Compare os aços inoxidáveis ferríticos, austeníticos, martensíticos e duplex, em relação aos seguintes fatores: composição, propriedades mecânicas e resistência à corrosão.

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem um exercício de Materiais (Metais) que pede pra comparar quatro famílias de aços inoxidáveis—ferríticos, austeníticos, martensíticos e duplex—quanto a três fatores:
  1. composição química
  2. propriedades mecânicas
  3. resistência à corrosão
O que vamos precisar pra resolver:
  • Noções dos elementos de liga (Cr, Ni, C, Mo, N, etc.)
  • Entender qualitativamente como a microestrutura (ferrita, austenita, martensita, mistura) influencia força, ductilidade e corrosão.
  • Nenhum cálculo complexo, só tabelar e explicar em texto com percentuais aproximados (em LaTeX).

Passo 2

Composição química
  1. Aço inox ferrítico
    • Cr alto: a de Cr
    • Baixo C:
    • Sem Ni (ou traços mínimos)
  2. Aço inox austenítico
    • Cr a
    • Ni a (garante austenita estável)
    • C baixo, mas pode ter versão de alto C (0,03–0,08%)
  3. Aço inox martensítico
    • Cr moderado: a
    • C maior: até (permite formar martensita ao resfriar)
    • Pouco ou nenhum Ni
  4. Aço inox duplex
    • Cr a
    • Ni a
    • Nquel e nitrogênio ( ) pra reforçar austenita e ferrita e aumentar resistência
    • Equilíbrio ferrita/austenita ~50/50

Passo 3

Propriedades mecânicas
  1. Ferrítico
    • Resistência média-baixa
    • Boa ductilidade, porém não atinge altos limites de escoamento
    • Endurecimento limitado (não responde bem a tratamento térmico)
  2. Austenítico
    • Excelente ductilidade e tenacidade, mesmo a baixas temperaturas
    • Resistência à tração moderada, mas se fortalece por trabalho a frio
    • Não endurece termicamente, só por deformação plástica
  3. Martensítico
    • Alta resistência e dureza (devido à martensita rica em C)
    • Ductilidade baixa antes do revenimento; precisa têmpera e revenimento para ajustar
  4. Duplex
    • Combina: resistência alta (próxima dos martensíticos) e ductilidade melhor que estes
    • Excelente tenacidade
    • Bom limite de escoamento ( ) e resistência à tração ( )

Passo 4

Resistência à corrosão
  1. Ferrítico
    • Boa resistência a corrosão geral, mas sensível a corrosão sob tensão e por pites em cloretos
  2. Austenítico
    • Topo de linha em ambientes agressivos (principalmente com Ni e Mo)
    • Excelente contra corrosão uniforme e localizada (pites e fendas)
  3. Martensítico
    • Menor resistência, só serve pra ambientes moderados; sensível a corrosão localizada
  4. Duplex
    • Melhor que austenítico em resistência a cloretos (graças à ferrita)
    • Altíssima resistência a pites e corrosão sob tensão

Resposta

Em resumo,
  • Ferríticos têm Cr alto, pouco Ni, usam-se onde não precisa de altíssimas resistências mecânicas nem ambientes muito agressivos.
  • Austeníticos têm muito Ni+Cr, ótima ductilidade e resistência à corrosão geral e localizada.
  • Martensíticos têm C alto, são duros e resistentes mecanicamente, mas correm risco de corrosão em meios agressivos.
  • Duplex são mistos (ferrita+austenita), oferecendo alta resistência mecânica e excelente resistência a corrosão por cloretos, ocupando um “meio-termo premium” entre austenítico e martensítico.

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