza antes da avaliação, a medição da profundidade das picadas ou a avaliação da corrosão em frestas. A interpretação deve indicar o que foi considerado uma falha. «Sem corrosão» pode significar ausência de ataque visível segundo um determinado procedimento de inspeção; não significa que tenham estado ausentes alterações eletroquímicas.
### Por que razão a classificação calculada e a resposta ao ensaio podem divergir
O PREN é uma primeira ferramenta de comparação útil, porque a composição da liga influencia a estabilidade da película passiva. O artigo de 2021 publicado na *Metals* indicou que um PREN mais elevado corresponde, em geral, a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções que contêm cloretos. O International Stainless Steel Forum descreve igualmente um valor mais elevado como uma indicação semiquantitativa de maior resistência à corrosão localizada em solos que contêm cloretos. A limitação importante está em «semiquantitativa».
O cálculo trata a composição como o fator de controlo, enquanto a ASTM G48 ensaia um material real com uma determinada microestrutura e superfície. A segregação durante a solidificação, as fases intermetálicas, os nitretos precipitados, as regiões empobrecidas em crómio, o equilíbrio ferrite-austenite e o historial de tratamento térmico podem alterar o comportamento face à corrosão localizada sem modificar a designação nominal da classe. Isto é especialmente relevante nos aços inoxidáveis dúplex, nos quais o equilíbrio de fases e a repartição do crómio, do molibdénio e do azoto podem diferir entre a ferrite e a austenite.
A condição de fabrico também pode inverter uma classificação esperada. Uma liga com PREN elevado, mas com coloração térmica de soldadura, decapagem inadequada ou tratamento térmico desfavorável, pode iniciar um ataque antes de uma liga com PREN mais baixo e uma superfície limpa e devidamente passivada. Chapas, barras, tubos e metais de soldadura podem ter diferentes históricos térmicos. A análise química utilizada para o PREN pode basear-se num intervalo de especificação nominal, enquanto o provete da G48 contém a composição local real e os defeitos desse produto.
A própria fórmula introduz outra fonte de divergência. O azoto tem um coeficiente de 16, pelo que uma pequena diferença analítica ou de especificação pode afetar substancialmente o valor calculado. As classes que contêm tungsténio podem ser comparadas utilizando o PREN\W\, em vez da expressão básica do PREN. Aplicar a equação ajustada ao manganês, PREN\Mn\, a uma liga e a equação básica a outra torna a classificação inconsistente, salvo se o motivo for claramente indicado.
Nem o PREN nem a G48 representam integralmente as condições de serviço. A água do mar natural, por exemplo, pode envolver bioincrustação, depósitos e variações na concentração de oxigénio; um processo quente com cloretos pode envolver uma composição química ácida, evaporação e tensão de tração; e os equipamentos para serviço em ambientes com presença de sulfuretos podem exigir uma avaliação separada da fissuração sob tensão induzida por sulfuretos e dos efeitos do hidrogénio. A G48 não substitui essas avaliações.
Por conseguinte, um relatório tecnicamente útil deve apresentar tanto o índice como os elementos de prova que o sustentam: a expressão exata do PREN, o valor de cada elemento e a respetiva base analítica; a designação da liga e a forma do produto; a edição e o método da ASTM G48; a concentração de cloreto férrico, a temperatura e a duração da exposição; a orientação do provete e o acabamento superficial; o conjunto formador de fresta, quando aplicável; e o critério utilizado para identificar o ataque. Sem esses pormenores, um valor de PREN e um resultado da G48 podem criar uma falsa precisão.
A interpretação correta é limitada, mas útil: o PREN ajuda a fazer a triagem e a classificar as composições, enquanto a ASTM G48 mostra como um provete preparado responde sob uma exposição laboratorial acelerada e definida. Nenhum dos dois valores constitui uma classificação universal da resistência à corrosão.
