Aços inoxidáveis austeníticos

RESISTÊNCIA À CORROSÃO

Com exceção de certos metais preciosos como ouro ou platina, os metais extraídos de minérios tendem sempre a voltar ao estado combinado, deteriorando-se em contato com a atmosfera, água ou qualquer substância corrosiva industrial. Os chamados aços "inoxidáveis" não possuem resistência à corrosão generalizada e absoluta. Eles vêm na forma de ligas com a capacidade de resistir a um determinado ambiente por um determinado período de tempo. A sua resistência advém da sua capacidade de se protegerem pela formação espontânea de uma película complexa de óxidos e hidróxidos de crómio na sua superfície, denominada "camada passiva", que protege o substrato metálico da corrosão generalizada e de ataques localizados. Essa camada extremamente fina (da ordem de 1 a 2 ø) torna a camada de corrosão desprezível. Os tipos mais severos de corrosão para aços inoxidáveis são pite, corrosão em fresta e corrosão intergranular. A composição química dos aços inoxidáveis determina seu comportamento em relação a esses diferentes tipos de corrosão. Os elementos mais influentes são cromo (Cr), níquel (Ni), molibdênio (Mo) e cobre (Cu). O baixo teor de carbono é essencial para preservar as propriedades mecânicas dos fixadores que podem ser usados em altas temperaturas.

LIGAS DE FERRO-CARBONO-CROMO

O carbono em contato quente com o cromo cria uma precipitação de carboneto de cromo que reduz a resistência à corrosão. Esta redução é reduzida pelo uso de estabilizadores (titânio, nióbio) e pela redução do teor de carbono. Dependendo da composição química da liga, são obtidos diferentes tipos de aços com diferentes comportamentos. Os aços inoxidáveis podem ser classificados em quatro famílias principais, cada uma com suas características próprias: - Aços inoxidáveis austeníticos - Aços inoxidáveis martensíticos - Aços inoxidáveis ferríticos - Aços inoxidáveis austeníticos (também chamados de "duplex")

Aços inoxidáveis austeníticos (graus A1 a A5)

Estes são de longe os mais conhecidos e mais amplamente utilizados. Além de um teor mínimo de cromo de 17%, contêm níquel (7% ou mais) e possíveis adições de molibdênio, titânio, nióbio, etc. Para reduzir a suscetibilidade ao encruamento, pode-se adicionar cobre. Suas propriedades mecânicas em tensão são geralmente modestas, mas podem ser, para certos graus, consideravelmente aumentadas pelo encruamento. Eles são, no entanto, muito adequados para uso criogênico devido à sua falta de fragilidade em baixas temperaturas. Sua resistência à corrosão aumenta com o teor de cromo e molibdênio. A sua resistência à oxidação aumenta com o seu teor de crómio: os padrões com 18% de crómio resistem em atmosfera oxidante não sulfurosa até cerca de 800°C. Além disso, é preciso avançar para os chamados grades "refratários", que são muito mais ligados. A introdução de elementos estabilizadores como o titânio ou o nióbio previne a corrosão intergranular, particularmente nas soldaduras, e aumenta a resistência mecânica a altas temperaturas. Aços grau A1 Os aços grau A1 são especialmente projetados para usinagem. Devido ao alto teor de enxofre, este grupo de aços apresenta menor resistência à corrosão do que os aços com teor normal de enxofre. Aços A2 Os aços A2 são os aços mais comumente usados, por ex. para equipamentos de cozinha, aparelhos para a indústria química, fixadores, etc. Os aços deste grupo não são adequados para utilização em ácidos não oxidantes e agentes que contenham cloro, como piscinas ou água do mar. Aços A3 Os aços A3 são aços inoxidáveis estabilizados com as mesmas propriedades dos aços A2. Aços grau A4 Os aços grau A4, ligados com molibdênio, são "resistentes a ácidos" e oferecem melhor resistência à corrosão. Este grau é amplamente utilizado na indústria de celulose, pois este tipo de aço é desenvolvido para fervura de ácido sulfúrico (daí o nome "resistente a ácidos"). Também é adequado até certo ponto para ambientes clorados. O IA4 também é frequentemente usado nas indústrias alimentícia e de construção naval. Aços grau A5 Os aços grau A5 são aços estabilizados "resistentes a ácidos" com as mesmas propriedades dos aços A4.

