Tipos de Aços Inoxidáveis

Aço inoxidável é o nome dado à família de aços resistentes à corrosão e ao calor

contendo no mínimo 10,5% de cromo. Enquanto há uma variedade de aços carbono

estrutural e de engenharia atendendo a diferentes requisitos de resistência mecânica,

soldabilidade e tenacidade, há também uma grande variedade de aços inoxidáveis com

níveis progressivamente maiores de resistência à corrosão e resistência mecânica. Isso é

resultado da adição controlada de elementos de liga, cada um deles originando atributos

específicos com relação a resistência mecânica e possibilidade de resistir a diferentes

meios ambientes. Os tipos de aço inoxidável podem ser classificados em cinco famílias

básica: ferritico, martensitico, austenitico, dúplex e endurecivel por precipitação.

Austeniticos

Os aços inoxidáveis austeníticos são os maiores, em termos de número de ligas e

de utilização. Como os ferríticos, os austeníticos não podem ser endurecidos por

tratamento térmico, tendo o nível de teor de carbono restrito, mas as adições

principalmente de níquel muda a estrutura em temperatura ambiente para arranjo atômico

cúbico de face centrado que é também não magnético (ou seja, tem uma baixa

permeabilidade magnética). Dependendo do teor de níquel os aços austeníticos

respondem a trabalho a frio com aumento da resistência mecânica, podendo ser utilizado

em operações severas de conformação, evitando ruptura prematura e trinca. O

endurecimento por encruamento é acompanhado pelas mudanças parciais na estrutura,

com a conformação de uma fase de martensita ferro magnetica, o que explica porque com

a deformação a frio pode ocorrer os aços austeníticos “magneticos”

Os aços mais usados tipo 304 (1.4301) tem 17% de cromo e 8% de níquel com

excelente ductilidade, conformabilidade e tenacidade e até em temperaturas criogênicas.

O molibdênio é adicionado em alguns dos aços austeníticos para aumentar sua

resistência aos mecanismos de corrosão localizados tais como corrosão galvânica e por

pite ou alveolar.

Exemplos de aços austeníticos são 304/S30400 (1.4301), 304 L/ S30403

(1.4306), 316/S31600 (1.4401) e 316 L/ S31603 (1.4404). Martensíticos

Os aços inoxidáveis martensíticos são similares aos aços carbono e de baixa liga.

Eles tem uma estrutura similar aos ferríticos com estrutura cristalina “tetragonal de corpo

centrado”. Devido a adição de carbono, podem ser endurecido e a resistência aumentada

pelo tratamento térmico, da mesma forma que os aços carbono. São classificados como

uma família ferro magnético “duro”. O principal elemento de liga é o cromo, com um teor

típico de 12 – 15%.

Na condição recozida, apresentam limite de escoamento com cerca de 275 MPa e

então são normalmente usinado, conformado ou trabalhado a frio nessa condição. A

resistência mecânica obtida pelo tratamento térmico depende do teor de carbono da liga.

Aumentando o teor de carbono aumenta o potencial da resistência e dureza mas diminui

a ductilidade e tenacidade. Os aços com teores de carbono mais elevados são capazes

de serem tratados na dureza de 60 HRC.

A melhor resistência a corrosão é obtida no tratamento térmico, ou seja, na

condição temperado e revenido. Os martensíticos foram desenvolvidos com adições de

nitrogênio e níquel mas com teores de carbono mais baixos que os tipos tradicionais.

Estes aços tem melhor tenacidade, soldabilidade e resistência à corrosão.

Os exemplos de aços martensíticos são 420 (1.4028), 431 (1.4057) como tipos

temperáveis com carbono normal e 248 S V (1.4418) como tipo de aço com baixo teor de

carbono e mais o nitrogênio.

Ferríticos

Os aços inoxidáveis ferríticos tem uma estrutura cristalina cubico de corpo

centrado, que é o mesmo do ferro puro a temperatura ambiente. O principal elemento de

liga é o cromo com teores tipicamente entre 11 e 17%. O teor de carbono é mantido baixo

o que resulta nestes aços uma limitada resistência mecânica. Não são endurecíveis pelo

tratamento térmico e no estado recozido o limite de escoamento é de 275 a 350 MPa.

Os aços ferríticos são do tipo de baixo custo mas tem limitada resistência à

corrosão comparado com os austeníticos mais comuns. Da mesma forma são limitados

na tenacidade, conformabilidade e soldabilidade em comparação aos austeníticos.

As dimensões de fornecimento (ou seja espessura) são restritas devida a baixa

tenacidade. São entretanto do grupo ferro magnetico “mole” e tem assim algumas

utilizações especiais, como por exemplo núcleo de vavulas solenóides.

Exemplos de aços ferríticos são 3 Cr 12 (1.4003) e 430 (1.4016)

Endurecíveis Por Precipitação

Os aços inoxidáveis endureciveis por precipitação (PH) são endurecíveis por

tratamento de envelhecimento e assim tem algumas similaridades com os aços

martensíticos, entretanto o processo metarlugico para endurecimento é diferente. Estes aços são capazes de atingir a resistência a tração até 1700 MPa. Normalmente tem

estrutura martensítica e assim são ferro magnéticos.

Os aços endureciveis por precipitação (PH) tem boa ductilidade e tenacidade,

dependendo do tratamento térmico. Sua resistência à corrosão é comparável ao aço

austenítico 304 (1.4301). Podem ser soldados mais facilmente que os aços martensíticos

comuns, estão desenvolvidos e usados de forma ampla tanto nos Estados Unidos como

no Reino Unido por exemplo nas aplicações aeroespaciais.

Exemplo de aços PH são 17 – 4 PH (1.4542) e 520 B (1.4594).

Dúplex

Os aços inoxidáveis dúplex tem uma estrutura mixta de austenita e ferrita e

como resultado tem características desses tipos básicos. Uma composição química típica

tem 22% de cromo, 5% de níquel e 3% molibdênio com pequena adição de nitrogênio.

Os aços dúplex são endurecíveis por tratamento térmico mas são mais

duros que os aços ferritico e austenítico na condição recozida mole e tem limite de

escoamento médio em torno de 450 MPa. Como os aços ferrítico são ferro magneticos,

mas tem uma boa conformabilidade e soldabilidade dos aços austeníticos. (Entretanto são

necessários maiores esforços na conformação devido a sua maior resistência). Estes

aços podem ser utilizados em projeto com secções mais finas que os aços austeníticos

mas sua grande vantagem é sua maior resistência a corrosão sob tensão. O molibdênio é

normalmente adicionado para aumentar a resistência a corrosão galvanica e por pite.

Exemplos de aços dúplex: 2205 (1.4462) e 1.4501

Outras “famílias” de aços inoxidáveis

Há uma ampla faixa de aços inoxidáveis.

Aços especiais com composições químicas melhoradas tem sido desenvolvidos e

são disponíveis e que minimizam a falha de um determinado aço.

Estes incluem:

- Super ferríticos

- Super austeníticos

- Super dúplex

- Martensiticos soldáveis de baixo carbono

- Aços austeníticos endureciveis por precipitação    

Fonte: www.abinox.org.br / Núcleo Inox