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,
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:
- Austeníticos (estrutura cúbica de faces centradas – FCC)
- Ferríticos (estrutura cúbica de corpo centrado – BCC)
- 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.