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Aço Inox

Atualmente, beleza e durabilidade são fatores preponderantes na hora das escolhas das pessoas. Vemos isso, por exemplo, quando optamos por escolher geladeiras em aço inox: são geladeiras em geral mais caras, mas que tendem a durar por mais tempo, além é claro, de dar um ar de requinte e elegância aos ambientes.

Esteticamente, o aço inox é um material versátil, sempre atual, combinando com cores e estilos variados. Da mesma forma, tem inúmeras características que fazem dele um ótimo produto:

  • Resistência á corrosão e em temperaturas conforme a Liga;
  • Resistência mecânica superior aos aços de baixo carbono;
  • Facilidade de limpeza/baixa rugosidade superficial;
  • Aparência higiênica;
  • Material inerte: não modifica cor, sabor ou aroma dos alimentos e demais produtos processados;
  • Facilidade de conformação;
  • Facilidade de soldagem;
  • Mantém suas propriedades numa faixa muito ampla de temperatura, inclusive muito baixas (criogênicas);
  • Acabamentos superficiais variados;
  • 100% reciclável.

 

Por ter uma superfície lisa e pouco porosa, os aços inox são extremamente higiênicos. Esta é uma característica importantíssima para a indústria alimentícia: é por isto que ele é amplamente implantado neste setor.

Os aços inoxidáveis são resistentes à corrosão devido ao fenômeno da passividade. Os elementos de liga presentes nos aços inoxidáveis reagem com muita facilidade com o meio ambiente (em particular o cromo) ajudando a formar um filme fino e aderente, que protege o material de subsequentes ataques corrosivos. Esse filme é conhecido como filme passivo ou camada passiva.

Apesar de invisível, estável e com espessura finíssima, essa película é muito aderente ao inox e tem sua resistência aumentada à medida que é adicionado mais cromo à mistura. Devido a estas características, os aços inoxidáveis são capazes de formar filmes passivos em uma grande variedade de meios, o que explica a versatilidade do material utilizado em grande quantidade de aplicações como indústrias alimentícias, papel e celulose, cimento, automobilística e de metal mecânica.

Informações Técnicas

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:

  • Super ferríticos
  • Super austeníticos
  • Super duplex
  • Martensíticos soldáveis de baixo carbono
  • Aços austeníticos endurecíveis por precipitação

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