1. Identifique os principais tipos de aços inoxidáveis. Caracterize as respectivas microestruturas;

Passo 1

O enunciado pede para identificar os principais tipos de aços inoxidáveis e descrever a microestrutura de cada um. Este é um tema de Ciência e Engenharia de Materiais, em que usamos a concentração de elementos de liga (principalmente Cr, Ni e C) e as transformações de fase do ferro para classificar os aços inox em ferríticos, austeníticos, martensíticos, dúplex e os de endurecimento por precipitação. Vamos ver cada caso detalhadamente.

Passo 2

Aços inox ferríticos
Esses aços contêm cerca de 10\% a 20\% de Cr, pouco C (geralmente <0{,}1\%) e não têm Ni suficiente para estabilizar austenita. A microestrutura predominante é ferrita \alpha (rede cristalina cúbica de corpo centrado, BCC) em temperatura ambiente. São magnéticos, têm boa resistência à corrosão oxidante, mas têm ductilidade e soldabilidade inferiores aos aços austeníticos.

Passo 3

Aços inox austeníticos
Contêm tipicamente \sim18\% de Cr e \sim8\% de Ni (série 18/8), com C reduzido <0{,}08\%. O Ni estabiliza a fase γ austenita em temperatura ambiente, cuja rede é cúbica de face centrada (FCC). A microestrutura é totalmente austenítica, não magnética, com excelente ductilidade, soldabilidade e resistência à maioria das formas de corrosão.

Passo 4

Aços inox martensíticos
Têm teor de Cr moderado 12\% a 17\% e C mais alto 0{,}1\% a 0{,}4\%. Após têmpera, a austenita formada a alta temperatura se transforma em martensita, cuja rede é tetragonal de corpo centrado (BCT). A microestrutura típica é martensita endurecida por solução sólida de C, conferindo alta dureza e resistência mecânica, mas menor tenacidade e resistência à corrosão.

Passo 5

Aços inox dúplex
Contêm \sim22\% de Cr e \sim5\% a 7\% de Ni; às vezes N para reforço. A microestrutura equilibrada tem cerca de 50\% de ferrita BCC e 50\% de austenita FCC. Essa combinação dá-lhes maior resistência mecânica que os aços austeníticos e melhor resistência a trincas por corrosão sob tensão do que os ferríticos puros.

Passo 6

Aços inox de endurecimento por precipitação (PH)
São variações dos anteriores (martensíticos, austeníticos ou dúplex) que contêm elementos como Al, Ti, Cu ou Nb em quantidades específicas. Após tratamentos térmicos controlados, formam finas precipitações intermetálicas na matriz (por exemplo, fases \gamma' ou \eta), proporcionando elevada resistência mecânica mantendo boa resistência à corrosão. A microestrutura é matriz (austenítica ou martensítica) com dispersão uniforme de precipitados.

Resposta

Principais tipos de aços inoxidáveis e suas microestruturas:
Ferríticos: ferrita BCC em temperatura ambiente
Austeníticos: austenita FCC estável em temperatura ambiente
Martensíticos: martensita BCT resultante de têmpera da austenita
Dúplex: mistura aproximadamente 50\% ferrita BCC e 50\% austenita FCC
Endurecimento por precipitação: matriz (austenítica, martensítica ou dúplex) com finos precipitados intermetálicos.

Exercícios relacionados