304304 L310310 S316316 L321410420
C0,08 máx0,03 máx0,25 máx0,08 máx0,08 máx0,03 máx0,08 máx0,08 máx0,15 máx
Tipos e PropriedadesMn2,00 máx2,00 máx2,00 máx2,00 máx2,00 máx2,00 máx2,00 máx1,00 máx1,00 máx
Propriedades Tipo: ABNT – ASTM – AISISi1,00 máx1,00 máx1,50 máx1,50 máx1,00 máx1,00 máx1,00 máx1,00 máx1,00 máx
Composição Química (% em peso)Composição Química (% em peso)P0,045 máx0,045 máx0,045 máx0,045 máx0,045 máx0,045 máx0,045 máx0,040 máx0,040 máx
S0,030 máx0,030 máx0,030 máx0,030 máx0,030 máx0,030 máx0,030 máx0,030 máx0,030 máx
Cr18,0 a 20,018,0 a 20,024,0 a 26,024,0 a 26,016,0 a 18,016,0 a 18,017,0 a 19,011,50 a 13,5012,0 a 14,0
Ni8,0 a 10,508,0 a 12,019,0 a 22,019,0 a 22,010,0 a 14,010,0 a 14,09,0 a 12,00,60 máx0,50 máx
Mo2,00 a 3,002,00 a 3,00
N20,10 máx0,10 máx0,10 máx0,10 máx
OutrosTi = 5x%C min
Propriedades FísicasEstruturaAusteníticaAusteníticaAusteníticaAusteníticaAusteníticaAusteníticaAusteníticaAusteníticaAusteníticaFerríticaMartensítica
Densidade (g/cm³)Densidade (g/cm³)8,008,008,008,008,008,008,008,008,007,707,70
Calor EspecíficoCalor Específico0,290,290,290,290,120,120,360,360,120,360,36
Coeficiente Médio de Dilatação Térmica 0 – 300 CCoeficiente Médio de Dilatação Térmica 0 – 300 C17,9017,9017,9017,9016 x 1016 x 1016,2016,2016,90 x 1011,4010,80
(Um/m C) 0 – 650 C(Um/m C) 0 – 650 C18,8018,8018,8018,8017,3 x 1017,3 x 1018,6018,6019 x 1013,0012,20
Intervalo de Fusão CIntervalo de Fusão C1398 14541398 14541398 14541398 14541399 14541399 14541371 13981737 13981399 14271483 15321454 1510
Magnestismo em EstadoMagnestismo em EstadoNão MagnéticoNão MagnéticoNão MagnéticoNão MagnéticoNão MagnéticoNão MagnéticoNão MagnéticoNão MagnéticoNão MagnéticoQualquer estado magnéticoQualquer estado magnético
Resistividade Elétrica Específica a Temperatura Ambiente (UW – cm)Resistividade Elétrica Específica a Temperatura Ambiente (UW – cm)70,0070,0070,0070,0078,0078,0073,0073,0072,0058,0055,00
Condutividade Térmica a 100 C (cal/s cm C)Condutividade Térmica a 100 C (cal/s cm C)0,0330,0330,0330,0330,0320,0320,0330,0590,055
Módulo de Elasticidade (Gpa)Módulo de Elasticidade (Gpa)200,00200,00200,00200,00193,00193,00193,00220,00220,00
Módulo de Rigidez (Gpa)Módulo de Rigidez (Gpa)86,2086,2086,2086,2081,00
Propriedades Mecânicas RepresentativasLimite de Resistencia (Mpa)530 / 770530 / 770530 / 770530 / 770515 / 700500 / 700415 / 550500 / 650
Limite de Escoamento (Mpa)Limite de Escoamento (Mpa)240 / 350240 / 350240 / 350250 / 370240 / 350215 / 350250 / 450
Alongamento 50mm – (%)Alongamento 50mm – (%)Alongamento 50mm – (%)Alongamento 50mm – (%)50 / 6545 / 6545,0045,0045 / 6545 / 6545,0022 / 4020 / 35
Dureza RockWell – BDureza RockWell – BDureza RockWell – BDureza RockWell – B75 / 8570 / 8585,0085,0070 / 8570 / 8580,0069 / 8975 / 95
Limite de Fadiga (Mpa)Limite de Fadiga (Mpa)Limite de Fadiga (Mpa)Limite de Fadiga (Mpa)241,00269,00
Dobramento a Frio (Graus)Dobramento a Frio (Graus)Dobramento a Frio (Graus)Dobramento a Frio (Graus)180,00180,00180,00180,00180,00180,00180,00
Embutimento ErichsenEmbutimento ErichsenEmbutimento ErichsenEmbutimento Erichsen12,0012,0012,0012,0012,00
EmbutibilidadeEmbutibilidadeEmbutibilidadeEmbutibilidadeÓtimaÓtimaBoaBoaBoaBoaBoaBoaDeficiente
Tratamentos TérmicosTemperatura inicial de Forjamento ( C )1150 12601150 12601150 12601150 12601093 12321093 12321150 12601150 12601149,001090 12001090 1200
Temperatura formação de Carepa ( C )Temperatura formação de Carepa ( C )Temperatura formação de Carepa ( C )Temperatura formação de Carepa ( C )840,00840,001040,001040,00840,00840,00815,00650,00650,00
Recozimento Contínuo ( C )Recozimento Contínuo ( C )Recozimento Contínuo ( C )Recozimento Contínuo ( C )1010 11201010 11201038 11491038 11491010 11201010 1120954 1121650 760730 790
ResfriamentoResfriamentoResfriamentoResfriamentoRápidoRápidoRápidoRápidoRápidoRápidoRápidoRápidoRápido
Temperatura de Têmpera ( C )Temperatura de Têmpera ( C )Temperatura de Têmpera ( C )Temperatura de Têmpera ( C )Não TemperávelNão TemperávelNão TemperávelNão TemperávelNão TemperávelNão TemperávelNão TemperávelNão Temperável930 – 1040
SoldabilidadeSoldabilidadeSoldabilidadeSoldabilidadeÓtimaÓtimaBoaBoaÓtimaÓtimaÓtimaDiscretaDiscreta