## Limitações do PREN em ambientes reais de serviço
O PREN só é útil quando o seu significado é mantido num âmbito restrito. A expressão comum, PREN = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N), converte determinados teores de elementos de liga, expressos em percentagens em massa, num índice empírico de comparação. Um valor mais elevado indica, em geral, maior resistência ao ataque localizado em soluções contendo cloretos, conforme descrito no artigo de 2021 publicado na revista *Metals*. Não especifica uma vida útil em serviço, não garante um potencial de picagem nem estabelece que um componente terá sempre uma vida útil superior à de outro em qualquer instalação ou exposição marinha.
Esta distinção é importante porque o PREN classifica a composição nominal, enquanto a corrosão ocorre numa superfície real, num ambiente real. A superfície pode conter óxido, carepa, descoloração de soldadura, ferro incorporado, inclusões ou depósitos. O ambiente pode ser estagnado em vez de arejado, quente em vez de estar à temperatura ambiente, e concentrado no interior de uma fresta em vez de ser igual à solução a granel. O PREN não consegue codificar todas essas condições.
O International Stainless Steel Forum (ISSF) também apresenta expressões modificadas, incluindo PRENW = %Cr + 3.3(%Mo + 0.5%W) + 16(%N) para ligas contendo tungsténio e PRENMn = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) − %Mn. Estas alternativas reforçam a mesma limitação: o resultado depende da fórmula empírica selecionada e da composição utilizada. O níquel não está incluído na equação convencional, conforme declarou a Society of Petroleum Engineers em 2025, embora continue a afetar a estabilidade das fases, a estrutura e o comportamento perante a corrosão. Um único número não pode substituir o exame metalúrgico e os ensaios relevantes para o serviço.
### Concentração de cloretos, temperatura e condições de oxigenação
O cloreto não representa uma condição de exposição única e fixa. A sua concentração na superfície metálica pode diferir muito da concentração medida na água circundante. A evaporação pode concentrar o cloreto numa película húmida fina. Os depósitos de sal podem reter humidade contra a parede de um tubo ou recipiente. Uma fresta sob uma junta, flange, suporte ou depósito pode desenvolver uma composição química diferente da do líquido a granel, com aumento da acidez e alteração da atividade do cloreto. O PREN não calcula essas alterações.
A temperatura acrescenta outra variável importante. O aumento da temperatura facilita geralmente a rutura da película passiva e pode acelerar a propagação de uma picada já existente. Um tipo de aço que permanece passivo numa solução fria e em circulação contendo cloretos pode sofrer ataque quando os mesmos cloretos estão presentes sob um isolamento ou no interior de uma linha de processo aquecida. Contudo, não é possível aplicar uma única correção de temperatura ao PREN em aços inoxidáveis ferríticos, austeníticos e duplex, porque a estrutura da liga, o estado da superfície e a composição da solução também afetam o resultado.
O escoamento pode diminuir ou aumentar o risco. Um líquido em movimento pode remover depósitos e impedir a formação de células de concentração estagnadas, mas uma velocidade elevada, sólidos em suspensão ou turbulência podem danificar a película passiva. A erosão-corrosão pode expor repetidamente metal novo, enquanto um troço morto pode permanecer quimicamente estagnado. Uma comparação baseada no PREN não revela qual destas condições hidráulicas está presente.
As condições de oxigenação são igualmente importantes. O aço inoxidável depende de uma película passiva fina, rica em crómio, e a disponibilidade de oxigénio ajuda essa película a formar-se e a reparar-se. Assim, uma superfície bem arejada e uma fresta com deficiência de oxigénio podem comportar-se de forma diferente, mesmo quando estão em contacto com o mesmo líquido. A aeração diferencial pode tornar a região menos oxigenada anódica em relação à superfície exposta. Os depósitos podem criar essa separação, tal como os biofilmes, os isolamentos, as lamas e os sedimentos. Ao mesmo tempo, a água rica em oxigénio pode sustentar uma forte reação catódica no exterior de uma picada, aumentando a força motriz para a dissolução localizada quando um pequeno local se torna ativo. \[5\] \[5\] [**Stainless Steel Pipe**](https://worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/Stainless_Steel_Pipe.pdf). International Stainless Steel Forum. International Stainless Steel Forum publication, 2025.
