Qual o aço inoxidável mais indicado para aplicações criogênicas? Explique.

Passo 1

O enunciado pergunta qual aço inoxidável é mais indicado para aplicações criogênicas, ou seja, para temperaturas muito baixas (por exemplo, -196^\circ\text{C} do nitrogênio líquido). O conteúdo envolve a relação entre estrutura cristalina dos aços inoxidáveis e seu comportamento mecânico a baixas temperaturas.

Passo 2

Classificamos os aços inoxidáveis em três grandes famílias, segundo sua microestrutura à temperatura ambiente:
  1. Austeníticos (estrutura cúbica de faces centradas – FCC)
  2. Ferríticos (estrutura cúbica de corpo centrado – BCC)
  3. Martensíticos (também BCC, mas endurecidos por transformação martensítica)

Passo 3

Aços ferríticos e martensíticos apresentam, ao resfriar, um “transição dúctil-frágil” típica de arranjos BCC: abaixo de certa temperatura eles tornam-se frágeis e perdem tenacidade, o que é perigoso em serviço criogênico.

Passo 4

Já os aços austeníticos, por terem estrutura FCC, não exibem transição dúctil-frágil mesmo a temperaturas criogênicas. Mantêm boa ductilidade e tenacidade até valores muito baixos, sendo por isso escolhidos para tanques e tubulações criogênicas.

Passo 5

Dentro dos aços austeníticos, os mais comuns em criogenia são:
  • AISI 304L: ótimo desempenho mecânico e preço mais acessível
  • AISI 316L: mesma tenacidade, com Mo para maior resistência à corrosão em ambientes agressivos

Resposta

O aço inoxidável mais indicado para aplicações criogênicas é o austenítico (por exemplo, AISI 304L ou AISI 316L), pois sua estrutura FCC garante tenacidade e ductilidade even a temperaturas muito baixas.

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