- Condições gerais:
O aço inoxidável é um aço de alta liga, que tem excelente resistência a corrosão, sendo também empregado a altas temperaturas, possuindo boas propriedades de resistência a propagação de trincas e boa usinabilidade. A resistência a corrosão dos aços inoxidáveis deve-se ao seu elevado teor de cromo. Para tornar inoxidável um “aço inoxidável’’ é necessário que contenha, no mínimo, um teor de 12% de cromo (Cr)”.
De um modo geral, há quatro tipos principais de aços inoxidáveis: ferríticos, martensíticos, austeníticos e endurecidos por precipitação.
- Aços inoxidáveis ferríticos:
Os aços inoxidáveis ferríticos são essencialmente ligas binárias ferro-crómo, contendo cerca de 12 a 30% Cr. São denominados ferríticos, porque a sua estrutura mantém-se essencialmente ferrítica CCC, após os tratamentos térmicos normais. Os aços inoxidáveis ferríticos, como contêm teores superiores a 12% de cromo, não sofrem em arrefecimento a transformação CFC para CCC, e por arrefecimento desde temperaturas elevadas obtêm-se soluções sólidas de cromo no ferro- α.
Os aços inoxidáveis ferríticos são relativamente baratos, porque não contêm níquel. São usados principalmente como materiais gerais de construção, em que se requer boa resistência a corrosão e ao calor.
A presença de carbonetos neste aço reduz, em certa medida, a resistência a corrosão. Recentemente, têm sido desenvolvidos novos aços ferríticos, com baixos teores de carbono e de azoto, de modo a aumentar a resistência a corrosão.
- Aços inoxidáveis martensíticos:
Os aços inoxidáveis martensíticos são fundamentalmente ligas Fe-Cr, contendo 12 a 17% de cromo, com carbono suficiente (0,15 a 1,0%) para que se possa formar uma estrutura martensítica por têmpera da fase austenítica. Estas ligas designam-se por martensíticas, porque tem a capacidade de desenvolver uma estrutura martensítica quando sofrem um tratamento térmico de austenitização e têmpera. Como a composição dos aços inoxidáveis martensíticos e ajustada para otimizar a resistência mecânica e a dureza, a resistência a corrosão destes aços e relativamente baixa quando comparada com a dos aços do tipo ferrítico e austenítico.
O tratamento térmico a que se submetem os aços inoxidáveis martensíticos para aumentar a sua resistência mecânica e tenacidade é essencialmente o mesmo que se efetua para os aços-carbonos e para os aços de baixa liga.
Isto é, a liga é austenitizada, arrefecida rapidamente para se formar uma estrutura martensítica, e depois revenida para aliviar tensões e aumentar a tenacidade. A elevada temperabilidade das ligas de Fé com teores entre 12 e 17% Cr permite eliminar a têmpera em água e permite obter uma estrutura martensítica com menores velocidades de arrefecimento.
A liga 440C com 16% Cr e 1% C é o aço inoxidável martensítico que tem a maior dureza de todos os aços resistentes a corrosão. A sua elevada dureza deve-se a matriz martensítica dura e a presença de elevada concentração de carbonetos primários.
- Aços inoxidáveis austeníticos:
Os aços inoxidáveis austeníticos são essencialmente ligas ternárias ferro-cromo-níquel, contendo cerca de 16 a 25% Cr e 7 a 20% Ni. Estas ligas designam-se por austeníticas, porque a sua estrutura permanece austenítica as temperaturas normais dos tratamentos térmicos. A presença de níquel, que tem uma estrutura cristalina CFC, permite que a estrutura CFC se mantenha a temperatura ambiente. A elevada capacidade de deformação dos aços inoxidáveis austeníticos deve-se a estrutura cristalina CFC.
Os aços inoxidáveis austeníticos possuem normalmente melhor resistência a corrosão do que os aços ferríticos e martensíticos, porque os carbonetos podem ficar retidos em solução sólida, por meio de arrefecimento rápido a partir de temperaturas elevadas. No entanto, se estas ligas forem posteriormente soldadas ou arrefecidas lentamente, a partir de temperaturas elevadas, no intervalo de 870 a 600 C, podem tornar-se suscetíveis de corrosão intergranular, porque há precipitação de carbonetos com cromo nos limites de grão.
- Propriedade dos aços inoxidáveis:
Os elementos básicos dos aços inoxidáveis são Cr e o Cr-Ni. Além destes, eles podem conter diferentes porcentagens de Mo, Cu, Mn, etc, que são adicionados, para conferir-lhes resistência a corrosão, mesmo a altas temperaturas de trabalho.
Tomando-se como exemplo o aço inoxidável austenítico, verifica-se que ele possui um limite de ruptura da ordem de 50 a 70 kgf/mm2, valor este bem superior ao intervalo de 41 a 49 kgf/mm2, típico dos aços doces comuns, e uma elongação compreendida entre 50 e 60%. Suas características físicas também diferem das do aço doce, como por exemplo seu ponto de fusão mais baixo, sua condutibilidade térmica, que é cerca de três vezes menor, e seu coeficiente de expansão térmica linear, que é aproximadamente 1,5 vezes maior que a do aço doce.
