Todo mundo conhece o aço inoxidável, mas os não profissionais geralmente não sabem que ele é dividido em diferentes tipos e até centenas de graus.
"Aço inoxidável" é um conceito muito geral. De acordo com a norma europeia EN 10088, o aço inoxidável se refere a uma categoria de materiais metálicos com um teor de cromo (Cr) de mais de 10,5% e função anticorrosiva. Outros elementos de liga também podem ser adicionados para outras considerações de desempenho.
Em termos gerais, o aço inoxidável é dividido em cinco categorias: aço inoxidável martensítico, aço inoxidável ferrítico, aço inoxidável austenítico, aço inoxidável duplex e aço inoxidável endurecível por precipitação.
Para distinguir rapidamente esses cinco tipos de aço inoxidável, um julgamento preliminar pode ser feito com base no teor de liga do material.
Aço inoxidável martensítico
Figura 1 Aço inoxidável martensítico
O aço inoxidável martensítico pertence à liga Fe-Cr-C-(Ni-Mo) - os principais elementos de liga são ferro, cromo e carbono, e alguns graus contêm níquel e molibdênio.
A característica desse tipo de material é que o teor de cromo (Cr) está entre 11,5~18%. Comparado com outros tipos de aço inoxidável, seu teor de carbono (C) é muito alto, entre 0.15~1,2%. Deve-se notar que o teor de carbono do aço de liga geral, como Q355B, é de apenas cerca de 0.2%.
Este tipo de material pode ser endurecido por tratamento térmico para obter maior resistência e dureza. O aço inoxidável martensítico é basicamente magnético, e esta característica também pode ser usada como um método preliminar para julgar o tipo de material.
O aço inoxidável martensítico é frequentemente usado para fazer produtos que exigem maior dureza, como facas de cozinha, instrumentos cirúrgicos ou rolamentos.
Aço inoxidável ferrítico
Figura 2 Aço inoxidável ferrítico
O aço inoxidável ferrítico pertence à liga Fe-Cr-(Mo) - os principais elementos de liga são ferro e cromo, e alguns graus contêm molibdênio.
Comparado com a martensita, o aço inoxidável ferrítico tem um menor teor de carbono, geralmente abaixo de 0.08%, mas uma faixa muito mais ampla de teor de cromo - 10.5~30%.
Ferrite também é magnético. Esse tipo de material é difícil de endurecer por tratamento térmico e é geralmente usado em situações em que a tenacidade não é um requisito alto, mas a resistência à corrosão sob tensão por cloreto é alta, como sistemas de escapamento automotivo, acabamento automotivo, torres de água quente e outros equipamentos.
Aço inoxidável austenítico
Figura 3 Aço inoxidável austenítico
O aço inoxidável austenítico pertence à liga Fe-Cr-Ni (Mo) - os principais elementos de liga são ferro, cromo, níquel e alguns graus contêm molibdênio.
Semelhante à ferrita, o aço inoxidável austenítico geralmente controla o teor de carbono abaixo de 0.08%, o teor de cromo está entre 16 e 28% e a faixa de teor de níquel é muito maior - 3.5 a 32%.
O teor de liga desses materiais garante que eles sempre mantenham uma estrutura austenítica desde temperaturas criogênicas até o ponto de fusão. Assim como a martensita, a austenita também pode ser endurecida por tratamento térmico para alterar suas propriedades mecânicas.
Deve-se notar que o aço inoxidável austenítico é geralmente não magnético, mas geralmente se tornará magnético se for trabalhado a frio sem tratamento de solução. A maior característica da austenita é sua excelente resistência à corrosão, ductilidade e tenacidade.
Com base em suas excelentes propriedades, a austenita é geralmente usada para fazer utensílios de cozinha de qualidade alimentar, equipamentos industriais químicos, produtos de construção, etc.
Aço inoxidável duplex
Fiture 4 Duplex aço inoxidável
O aço inoxidável duplex pertence à liga Fe-Cr-Ni-(Mo)-N - os principais elementos de liga são ferro, cromo, níquel, nitrogênio e alguns graus contêm molibdênio.
O chamado "bifásico" significa que a estrutura de ferrita e a estrutura de austenita respondem por 50% cada, e seu desempenho também combina as vantagens da ferrita e da austenita em uma só: tem maior resistência ao escoamento e resistência à tração do que a austenita e é magnético.
O teor de carbono do aço inoxidável duplex pode ser considerado o mais baixo entre todos os aços inoxidáveis - menos de 0.03%. O limite inferior do teor de cromo é maior do que o de outros aços inoxidáveis - 21~26%. O teor de níquel é de 3,5~8%. Alguns graus individuais contêm molibdênio, mas geralmente não excederá 4,5%.
O aço inoxidável duplex geralmente pode ser usado em equipamentos marítimos, instalações de plantas petroquímicas, trocadores de calor, equipamentos de fabricação de papel, etc.
Aço inoxidável endurecido por precipitação
Figura 5 Aço inoxidável endurecido por precipitação
O aço inoxidável endurecido por precipitação pertence à liga Fe-Cr-Ni-(Mo-Al-Cu-Nb)-N - os principais elementos de liga são ferro, cromo, níquel e nitrogênio, e alguns graus contêm molibdênio, alumínio, cobre e nióbio.
Este tipo de aço inoxidável é caracterizado pela resistência moderada à corrosão, fácil processamento e pode produzir resistência muito alta após tratamento térmico em temperaturas relativamente baixas (geralmente 500~800 graus).
Aço inoxidável endurecido por precipitação tem uma microestrutura inicial de austenita ou martensita. Aço inoxidável austenítico pode ser convertido em martensita por tratamento térmico antes que o endurecimento por precipitação ocorra. Quando a martensita é temperada, o tratamento de envelhecimento térmico resultante fará com que compostos intermetálicos duros precipitem da rede, e então o endurecimento por precipitação ocorrerá.
Após o tratamento térmico, esse tipo de material pode obter uma resistência ao escoamento que é 3 ou até 4 vezes maior que a do aço inoxidável austenítico - 520MPa~1500MPa. Portanto, é mais usado na indústria aeroespacial e outros campos de alta tecnologia que exigem alta resistência do material.