Aços inoxidáveis martensíticos (graus C1 a C4)

Esses aços normalmente contêm 12-19% de cromo, com teor de carbono variando de 0,08 a 1,2%. Eles podem conter níquel e molibdênio, bem como alguns elementos adicionais, como cobre, titânio ou vanádio. Eles são frequentemente fornecidos na condição recozida. É claro que é recomendável usá-los - assim como os aços para engenharia mecânica - na condição temperada e revenida, representando o melhor compromisso entre resistência à corrosão e propriedades mecânicas. Eles são de particular interesse quando a temperatura de serviço não excede 650°C (por exemplo, turbinas de geração de energia). Na prática, eles são usados: Ou após têmpera e revenimento de alívio de tensões em torno de 200°C, o que permite manter a resistência mecânica máxima, ou após têmpera e revenido entre 55° e 700°C, garantindo assim um melhor compromisso entre força / resiliência / resistência à corrosão. Esses aços combinam uma interessante resistência à corrosão com propriedades mecânicas equivalentes às dos aços-liga de primeira linha. Eles podem ser endurecidos para maior resistência e são magnéticos. Aços de grau C1 Os aços de grau C1 têm resistência à corrosão limitada. São utilizados em bombas, turbinas e cutelaria. Aços grau C3 Os aços grau C3 têm resistência à corrosão limitada, embora melhor do que os aços grau C1. Eles são usados em bombas e válvulas. Aços de grau C4 Os aços de grau C4 têm resistência à corrosão limitada. Eles são destinados à usinagem e são semelhantes aos aços C1.

Aços inoxidáveis ferríticos (grau F1)

São ligas de ferro-cromo ou ferro-molibdênio com teor de cromo variando de 10,5% a 28% e teor de carbono não superior a 0,08%. Esses aços geralmente não contêm níquel. Outros elementos aditivos - como Ti, Nb ou Zr - podem ser introduzidos para melhorar certas propriedades, como soldabilidade, resistência à corrosão ou conformabilidade a frio. Aços ferríticos de alto carbono (>20%) são usados principalmente por sua excelente resistência à corrosão (superferrítica) e resistência à oxidação a quente. Alguns graus ligados com molibdênio e/ou titânio têm uma resistência à corrosão comparável à dos aços austeníticos. Esses aços não endurecem e são usados na condição recozida. Eles são muito sensíveis ao crescimento do grão em altas temperaturas, mas podem ser usados até 800°C em uma atmosfera oxidante (alguns acima disso). Em altas temperaturas, devido à ausência de níquel, costumam ser mais resistentes a atmosferas sulfurosas do que os aços austeníticos. Sua fragilidade a baixa temperatura os torna inadequados para aplicações criogênicas. Ao contrário da crença popular, o fato de esta família de aços ser magnética não está de forma alguma correlacionada com baixa resistência à corrosão. Algumas classes têm propriedades nesta área que são comparáveis ou mesmo superiores às dos aços austeníticos mais comuns. Aços F1 Os aços F1 não podem ser encruados normalmente e em alguns casos não deveriam ser. Os aços F1 são magnéticos. Os aços deste grupo são normalmente utilizados para equipamentos simples, com exceção dos aços "superferríticos" que possuem baixíssimos teores de C e N. Esses aços podem ser usados em ambientes altamente clorados.

DESIGNAÇÃO

O sistema de designação de graus de aço inoxidável e classes de qualidade para fixadores é mostrado na tabela abaixo. A designação do material consiste em dois grupos de caracteres separados por um hífen. O primeiro designa o grau de aço, o segundo a classe de qualidade. A designação das classes de aço (primeiro grupo) é constituída por uma letra que designa o grupo dos aços: A para aços austeníticos C para aços martensíticos F para aços ferríticos Esta letra é seguida de um número que designa a variação da composição química deste aço grupo. A designação da classe de qualidade (segundo grupo) consiste em dois números que indicam 1/10° da resistência à tração do fixador. Exemplo: A2-70 Designa um aço austenítico trabalhado a frio com resistência à tração mínima de 700 N/mm 2 (700 MPa). Exemplo: C4-70 Refere-se a aço martensítico, temperado e revenido, com resistência à tração mínima de 700 N/mm 2 (700 MPa). A marcação de aços inoxidáveis com baixo teor de carbono não superior a 0,03% pode ser completada pela letra L - Exemplo A4L-80

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS AÇOS INOXIDÁVEIS