Responda as seguintes questões:
Explique quais são as diferenças entre aços ferramenta e aços inoxidáveis
Explique quais são as diferenças entre aços ferramenta e aços inoxidáveis
Passo 1
O enunciado pede para explicarmos as diferenças principais entre aços ferramenta e aços inoxidáveis. Este é um tópico de Ciência e Engenharia dos Materiais, envolvendo: composição química, microestrutura, propriedades mecânicas e químicas, tratamentos térmicos e aplicações típicas de cada família de aço.
Passo 2
Definimos aços ferramenta como ligas ferro-carbono com alto teor de carbono, tipicamente entre
e
, além de elementos de liga como cromo
, vanádio
, tungstênio
e molibdênio
. Esses elementos formam carbonetos resistentes ao desgaste e permitem que o aço mantenha elevada dureza mesmo a temperaturas elevadas. Existem várias classes segundo a AISI, como:
• Série (hot-work), otimizada para trabalho a quente.
• Série (high-carbon, high-chromium), com grande resistência ao desgaste.
• Série e
(tungstênio e molibdênio), indicadas para alta velocidade de corte.
• Série
• Série
• Série
Passo 3
Definimos aços inoxidáveis como ligas ferro-cromo nas quais o teor mínimo de cromo é de
, muitas vezes acrescido de níquel
e molibdênio para melhorar a ductilidade e resistência à corrosão. Classificam-se em três grandes famílias:
• Austeníticos (por exemplo, AISI 304, 316): não magnéticos, endurecimento por deformação a frio, alta tenacidade.
• Ferríticos (por exemplo, AISI 430): magnéticos, boa resistência à corrosão, baixa endurecibilidade.
• Martensíticos (por exemplo, AISI 410): podem ser endurecidos por têmpera, têm dureza moderada e resistência à corrosão.
• Austeníticos (por exemplo, AISI 304, 316): não magnéticos, endurecimento por deformação a frio, alta tenacidade.
• Ferríticos (por exemplo, AISI 430): magnéticos, boa resistência à corrosão, baixa endurecibilidade.
• Martensíticos (por exemplo, AISI 410): podem ser endurecidos por têmpera, têm dureza moderada e resistência à corrosão.
Passo 4
Comparando composição química:
• Aços ferramenta têm alto teor de carbono para formar carbonetos duros e outros elementos fortes para desgaste.
• Aços inoxidáveis têm alto teor de cromo para formar uma camada passiva de óxido e baixo carbono (geralmente
) para não prejudicar a resistência à corrosão.
• Aços ferramenta têm alto teor de carbono
• Aços inoxidáveis têm alto teor de cromo
Passo 5
Em termos de propriedades:
• Aços ferramenta exibem elevada dureza (por vezes acima de 60), alta resistência ao desgaste e estabilidade de dureza a quente, mas baixa resistência à corrosão.
• Aços inoxidáveis apresentam excelente resistência à corrosão, boa tenacidade e ductilidade, mas em geral dureza e resistência ao desgaste inferiores aos aços ferramenta (exceto alguns martensíticos).
• Aços ferramenta exibem elevada dureza (por vezes acima de
• Aços inoxidáveis apresentam excelente resistência à corrosão, boa tenacidade e ductilidade, mas em geral dureza e resistência ao desgaste inferiores aos aços ferramenta (exceto alguns martensíticos).
Passo 6
Quanto aos tratamentos térmicos:
• Aços ferramenta dependem de têmpera e revenido para obter microestruturas de martensita endurecida e precipitados de carbonetos. O controle de tempos e temperaturas no diagrama TTT é crucial.
• Aços inoxidáveis austeníticos não são endurecidos por têmpera; sua resistência mecânica é aumentada por trabalho a frio. Já os martensíticos inoxidáveis são endurecidos por têmpera, mas em faixas de carbono e cromo que equilibram dureza e resistência à corrosão.
• Aços ferramenta dependem de têmpera e revenido para obter microestruturas de martensita endurecida e precipitados de carbonetos. O controle de tempos e temperaturas no diagrama TTT é crucial.
• Aços inoxidáveis austeníticos não são endurecidos por têmpera; sua resistência mecânica é aumentada por trabalho a frio. Já os martensíticos inoxidáveis são endurecidos por têmpera, mas em faixas de carbono e cromo que equilibram dureza e resistência à corrosão.
Passo 7
Nas aplicações práticas:
• Aços ferramenta servem para matrizes de estampagem, brocas, formões, ferramentas de corte de alta velocidade e moldes, onde a dureza e o desgaste são críticos.
• Aços inoxidáveis são usados em cutelaria, instrumentos cirúrgicos, equipamentos de processamento de alimentos, arquitetura e indústria química, onde a resistência à corrosão e a higiene são essenciais.
• Aços ferramenta servem para matrizes de estampagem, brocas, formões, ferramentas de corte de alta velocidade e moldes, onde a dureza e o desgaste são críticos.
• Aços inoxidáveis são usados em cutelaria, instrumentos cirúrgicos, equipamentos de processamento de alimentos, arquitetura e indústria química, onde a resistência à corrosão e a higiene são essenciais.
Resposta
Em resumo, aços ferramenta são ligas de alto carbono e elementos de liga (Cr, V, W, Mo) projetadas para máxima dureza e resistência ao desgaste, especialmente em alta temperatura. Aços inoxidáveis são ligas de ferro-cromo (com Ni, Mo opcionais) de baixo carbono, voltadas para resistência à corrosão e boa tenacidade, com dureza moderada.