Identifique os teores mínimos de Cr que torna um aço como sendo inoxidável.
2. Identifique os principais tipos de aços inoxidáveis. Caracterize as respectivas microestruturas;

Passo 1

O enunciado pede duas coisas:
  1. Determinar o teor mínimo de Cr que faz um aço ser classificado como inoxidável.
  2. Listar os principais tipos de aços inoxidáveis e caracterizar suas microestruturas.
    O conteúdo envolve metalurgia dos aços inoxidáveis, ligas de Fe–Cr (e às vezes Ni) e lógica de fases cristalinas (bcc, fcc, bct).

Passo 2

Para um aço ser considerado inoxidável, ele deve formar espontaneamente uma camada passiva de óxido de cromo \mathrm{Cr_2O_3} na superfície. Isso só ocorre se o teor de Cr for suficiente para manter essa película estável e contínua. A norma internacional estabelece que o teor mínimo de Cr em massa é
\text{Cr}_{\min} = 10,5\,\%\,.

Passo 3

Ferríticos
Estes aços contêm aproximadamente \,10{,}5\% a 30\% de Cr e apresentam microestrutura ferrítica, ou seja, fase \alpha de Fe rica em Cr com estrutura cúbica de corpo centrado (bcc). Características principais:
– Magnéticos em temperatura ambiente.
– Baixa endurecibilidade por têmpera (não formam martensita).
– Boa resistência à corrosão em meios moderados, porém limitada à ação de certos ácidos.

Passo 4

Martensíticos
Têm teor de Cr na faixa de \,11{,}5\% a 18\% e teor de carbono mais elevado (geralmente 0,1 – 0,4 %), o que permite a formação de martensita \alpha' ao resfriar rapidamente (têmpera). A microestrutura é:
– Martensita tetragonal de corpo centrado (bct).
– Magnéticos e relativamente duros.
– Resistência à corrosão menor que austeníticos, mas superior a muitos aços carbono.

Passo 5

Austeníticos
São os mais comuns (série 300), com aproximadamente 16\% 26\% de Cr e 6\% 22\% de Ni. Têm microestrutura austenítica, ou seja, fase \gamma de Fe com estrutura cúbica de faces centradas (fcc). Características:
– Não magnéticos.
– Excelente tenacidade e resistência à corrosão em ampla variedade de meios.
– Não endurecem por têmpera; endurecimento por deformação a frio.

Passo 6

Duplex
Possuem composição intermediária (tipicamente 18\% 28\% de Cr e 4\% 8\% de Ni) e formam microestrutura bifásica: mistura quase igual de ferrita \alpha (bcc) e austenita \gamma (fcc). Vantagens:
– Maior resistência mecânica que austeníticos.
– Boa resistência à corrosão sob tensões e stress corrosion cracking.

Passo 7

Endurecíveis por precipitação
São variações de base martensítica ou austenítica com adição de elementos como Al, Ti ou Cu, que geram precipitados intermetálicos (por ex. Ni _3Al, \eta-Cu) numa matriz \alpha' ou \gamma. Características:
– Elevada resistência mecânica após envelhecimento.
– Resistência à corrosão semelhante à classe de base (austenítica ou martensítica).

Resposta

– Teor mínimo de Cr para inoxidabilidade: \displaystyle 10,5\,\%.
– Principais tipos e microestruturas:
• Ferríticos: fase \alpha (bcc).
• Martensíticos: martensita \alpha' (bct).
• Austeníticos: fase \gamma (fcc).
• Duplex: mistura de \alpha (bcc) + \gamma (fcc).
• Endurecíveis por precipitação: matriz \alpha' ou \gamma + precipitados intermetálicos.

Exercícios relacionados