É por isso que o PREN não deve ser tratado como uma classificação universal para ambientes com cloretos. A ASTM G48, publicada inicialmente na versão de 2011 citada, especifica métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas quanto à iniciação de corrosão por picadas e corrosão em frestas, sob condições definidas com cloreto férrico. Esses ensaios são comparações controladas, não réplicas de todas as exposições a água do mar, água de processo, solos ou atmosferas. O ISSF descreve um PREN mais elevado como indicativo, de forma semiquantitativa, de uma maior resistência à corrosão localizada em solos contendo cloretos; “semiquantitativamente” é a qualificação importante. O índice permite estabelecer uma classificação, mas não fornece um limiar universal para um serviço aceitável.
### Estado da superfície, inclusões e danos na película passiva
O valor calculado utiliza normalmente a composição global ou especificada. A corrosão começa na superfície, onde a composição química pode diferir da análise da corrida. Um componente de aço inoxidável pode ter o tipo nominal correto e, ainda assim, apresentar um desempenho deficiente após o fabrico se a sua superfície contiver ferro livre, resíduos de lixagem de aço-carbono, óxidos de soldadura, coloração térmica, carepa ou outra contaminação. Estes materiais podem perturbar a passivação ou criar células eletroquímicas locais.
A contaminação por ferro é um exemplo conhecido. Ferramentas de aço-carbono, dispositivos de elevação e escovas de arame podem transferir partículas de ferro para o aço inoxidável. As partículas podem enferrujar e manchar a superfície, mas a simples formação de manchas não é idêntica à formação de uma picada no substrato de aço inoxidável. Mais importante ainda, a contaminação pode interferir com a formação de uma película passiva uniforme e dificultar a inspeção. A decapagem, um acabamento mecânico adequado e a passivação química podem restaurar uma superfície mais limpa, mas a sua adequação depende do tipo de aço, da geometria e dos controlos do processo. O PREN não permite saber se esses controlos foram aplicados.
A rugosidade também altera a exposição. As depressões podem reter uma solução contendo cloretos e depósitos, enquanto os riscos podem atuar como locais de iniciação se contiverem metal espalhado ou partículas incorporadas. Uma superfície polida e uma superfície fortemente lixada, ambas feitas do mesmo aço inoxidável 316L, têm o mesmo PREN nominal, mas não apresentam ao ambiente a mesma população de defeitos. Uma superfície que tenha sido abrasada durante a instalação pode precisar de tempo para voltar a passivar-se antes de ser exposta a uma condição severa com cloretos.
As inclusões não metálicas são outra razão pela qual um número baseado na composição global tem limitações. As inclusões de sulfuretos, as inclusões de óxidos e os aglomerados complexos de inclusões podem tornar-se locais preferenciais de iniciação. A sua composição química, dimensão, distribuição e proximidade da superfície são relevantes. O molibdénio e o azoto presentes na composição média da liga não garantem que todas as regiões microscópicas tenham a mesma resistência que a matriz. Uma população de inclusões limpa e fina pode comportar-se de forma diferente de uma população mais grosseira ou mais reativa no mesmo tipo nominal de aço.
Os danos na película passiva podem ser mecânicos, químicos ou térmicos. O contacto por deslizamento, o impacto, a cavitação e a erosão expõem metal novo. Depósitos ácidos ou resíduos de limpeza podem impedir uma repassivação rápida. O cloreto retido sob um revestimento danificado ou uma junta pode então atacar uma pequena área, enquanto a superfície de aço inoxidável circundante permanece passiva. Quando se forma uma picada, o seu interior torna-se um ambiente eletroquímico confinado; os iões metálicos sofrem hidrólise, a acidez aumenta e o cloreto migra para o interior da cavidade. A classificação original da liga pelo PREN continua a ter relevância, mas a iniciação e a propagação passam a depender de condições locais que o PREN não descreve.
[](/images/uploads/25dd9254-0ebd-407d-90f7-740715503463/wiki-inline-a-welded-duplex-stainless-steel-joint-showing-the-weld-metal-heat-affected-zone-1920x1434.avif "Ampliar imagem — Cálculos do Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Picadas")Bulk PREN cannot establish the corrosion behavior of a welded joint or its heat-affected zone.
### Soldadura, zonas afetadas pelo calor e composição local
#### Termos utilizados na avaliação de soldaduras
Metal de base
O material original do produto, afastado do ciclo térmico da soldadura.
Metal de soldadura
Material solidificado a partir do metal de adição, da diluição do metal de base ou de ambos.
Zona afetada pelo calor (ZAC)
Material de base cuja microestrutura ou propriedades se alteraram durante a soldadura sem fusão.
Equilíbrio de fases
As proporções relativas de ferrite e austenite, particularmente importantes nos aços inoxidáveis duplex.
A soldadura torna especialmente clara a diferença entre a composição nominal e o comportamento em serviço. Um conjunto soldado não é uma liga uniforme. Pode conter metal de base, metal de soldadura, uma fronteira de fusão e uma ou mais zonas afetadas pelo calor (HAZ), cada uma com diferentes histórias térmicas e, por vezes, diferentes composições. O metal de adição pode ter um PREN diferente do tipo de aço de base, enquanto a diluição altera a composição final do metal de soldadura.
Nos aços inoxidáveis duplex, como o UNS S32205, habitualmente designado 2205, o ciclo térmico de soldadura deve preservar um equilíbrio adequado entre ferrite e austenite. Um excesso de ferrite, um excesso de austenite ou fases secundárias nocivas podem alterar o comportamento perante a corrosão localizada, mesmo quando a composição química global certificada apresenta um PREN elevado. Um arrefecimento rápido, um aporte térmico excessivo, uma temperatura inadequada entre passes ou uma proteção gasosa deficiente podem afetar esse equilíbrio. Em determinadas condições, podem formar-se nitretos de crómio ou fases intermetálicas, como a sigma, empobrecendo de crómio ou molibdénio as regiões adjacentes. A zona empobrecida pode ser muito mais vulnerável do que o sugerido pela composição média.
Os tipos de aço austenítico também apresentam problemas relacionados com a soldadura. Nos aços 304L e 316L, as designações de baixo teor de carbono reduzem o risco de sensibilização por carbonetos de crómio durante a soldadura, mas o baixo teor de carbono não elimina todos os riscos de fabrico. Um tratamento térmico incorreto, uma contaminação, uma coloração térmica excessiva ou um procedimento de soldadura mal controlado podem deixar uma superfície que necessite de limpeza e restauração. Um componente de 316L soldado não deve ser avaliado exclusivamente com base no PREN calculado a partir do certificado do fabricante.
Os aços inoxidáveis ferríticos podem desenvolver crescimento dos grãos ou outras alterações na HAZ que afetam a tenacidade e a resposta à corrosão. A solidificação do metal de soldadura pode produzir segregação, pelo que as regiões interdendríticas não correspondem necessariamente à análise nominal. Estas variações locais são pequenas em volume, mas significativas se formarem um percurso contínuo ou se estiverem situadas num local muito solicitado e exposto.
A limpeza pós-soldadura faz, portanto, parte do controlo da corrosão, e não é apenas uma operação de acabamento visual. A remoção da coloração térmica e da contaminação pode restabelecer o acesso a uma superfície passiva rica em crómio, mas o tratamento deve ser compatível com o tipo de aço inoxidável e com o procedimento de fabrico. A inspeção deve considerar os pés das soldaduras, as frestas, os entalhes, a falta de fusão, os resíduos de escória e as zonas onde os depósitos se podem acumular.
O PREN continua a ser útil para comparar classes como 316L, UNS S32205 e aços duplex de liga superior sob pressupostos semelhantes. Torna-se enganador quando utilizado como regra autónoma de aceitação para um componente soldado, contaminado ou geometricamente complexo. A composição estabelece uma classificação inicial. O desempenho em serviço depende do ambiente, da superfície e da microestrutura que efetivamente ficam expostos ao cloreto.
