Quais as principais características, do ponto de vista de composição química e microestrutura, e aplicações das diferentes classes de aços inoxidáveis?
Passo 1
O enunciado pede para comparar as principais classes de aços inoxidáveis do ponto de vista de composição química, microestrutura e aplicações. Vamos estudar cinco famílias: austeníticos, ferríticos, martensíticos, duplex e endurecíveis por precipitação.
Passo 2
Aços inoxidáveis austeníticos
Esses aços contêm tipicamente –
e
–
, podendo ter molibdênio (
) para melhorar resistência à pite. Na microestrutura eles são quase
%
-austenita (rede cúbica de faces centradas), o que os torna não magnéticos e muito dúcteis. Graças à alta tenacidade e excelente resistência à corrosão geral e à corrosão sob tensão, são usados em:
Utensílios de cozinha e tanques alimentícios
Indústria química e petroquímica
Aplicações criogênicas e biomédicas (implantes)
Esses aços contêm tipicamente
Passo 3
Aços inoxidáveis ferríticos
Aqui a liga tem –
, baixo carbono (geralmente
) e quase nada de níquel. A microestrutura é
%
-ferrita (rede cúbica de corpo centrado), que é magnética e menos dúctil que a austenita. Têm boa resistência à corrosão em atmosferas moderadas, mas menor soldabilidade. Aplicações típicas:
Componentes automotivos e de escapamento
Revestimentos e chapas arquitônicas
Equipamentos domésticos (fogões, fornos)
Aqui a liga tem
Passo 4
Aços inoxidáveis martensíticos
Composição típica de –
e carbono até
. Após têmpera formam a microestrutura martensítica (rede tetragonal de corpo centrado), com alta dureza e resistência mecânica, mas resistência à corrosão moderada. Usos comuns:
Facas, lâminas e instrumentos cirúrgicos
Válvulas e eixos que exigem desgaste controlado
Componentes em turbinas e bombas
Composição típica de
Passo 5
Aços inoxidáveis duplex
Combinação de –
,
–
,
e nitrogênio (
) para formar cerca de
%
-ferrita e
%
-austenita. Essa microestrutura bimodal confere alta resistência mecânica (até duas vezes a de aços austeníticos convencionais) e excelente resistência à corrosão por pite e trincas. São usados em:
Indústria de óleo e gás (tubulações, cascos de vasos)
Ambiente marinho (turbinas, trocadores de calor)
Manifolds e equipamentos químicos agressivos
Combinação de
Passo 6
Aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação
Contêm elementos como ,
,
,
e às vezes
. Após tratamento térmico formam precipitados (por exemplo
ou
) numa matriz martensítica ou austenítica, atingindo resistência muito alta e dureza superior às demais famílias, com boa corrosão em certas condições. Aplicações típicas:
Componentes aeroespaciais (peças de turbina)
Indústria nuclear (conexões e hastes)
Ferramentas de alta resistência
Contêm elementos como
Resposta
Aços inoxidáveis austeníticos:
–
,
–
, fase
, não magnéticos, ótima ductilidade e corrosão – utensílios, tanques químicos, criogênicos.
Ferríticos: –
, baixo C, ferrita
, magnéticos, boa corrosão moderada – escapamentos, chapas arquitetônicas.
Martensíticos: –
, C até
, martensita, magnéticos, alta dureza, corrosão média – facas, válvulas, eixos.
Duplex: –
,
–
, mistura
, alta resistência e pite – óleo e gás, marinho, químico.
Endurecíveis por precipitação: ,
,
,
, precipitados
, altíssima resistência – aeroespacial, nuclear, ferramentas.
Ferríticos:
Martensíticos:
Duplex:
Endurecíveis por precipitação: