Aço inoxidável

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Aço inoxidável

6.1 - INTRODUÇÃO

Os aços inoxidáveis são aços liga de ferro-cromo que contêm, tipicamente, um teor mínimo de 12% de cromo. A formação de uma fina camada de óxido de cromo em sua superfície, confere a estes materiais uma resistência à corrosão elevada, em especial à corrosão atmosférica. Estes aços são empregados onde há exigência de resistência em certos meios agressivos, sem comprometer a sua superfície, mantendo-se ainda as suas propriedades estruturais. A sua utilização expandiu-se consideravelmente no mundo moderno.

A película passivadora de óxidos de cromo, que é resistente e uniforme, tem excelente aderência e plasticidade e volatilidade e solubilidade praticamente nulas. O grau de inoxidabilidade do aço depende da estabilidade dessa película, que tem uma espessura média de 0,02 µm

Os casos gerais de emprego do aço inoxidável são os mesmos que dos aços liga.

Existe uma grande variedade de tipos de aços inoxidáveis: só a ASTM define mais de 80 tipos diferentes. Os tipos convencionais mais antigos costumam serem classificados em três grupos, de acordo com a estrutura metalúrgica predominante da liga, em temperatura ambiente:

6.1.1 - Aços Inoxidáveis Austeníticos

A austenita é uma solução sólida de carbono no ferro gama cristalizando-se no sistema cúbico de faces centradas, sendo o aço não magnético. Devido à retenção de uma forma metaestável da austenita à temperatura ambiente, os aços desse grupo são denominados austeníticos. Apresenta excelente soldabilidade e maior resistência à corrosão em relação aos aços dos demais grupos. Combinam o baixo limite de escoamento com o

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alto limite de resistência e bom alongamento, oferecendo as melhores propriedades para o trabalho a frio.

Figura 6.1 – estrutura metalúrgica do aço inoxidável austenítico.

6.1.2 - Aços Inoxidáveis Ferríticos

São os aços correspondentes à fase ferrítica, que é uma solução sólida de carbono no ferro alfa, cristalizando-se no sistema cúbico de corpo centrado.Não são endurecíveis por tratamento térmico e, basicamente, são usados no estado recozido, com uma estrutura formada por uma matriz ferrítica com carbonetos globulares do cromo. Apresentam melhor trabalhabilidade e resistência à corrosão que aços martensíticos. Possuem boas propriedades físicas e mecânicas, são magnéticos e resistentes à corrosão atmosférica e a certos meios agressivos, principalmente oxidantes

Figura 6.2 – estrutura metalúrgica do aço inoxidável ferrítico

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6.1.3 - Aços Inoxidáveis Martensíticos

São aços endurecíveis por tratamento térmico e tem a característica de serem magnéticos. Os teores de carbono e de cromo estão numa concentração tal que permite a formação de austenita a altas temperaturas, a qual se transforma em martensita durante o resfriamento. Apresentam boa resistência à corrosão atmosférica quando temperados e se destacam pelos diversos graus de dureza e resistência mecânica que podem obter. A seleção dos aços martensíticos é feita em função do compromisso entre as propriedades mecânicas.

Figura 6.3 – estrutura metalúrgica do aço inoxidável martensítico

Entre os três grupos, os aços austeníticos são os mais importantes por apresentarem maior resistência à corrosão, contudo apresentam um custo médio maior que os outros dois grupos.

É impossível identificar a olho nu os aços inoxidáveis, contudo as diferenças de potencial entre quaisquer tipos de aços inoxidáveis, são desprezíveis, não havendo portanto, problemas de corrosão galvânica pelo contato mútuo.

Apesar de sua excelente resistência a corrosão, principalmente a corrosão atmosférica, devido à formação da camada passivadora de oxido de cromo. Todos os aços inoxidáveis estão sujeitos a corrosão por pites e corrosão em frestas nos meios que a passivação é rompida ou não se forma completamente. A resistência à corrosão desses aços depende bastante do estado de acabamento da superfície do metal. Os aços inoxidáveis estão, também, sujeitos à corrosão erosão para velocidade relativas de vazão alta recomendando-se que a velocidade máxima fique abaixo de 3m/s.

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6.2 – AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS.

Existe uma variedade muito grande de aços inoxidáveis austeníticos. Os aços convencionais são classificados pelo AISI (American Iron and Steel Institute) em dois grupos, denominados: série 300 e série 200. A série 300, que é a mais importante abrange aços com 16 – 25% de cromo e 7 – 22% de níquel., tendo, ainda, algumas pequenas quantidades de liga. A tabela 6.1 mostra os aços mais comuns desse grupo. Nos aços da série 200, o níquel é parcialmente substituído pelo manganês, tendo esta série até 6% de Ni e até 15% de Mn..

TABELA 6.1

De todos os aços austeníticos, o tipo 304 (vulgarmente 18-8) é o mais empregado na prática, por ser uma ótima combinação de excelente resistência à corrosão e custo não muito elevado, cabendo, por isso, a esse tipo de aço, cerca de 50% de todas as aplicações de aços inoxidáveis em geral. É o material normalmente empregado na