## Como comunicar responsavelmente um cálculo de PREN
Um valor de PREN só é significativo quando o seu cálculo pode ser reconstruído. Comunicar “PREN 40” sem identificar a composição química, a equação, as unidades ou a fonte não constitui um resultado técnico; é uma comparação sem fundamentação. O PREN é um índice empírico, baseado na composição, para classificar aços inoxidáveis em condições que contenham cloretos. Não é uma classificação universal de resistência à corrosão, um potencial de picagem garantido nem uma previsão da vida útil em serviço.
A British Stainless Steel Association apresenta a expressão habitualmente utilizada da seguinte forma:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
O crómio, o molibdénio e o azoto são introduzidos como percentagens em massa. O resultado é adimensional, embora seja frequentemente descrito informalmente como um “número PREN”. A equação não inclui o níquel. A Society of Petroleum Engineers identifica especificamente esta omissão, que é relevante porque o teor de níquel é frequentemente destacado na designação de uma classe de aço inoxidável ou numa ficha técnica, apesar de não contribuir diretamente para este cálculo específico.
### Identificação da fórmula e da variante
O primeiro requisito de comunicação consiste em indicar a equação exata utilizada. “PREN” não corresponde a uma fórmula perfeitamente uniforme em todas as famílias de aços inoxidáveis e publicações técnicas.
Para a expressão comum baseada em crómio, molibdénio e azoto, deve ser indicado:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)
Para ligas que contêm tungsténio, o International Stainless Steel Forum (ISSF, 2025) apresenta:
PRENW=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16(%N)
Para a expressão ajustada ao manganês, o ISSF apresenta:
PRENMn=%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)−%Mn
Estas designações não são intercambiáveis. Um relatório que indique “PREN 39” deve especificar se o resultado é PREN, PRENW ou PRENMn. Caso contrário, outro engenheiro não poderá reproduzir o valor nem determinar se dois valores foram calculados com a mesma base.
A expressão selecionada deve refletir o objetivo da comparação e a convenção utilizada pela especificação, organização ou documento de projeto aplicável. A fórmula normal pode ser adequada para comparar aços inoxidáveis austeníticos, ferríticos e duplex comuns quando a fonte utiliza essa convenção. Uma classe duplex que contenha tungsténio pode exigir uma consideração explícita da expressão PRENW. A forma ajustada ao manganês não deve ser introduzida apenas porque o manganês aparece na análise química; deve ser identificada como uma escolha deliberada de fórmula.
Um cálculo exemplificativo deve apresentar todos os termos. Para uma composição nominal ilustrativa de 22,0% Cr, 3,0% Mo e 0,18% N:
PREN=22.0+3.3(3.0)+16(0.18)=34.68
Se o resultado for comunicado como 34,7, o relatório deve indicar que foi arredondado a uma casa decimal. O arredondamento pode afetar comparações próximas. Uma diferença de apenas 0,01 pontos percentuais no azoto altera o resultado do PREN comum em 0,16, enquanto uma diferença de 0,10 pontos percentuais no molibdénio o altera em 0,33.
A fórmula também deve ser separada da interpretação. O artigo de 2021 publicado em *Metals* associou valores de PREN mais elevados a uma maior resistência ao ataque localizado em soluções que contêm cloretos, mas essa relação é semiquantitativa. Não estabelece que um aço com PREN 40 resistirá a um determinado ambiente durante o dobro do tempo de um aço com PREN 20, nem que todos os aços acima de um determinado limiar cumprirão um requisito de serviço.
### Fonte da composição e base analítica
A fiabilidade do cálculo depende da fiabilidade da composição nele introduzida. Um relatório deve identificar se utiliza uma análise de vazamento, uma análise do produto, um certificado de ensaio do material, um resultado de um laboratório independente ou valores nominais retirados de uma tabela de classes.