INFORMAÇÕES TÉCNICAS
AÇO INOXIDÁVEL

Introdução

Aço inoxidável é o nome dado à família de aços resistentes à corrosão e ao calor contendo no mínimo 10,5% de cromo. Enquanto há uma variedade de aços carbono estruturais atendendo a diferentes requisitos de resistência mecânica, soldabilidade e tenacidade, há também uma grande variedade de aços inoxidáveis com níveis progressivamente maiores de resistência à corrosão e resistência mecânica. Isso é resultado da adição controlada de elementos de liga, cada um deles originando atributos específicos com relação a resistência mecânica e possibilidade de resistir a diferentes meios de aplicação.
Os tipos de aço inoxidável podem ser classificados em cinco famílias básicas: austenítico, martensítico, ferrítico, endurecível por precipitação, e duplex.

Austeníticos

Os aços inoxidáveis austeníticos são os maiores, em termos de número de ligas e de utilização. Como os ferríticos, os austeníticos não podem ser endurecidos por tratamento térmico, tendo o nível de teor de carbono restrito, mas as adições principalmente de níquel muda a estrutura em temperatura ambiente para arranjo atômico cúbico de face centrado, que é também não magnético (ou seja, tem uma baixa permeabilidade magnética). Dependendo do teor de níquel os aços austeníticos respondem a trabalho a frio com aumento da resistência mecânica, podendo ser utilizados em operações severas de conformação, evitando ruptura prematura e trinca. O endurecimento por encruamento é acompanhado pelas mudanças parciais na estrutura, com a conformação de uma fase de martensita ferro magnética, o que explica porque com a deformação a frio pode ocorrer os aços austeníticos “magnéticos”. Os aços mais usados tipo 304 (1.4301) tem 17% de cromo e 8% de níquel com excelente ductilidade, conformabilidade e tenacidade até em temperaturas criogênicas. O molibdênio é adicionado em alguns dos aços austeníticos para aumentar sua resistência aos mecanismos de corrosão localizados tais como corrosão galvânica e por pite ou alveolar.
Exemplos de aços austeníticos são 304/S30400 (1.4301), 304 L/ S30403 (1.4306), 316/S31600 (1.4401) e 316 L/ S31603 (1.4404).

