- Por que os aços inoxidáveis dúplex apresentam melhores propriedades mecânicas e químicas?
Passo 1
O enunciado pergunta por que os aços inoxidáveis dúplex (isto é, com microestrutura formada por fases ferrítica e austenítica em proporções aproximadas) apresentam propriedades mecânicas e químicas superiores aos inoxidáveis convencionais. Para responder, vamos ver (1) como a microestrutura dúplex combina as características das duas fases e (2) como os elementos de liga reforçam resistência e resistência à corrosão.
Passo 2
Na microestrutura dúplex há aproximadamente
de ferrita e
de austenita. A fase ferrítica, rica em cromo, confere alta resistência mecânica e boa resistência à fluência e à corrosão sob tensão. A fase austenítica, rica em níquel, garante boa ductilidade e tenacidade, especialmente em baixas temperaturas.
Passo 3
Do ponto de vista mecânico, a sobreposição dessas duas fases leva a um aumento significativo do limite de escoamento
. Tipicamente
enquanto aços inoxidáveis austeníticos comuns (por ex. AISI 304) têm
Esse ganho deve-se ao reforço mútuo: a ferrita endurece a matriz e a austenita impede a propagação de trincas.
Passo 4
Quimicamente, os dúplex contêm teores elevados de cromo
, molibdênio (até
) e nitrogênio (até
). O molibdênio aumenta a resistência à corrosão por pites e fendas, enquanto o nitrogênio atua como elemento de solução sólida endurecedora e ainda melhora a resistência à corrosão sob tensão.
Passo 5
A sinergia entre microestrutura bivalente e liga reforçada faz com que os inoxidáveis dúplex tenham simultaneamente:
- resistência mecânica elevada (limite de escoamento e resistência à tração altos),
- boa tenacidade e ductilidade,
- excelente resistência à corrosão (pites, fendas e corrosão sob tensão).
Resposta
Os inoxidáveis dúplex combinam fases ferrítica e austenítica em proporções próximas, unindo a alta resistência mecânica e à fluência da ferrita com a boa tenacidade da austenita, e ainda contêm elevados teores de Cr, Mo e N que promovem resistência à corrosão por pites, fendas e sob tensão. Essas características em conjunto explicam o desempenho superior dos dúplex em relação aos inoxidáveis convencionais.