A designação da classe vem em primeiro lugar. Por exemplo, deve escrever-se **UNS S31603**, e não simplesmente “316L”, quando a designação UNS é a identificação de referência. Se o material for especificado segundo a **ASTM A240**, essa norma e a forma do produto devem ser indicadas, quando relevante. Para material duplex, devem distinguir-se designações como **UNS S31803** e **UNS S32205**, em vez de tratar “2205” como uma identificação completa do material. A mesma abreviatura comercial pode abranger requisitos de especificação diferentes, e os limites de composição química podem não ser idênticos.
Em seguida, deve indicar-se se os dados de entrada são nominais ou medidos. Um cálculo nominal baseado na composição arredondada de uma classe é útil para uma comparação preliminar, mas não corresponde ao PREN de um determinado vazamento. Uma análise medida do vazamento pode produzir um valor diferente, continuando, ainda assim, plenamente dentro dos limites de composição especificados. Isto é especialmente relevante para o azoto e o molibdénio, porque os seus coeficientes são relativamente elevados.
O relatório deve indicar que todos os valores dos elementos de liga estão expressos em percentagem em massa, e não em frações mássicas expressas sob a forma de decimais. Introduzir 0,18% em massa de N é correto para a equação acima; introduzir 18% produziria um resultado absurdo. Se um laboratório comunicar 1 800 ppm de azoto, este valor deve ser convertido em 0,18% em massa antes do cálculo. Deve registar-se a precisão fornecida pela fonte, sem inventar algarismos adicionais. Um resultado calculado a partir de uma composição comunicada apenas ao 0,1% mais próximo não deve ser apresentado como 36,274.
Um registo reproduzível pode seguir este formato:
**Classe e designação:** UNS S32205, especificação do produto e forma do produto **Base da composição:** análise de vazamento proveniente do certificado de ensaio do material ou limites nominais da especificação **Dados de entrada, % em massa:** Cr = \_\_; Mo = \_\_; N = \_\_; W = \_\_, se aplicável; Mn = \_\_, se aplicável **Fórmula:** PREN, PRENW ou PRENMn, escrita na íntegra **Cálculo:** valores substituídos e operações aritméticas **Resultado:** \_\_, arredondado a \_\_ casas decimais **Fonte:** número do documento, revisão, número do vazamento, método laboratorial ou tabela da especificação **Evidência de validação:** método ASTM G48, temperatura de ensaio, concentração de cloreto férrico, tempo de exposição, condição do provete e resultado observado
Quando são utilizados limites da especificação, o cálculo deve ser efetuado cuidadosamente. Um “PREN mínimo” obtido a partir do crómio mínimo, do molibdénio mínimo e do azoto mínimo pode ser matematicamente conservador para esses termos, mas pode não corresponder a um vazamento real. Se o azoto tiver apenas um limite mínimo e o relatório utilizar esse mínimo, isso deve ser indicado. Se for utilizado o manganês máximo em PRENMn, esse tratamento também deve ser identificado. Uma estimativa baseada em limites não deve ser apresentada como desempenho medido.
### Associar o PREN a ensaios e evidências de projeto
O PREN deve apoiar uma comparação de materiais, e não substituir a qualificação ou a análise de projeto. O International Stainless Steel Forum descreve valores mais elevados como indicativos, de forma semiquantitativa, de uma maior resistência à corrosão localizada em solos que contenham cloretos. Esta formulação é importante: o índice fornece uma orientação para a comparação, não um limite universal de aprovação/reprovação.
A ASTM G48 estabelece métodos laboratoriais para comparar aços inoxidáveis e ligas relacionadas através da exposição de provetes a uma solução de cloreto férrico em condições definidas. A norma aborda a iniciação da corrosão por picada e da corrosão em frestas, sendo o método selecionado, a temperatura, o período de exposição, a preparação dos provetes e os critérios de aceitação fatores que afetam o resultado. Por conseguinte, um relatório que cite “aprovado no ensaio G48” é incompleto, a menos que identifique o método e as condições do ensaio. A **ASTM G48 Método A** está habitualmente associada a ensaios de corrosão por picada, enquanto outros métodos ASTM G48 abordam a avaliação da corrosão em frestas.