Martensíticos

Os aços inoxidáveis martensíticos são similares aos aços carbono e de baixa liga. Eles tem uma estrutura similar aos ferríticos com estrutura cristalina “tetragonal de corpo centrado”. Devido a adição de carbono, podem ser endurecidos e a resistência aumentada pelo tratamento térmico, da mesma forma que os aços carbono. São classificados como uma família ferro magnético “duro”. O principal elemento de liga é o cromo, com um teor típico de 12 – 15%.
Na condição recozida, apresentam limite de escoamento com cerca de 275 MPa e então podem ser normalmente usinado, conformado ou trabalhado a frio nessa condição. A resistência mecânica obtida pelo tratamento térmico depende do teor de carbono da liga. Aumentando o teor de carbono aumenta o potencial da resistência e dureza mas diminui a ductilidade e tenacidade. Os aços com teores de carbono mais elevados são capazes de serem tratados na dureza de 60 HRC. A melhor resistência a corrosão é obtida no tratamento térmico, ou seja, na condição temperado e revenido. Os martensíticos foram desenvolvidos com adições de nitrogênio e níquel mas com teores de carbono mais baixos que os tipos tradicionais. Estes aços tem melhor tenacidade, soldabilidade e resistência à corrosão.
Os exemplos de aços martensíticos são 420 (1.4028).

Ferríticos

Os aços inoxidáveis ferríticos tem uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, que é o mesmo do ferro puro a temperatura ambiente. O principal elemento de liga é o cromo com teores tipicamente entre 11 e 17%. O teor de carbono é mantido baixo o que resulta nestes aços uma limitada resistência mecânica. Não são endurecíveis pelo tratamento térmico e no estado recozido o limite de escoamento é de 275 a 350 MPa. Os aços ferríticos são do tipo de baixo custo, mas tem limitada resistência à corrosão comparado com os austeníticos mais comuns. Da mesma forma são limitados na tenacidade, conformabilidade e soldabilidade em comparação aos austeníticos.
As dimensões de fornecimento (ou seja espessura) são restritas devida a baixa tenacidade. São entretanto do grupo ferro magnético “mole” e tem assim algumas utilizações especiais, como por exemplo núcleo de válvulas solenóides.
Exemplo de aços ferríticos : 430 (1.4016)

Endurecíveis Por Precipitação ( PH )

Os aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação (PH) tem algumas similaridades com os aços martensíticos, entretanto o processo metalúrgico para endurecimento é diferente. Estes aços são capazes de atingir a resistência a tração até 1700 MPa. Normalmente tem estrutura martensítica e assim são ferro magnéticos.
Os aços endureciveis por precipitação (PH) tem boa ductilidade e tenacidade, dependendo do tratamento térmico. Sua resistência à corrosão é comparável ao aço austenítico 304 (1.4301). Podem ser soldados mais facilmente que os aços martensíticos comuns, estão desenvolvidos e usados de forma ampla tanto nos Estados Unidos como na Europa por exemplo nas aplicações aeroespaciais.
Exemplo de aços PH são 17 – 4 PH (1.4542) e 520 B (1.4594).

Duplex

Os aços inoxidáveis duplex tem uma estrutura mixta de austenita e ferrita e como resultado tem características desses tipos básicos. Uma composição química típica tem 22% de cromo, 5% de níquel e 3% molibdênio com pequena adição de nitrogênio. Os aços duplex são endurecíveis por tratamento térmico mas são mais duros que os aços ferrítico e austenítico na condição recozida mole e tem limite de escoamento médio em torno de 450 MPa. Como os aços ferríticos são ferro magnéticos, mas tem uma boa conformabilidade e soldabilidade dos aços austeníticos. (Entretanto são necessários maiores esforços na conformação devido a sua maior resistência). Estes aços podem ser utilizados em projeto com secções mais finas que os aços austeníticos mas sua grande vantagem é sua maior resistência a corrosão sob tensão. O molibdênio é normalmente adicionado para aumentar a resistência a corrosão galvânica e por pite.
Exemplos de aços duplex: S32205 e S31803

Outras “famílias” de aços inoxidáveis

Há uma ampla faixa de aços inoxidáveis, e Aços inox especiais com composições químicas melhoradas tem sido desenvolvidos pela indústria siderúrgica mundial, criando cada vez mais Aços de alta resistência.

Estes incluem:

  1. Super ferríticos
  2. Super austeníticos
  3. Super duplex
  4. Martensíticos soldáveis de baixo carbono
  5. Aços austeníticos endurecíveis por precipitação