Tipos de aços inoxidáveis
Existem diferentes tipos de aços inoxidáveis, mas, no geral, todos são compostos de ligas de ferro, cromo e carbono, às vezes complementadas por outros elementos, principalmente o níquel.
É a adição de cromo que dá a esses aços o caráter de inoxidável. Em meios oxidantes, como, por exemplo, o ar, o cromo forma uma camada de óxido muito fina e compacta que isola o material de ataques corrosivos.
O objetivo no uso de aços inoxidáveis deve ser sempre manter a camada passiva intacta, pois isso garante bom comportamento e proteção contra a corrosão destes materiais.
Tipos de aços inoxidáveis
Os aços inoxidáveis são classificados de acordo com os diferentes elementos e as quantidades relativas de cada um deles, que intervêm em sua composição.
O tipo dependerá do que foi adicionado. O fato de que diferentes variedades podem ser formadas dá a esta liga uma imensa versatilidade que explica sua popularidade e adequação para um grande número de aplicações.
Em geral, cinco famílias básicas ou subtipos de aços inoxidáveis são considerados: martensítica, duplex, austenítica, endurecido por precipitação e ferrítica.
Austenítico
São ligas de ferro, cromo, níquel e carbono. A adição de níquel gerencia a modificação da estrutura desses materiais. Possuem uma estrutura formada basicamente por austenita à temperatura ambiente. Eles não são magnéticos.
Os aços austeníticos são o grupo principal de aços inoxidáveis e com maiores benefícios do ponto de vista de fabricação de componentes e equipamentos, bem como de comportamento em serviço. Eles têm excelentes propriedades de conformação, ótima soldabilidade e grande resistência a corrosão.
Suas principais características são as seguintes:
- Excelente resistência à corrosão
- Endurecido por trabalho a frio e não por tratamento térmico.
- Excelente soldabilidade
- Excelente higiene e fator de limpeza.
- Formado simples e fácil de transformar.
- Eles têm a capacidade de ser funcional em temperaturas extremas.
- Eles não são magnéticos
Ferríticos
Os aços ferríticos também são ligas de ferro, cromo e carbono, com maior teor de cromo e menos carbono que os aços martensíticos, sua isinabilidade é um pouco inferior dos aços inoxidáveis martensíticos.
Os aços inoxidáveis martensíticos possuem alta resistência à oxidação em meio atmosférico, inclusive sem queda significativa de dureza. Usinabilidade um pouco inferior dos aços inoxidáveis martensíticos. Os aços ferríticos são magnéticos, distinguem-se porque são atraídos por um íman.
As características dos aços inoxidáveis ferríticos são:
- Resistência à moderada a boa corrosão, que aumenta com o teor de cromo e algumas ligas de molibdênio.
- Moderadamente endurecido por trabalho a frio: eles não podem ser endurecidos por tratamento térmico.
- Eles são magnéticos.
- Sua soldabilidade é pobre, portanto as juntas são geralmente eliminadas pela soldagem em calibres finos.
- Normalmente é aplicado um tratamento de recozimento com o qual obtêm maior maciez, ductilidade e resistência à corrosão.
- Devido à sua baixa dureza, o uso é geralmente limitado a processos de conformação a frio
Harry Brearley foi o metalurgista inglês que ficou conhecido como o inventor do aço inoxidável, conhecido na época como aço sem ferrugem.
Endurecido por precipitação
Este tipo de aço inoxidável foi desenvolvido em escala industrial, como uma alternativa para aumentar as características de resistência mecânica através de tratamentos térmicos. Estes aços são chamados de endurecíveis por precipitação ou de PH (de endurecimento por precipitação) e oferecem uma alternativa aos aços inoxidáveis austeníticos, quando desejado, associado elevadas características mecânicas e maquinabilidade.
São ligas de ferro, cromo, níquel que se caracterizam pela resistência mecânica obtida a partir do endurecimento pelo tratamento térmico do envelhecimento (ou recozimento isotérmico). Podem ser classificados de acordo com sua estrutura no estado recozido e o comportamento resultante após o tratamento de envelhecimento, como austenítico, semi-austenítico ou martensítico.
As qualidades do aço endurecido por precipitação são as seguintes:
- Possuem resistência à corrosão comparável à dos austeníticos.
- Resistência mecânica comparável à dos martensíticos.
- Boa resistência à corrosão sob tensão.
- Bom desempenho mecânico em temperaturas até aproximadamente 315°C;
Duplex
Aço duplex é um tipo de aço inoxidável composto pela combinação de dois tipos de microestrutura: Ferrítica e Austenítica. Eles contêm, como elementos de liga, ferro, cromo, carbono e níquel, o último elemento em uma porcentagem menor, do que em austeníticos.
Como regra geral, possuem propriedades mecânicas e resistência à corrosão maiores que as ferríticas e austeníticas. Não endurecíveis por tratamento térmico, muito resistentes à corrosão e com bom comportamento sob tensão.
As características do aço inoxidável duplex são as seguintes:
- Eles são magnéticos.
- Eles não podem ser endurecidos por tratamentos térmicos.
- Boa soldabilidade
- A estrutura duplex melhora a resistência à corrosão da fratura sob tensão em ambientes com íons de cloreto.
- Os duplexes têm um teor de cromo entre 18 e 26% e níquel de 4,5 a 6,5%.
- A adição de elementos de nitrogênio, molibdênio, cobre, silício e tungstênio fornece certas características de resistência à corrosão.
Martensítico
Estes aços inoxidáveis são ligas de ferro, cromo e carbono. Eles são chamados de martensíticos, porque eles têm uma estrutura metalográfica formada basicamente por martensita (ferrita deformada pelo carbono que não pode difundir-se).
Estes aços sofrem alterações estruturais com a temperatura, razão pela qual são geralmente submetidos a tratamentos térmicos de endurecimento e têmpera.
Após esses processos, eles obtêm boas propriedades mecânicas e resistência suficiente à corrosão. Sua aplicação mais característica é a cutelaria.
As características dos aços inoxidáveis martensíticos são:
- Moderada resistência à corrosão.
- Endurecido pelo tratamento térmico e, portanto, pode desenvolver alta
níveis de resistência mecânica e dureza. - Eles são magnéticos.
- Devido ao alto teor de carbono e à natureza de sua dureza, é de baixa soldabilidade.
Classificação dos aços inoxidáveis
Como podemos perceber, o aço inoxidável pode ser classificado em cinco famílias diferentes, sendo que quatro deles correspondem às estruturas cristalinas particulares formadas na liga: austenita, ferrita, martensita e duplex (austenita mais ferrita); enquanto o quinto são ligas endurecidas por precipitação, que se baseiam mais no tipo de tratamento térmico usado na estrutura cristalina.
Definição
O aço inoxidável é uma liga de ferro e carbono que contém, por definição, um mínimo de 11% de cromo. Alguns tipos de aço inoxidável também contêm outros elementos de liga. Os principais são níquel e molibdênio.