A evidência dos ensaios também deve estar associada à condição do material. Provetes soldados e submetidos a recozimento de solubilização podem comportar-se de forma diferente da chapa de base. O acabamento superficial, a coloração térmica, a contaminação resultante do fabrico, as inclusões, o equilíbrio de fases no aço inoxidável duplex e o tratamento pós-soldadura podem alterar o comportamento face à corrosão localizada sem modificar a designação nominal da classe. Um PREN calculado a partir da composição global não consegue captar todos esses fatores.
A evidência relativa ao projeto em serviço deve ser apresentada juntamente com o cálculo. Devem ser indicados, quando relevantes, a concentração de cloretos, a temperatura, a exposição ao oxigénio, o pH, as condições de fresta, o regime de escoamento, os depósitos, os produtos químicos de limpeza e a condição esperada das soldaduras. Um aço pode apresentar uma classificação PREN superior e, ainda assim, sofrer ataque numa fresta quente, estagnada e ácida. Inversamente, um valor calculado inferior pode ter um desempenho aceitável num ambiente menos severo.
Assim, uma conclusão responsável deve indicar que a composição medida ou nominal produz um PREN calculado de um tipo especificado; que o valor apoia uma comparação relativa com classes identificadas, com base na mesma fórmula; e que a ASTM G48 ou evidência específica do serviço fornece uma validação independente. Manter estas três afirmações separadas evita que um índice baseado na composição seja confundido com uma garantia de resistência à corrosão.
## Referências
1. \[1\] International Stainless Steel Forum. [Duplex Stainless Steels](https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/ISSF_Duplex_Stainless_Steels.pdf). International Stainless Steel Forum publication, 2025. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-n%C3%BAmero-equivalente-de-resist%C3%AAncia-%C3%A0-corros%C3%A3o-por-picadas#wiki-cite-ref-1) https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/ISSF\_Duplex\_Stainless\_Steels.pdf
2. \[2\] Metals authors. [Localized corrosion resistance and PREN relationship](https://www.mdpi.com/2075-4701/11/5/836). Metals, 2021. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-n%C3%BAmero-equivalente-de-resist%C3%AAncia-%C3%A0-corros%C3%A3o-por-picadas#wiki-cite-ref-2) https://www.mdpi.com/2075-4701/11/5/836
3. \[3\] ASTM International. [Standard test methods for pitting and crevice corrosion resistance of stainless steels](https://store.astm.org/g0048-11.html). ASTM G48, 2011. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-n%C3%BAmero-equivalente-de-resist%C3%AAncia-%C3%A0-corros%C3%A3o-por-picadas#wiki-cite-ref-3) https://store.astm.org/g0048-11.html
4. \[4\] Society of Petroleum Engineers. [How to Optimize Tubing Material Selections Using PREN Value](https://jpt.spe.org/how-optimize-tubing-material-selections-using-pren-value). Journal of Petroleum Technology, 2025. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-n%C3%BAmero-equivalente-de-resist%C3%AAncia-%C3%A0-corros%C3%A3o-por-picadas#wiki-cite-ref-4) https://jpt.spe.org/how-optimize-tubing-material-selections-using-pren-value
5. \[5\] International Stainless Steel Forum. [Stainless Steel Pipe](https://worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/Stainless_Steel_Pipe.pdf). International Stainless Steel Forum publication, 2025. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-n%C3%BAmero-equivalente-de-resist%C3%AAncia-%C3%A0-corros%C3%A3o-por-picadas#wiki-cite-ref-5) https://worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/Stainless\_Steel\_Pipe.pdf
**PREN em resumo**
Equação comum
PREN = %Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N)
Dados de entrada
Crómio, molibdénio e azoto em wt%
Resultado
Índice empírico adimensional
Utilização principal
Comparação da resistência à corrosão por picadas induzida por cloretos
Não estabelece
Vida útil em serviço, potencial de picagem ou um limite universal de corrosão
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