O aço inoxidável é um aço de alta liga, que tem excelente resistência a corrosão, sendo também empregado a altas temperaturas, possuindo boas propriedades de resistência a propagação de trincas e boa usinabilidade. A resistência a corrosão dos aços inoxidáveis deve-se ao seu elevado teor de cromo. Para tornar inoxidável um “aço inoxidável’’ é necessário que contenha, no mínimo, um teor de 12% de cromo (Cr)”.
De um modo geral, há quatro tipos principais de aços inoxidáveis: ferríticos, martensíticos, austeníticos e endurecidos por precipitação.
- Aços inoxidáveis ferríticos:
Os aços inoxidáveis ferríticos são essencialmente ligas binárias ferro-crómo, contendo cerca de 12 a 30% Cr. São denominados ferríticos, porque a sua estrutura mantém-se essencialmente ferrítica CCC, após os tratamentos térmicos normais. Os aços inoxidáveis ferríticos, como contêm teores superiores a 12% de cromo, não sofrem em arrefecimento a transformação CFC para CCC, e por arrefecimento desde temperaturas elevadas obtêm-se soluções sólidas de cromo no ferro- α.
Os aços inoxidáveis ferríticos são relativamente baratos, porque não contêm níquel. São usados principalmente como materiais gerais de construção, em que se requer boa resistência a corrosão e ao calor.
A presença de carbonetos neste aço reduz, em certa medida, a resistência a corrosão. Recentemente, têm sido desenvolvidos novos aços ferríticos, com baixos teores de carbono e de azoto, de modo a aumentar a resistência a corrosão.
- Aços inoxidáveis martensíticos:
Os aços inoxidáveis martensíticos são fundamentalmente ligas Fe-Cr, contendo 12 a 17% de cromo, com carbono suficiente (0,15 a 1,0%) para que se possa formar uma estrutura martensítica por têmpera da fase austenítica. Estas ligas designam-se por martensíticas, porque tem a capacidade de desenvolver uma estrutura martensítica quando sofrem um tratamento térmico de austenitização e têmpera. Como a composição dos aços inoxidáveis martensíticos e ajustada para otimizar a resistência mecânica e a dureza, a resistência a corrosão destes aços e relativamente baixa quando comparada com a dos aços do tipo ferrítico e austenítico.
O tratamento térmico a que se submetem os aços inoxidáveis martensíticos para aumentar a sua resistência mecânica e tenacidade é essencialmente o mesmo que se efetua para os aços-carbonos e para os aços de baixa liga.
Isto é, a liga é austenitizada, arrefecida rapidamente para se formar uma estrutura martensítica, e depois revenida para aliviar tensões e aumentar a tenacidade. A elevada temperabilidade das ligas de Fé com teores entre 12 e 17% Cr permite eliminar a têmpera em água e permite obter uma estrutura martensítica com menores velocidades de arrefecimento.
A liga 440C com 16% Cr e 1% C é o aço inoxidável martensítico que tem a maior dureza de todos os aços resistentes a corrosão. A sua elevada dureza deve-se a matriz martensítica dura e a presença de elevada concentração de carbonetos primários.
- Aços inoxidáveis austeníticos:
Os aços inoxidáveis austeníticos são essencialmente ligas ternárias ferro-cromo-níquel, contendo cerca de 16 a 25% Cr e 7 a 20% Ni. Estas ligas designam-se por austeníticas, porque a sua estrutura permanece austenítica as temperaturas normais dos tratamentos térmicos. A presença de níquel, que tem uma estrutura cristalina CFC, permite que a estrutura CFC se mantenha a temperatura ambiente. A elevada capacidade de deformação dos aços inoxidáveis austeníticos deve-se a estrutura cristalina CFC.
Os aços inoxidáveis austeníticos possuem normalmente melhor resistência a corrosão do que os aços ferríticos e martensíticos, porque os carbonetos podem ficar retidos em solução sólida, por meio de arrefecimento rápido a partir de temperaturas elevadas. No entanto, se estas ligas forem posteriormente soldadas ou arrefecidas lentamente, a partir de temperaturas elevadas, no intervalo de 870 a 600 C, podem tornar-se suscetíveis de corrosão intergranular, porque há precipitação de carbonetos com cromo nos limites de grão.
- Propriedade dos aços inoxidáveis:
Os elementos básicos dos aços inoxidáveis são Cr e o Cr-Ni. Além destes, eles podem conter diferentes porcentagens de Mo, Cu, Mn, etc, que são adicionados, para conferir-lhes resistência a corrosão, mesmo a altas temperaturas de trabalho.
Tomando-se como exemplo o aço inoxidável austenítico, verifica-se que ele possui um limite de ruptura da ordem de 50 a 70 kgf/mm2, valor este bem superior ao intervalo de 41 a 49 kgf/mm2, típico dos aços doces comuns, e uma elongação compreendida entre 50 e 60%. Suas características físicas também diferem das do aço doce, como por exemplo seu ponto de fusão mais baixo, sua condutibilidade térmica, que é cerca de três vezes menor, e seu coeficiente de expansão térmica linear, que é aproximadamente 1,5 vezes maior que a do aço doce.
por GUSTAVO MARINHO
MARCO GUERRA
DOUGLAS ALMEIDA
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