Em que situações você recomendaria o usos desses aços?
4. Compare a soldabilidade dos diferentes aços inoxidáveis.

Passo 1

O enunciado pede duas coisas: (i) recomendar em que situações usar cada família de aços inoxidáveis (austeníticos, ferríticos, martensíticos, dúplex e endurecidos por precipitação) e (ii) comparar a soldabilidade dessas famílias. Para isso vamos usar conceitos de resistência à corrosão, tenacidade, dureza, e comportamento térmico na zona afetada pelo calor (ZAC).

Passo 2

Recomendações de uso para cada família
  • Austeníticos (ex.: séries 300): têm excelente resistência à corrosão, boa ductilidade e mantêm tenacidade a baixas temperaturas. Recomendo para:
    \bullet Indústria química e petroquímica (tubulações, vasos)
    \bullet Equipamentos alimentícios e farmacêuticos (tanques, baterias)
    \bullet Utensílios domésticos e arquitetônicos (pias, bancadas, fachadas)
  • Ferríticos (ex.: séries 400, 430): têm resistência moderada à corrosão, são magnéticos e têm boa resistência ao estresse sob certos meios. Uso ideal em:
    \bullet Escapamentos automotivos e componentes de exaustão (tubos, mufflers)
    \bullet Revestimentos decorativos internos e externos (eletrodomésticos)
  • Martensíticos (ex.: séries 410, 420): têm alta dureza e resistência mecânica, porém resistência à corrosão inferior. Usados em:
    \bullet Lâminas e cutelaria (facas, bisturis)
    \bullet Eixos, válvulas e engrenagens que exigem alta resistência ao desgaste
  • Dúplex (50 % austenita +50 % ferrita, ex.: 2205, 2507): combinam alta resistência mecânica e ótima resistência à corrosão sob tensão. Indicados para:
    \bullet Oleodutos offshore e plataformas (ambientes agressivos)
    \bullet Trocadores de calor e tanques em indústrias químicas mais severas
  • Endurecidos por precipitação (PH, ex.: 17-4PH, 15-5PH): oferecem extrema resistência mecânica com razoável resistência à corrosão. Usados em:
    \bullet Componentes aeroespaciais (eixos de turbina, estruturas)
    \bullet Petróleo e gás quando se exige combinação de alta carga e corrosão

Passo 3

Princípios de soldabilidade e comparação
Para avaliar a soldabilidade consideramos fatores como: coeficiente de dilatação, condutividade térmica, sensibilidade a trincas por solidificação, formação de martensita ou precipitados na ZAC, e necessidade de pré-/pós-tratamento térmico.
  • Austeníticos:
    \bullet Muito boa soldabilidade à TIG e MIG, pois não formam martensita e têm alta ductilidade.
    \bullet Risco de trinca a quente (hot cracking) em ligas ricas em enxofre/fósforo, mas controlável com baixa velocidade e filler apropriado.
    \bullet Em geral não exigem pré-aquecimento nem têm endurecimento na ZAC.
  • Ferríticos:
    \bullet Boa soldabilidade, mas baixa ductilidade de grão grosso na ZAC pode levar a fissuras.
    \bullet Deve-se usar baixa entrada de calor para evitar crescimento de grão e perda de tenacidade.
    \bullet Normalmente não requer pré-aquecimento, mas controles térmicos são críticos.
  • Martensíticos:
    \bullet Pior soldabilidade devido à tendência de formar martensita não temperada na ZAC, levando a trincas frias.
    \bullet Exigem pré-aquecimento ( \approx 150 200\circC) e têm obrigatoriedade de têmpera/ revenimento pós-solda para aliviar tensões e amolecer a martensita.
  • Dúplex:
    \bullet Soldabilidade moderada: sensível ao equilíbrio austenita/ferrita.
    \bullet É preciso controlar entrada de calor e velocidade de resfriamento para não desequilibrar fases nem precipitar fases intermetálicas (sigma).
    \bullet Geralmente usa‐se filler de alta liga (com Ni) e às vezes pré-aquecimento leve.
  • Endurecidos por precipitação (PH):
    \bullet Soldam com relativa facilidade, mas perdem dureza na ZAC.
    \bullet Exigem SOP (Sequence of Operations) incluindo envelhecimento (aging) pós-solda para recuperar a resistência mecânica.
    \bullet Pré-aquecimento pouco usual, porém controle térmico para evitar precipitados grossos é importante.

Passo 4

Resumo comparativo de soldabilidade
A tabela abaixo dá um ranking qualitativo (● muito bom; ○ adequado; ▲ difícil):
\begin{array}{l|c} \text{Família} & \text{Soldabilidade} \\\ \hline \text{Austeníticos} & \text{● muito boa (baixo risco de trinca após ajustes)}\\\ \text{Ferríticos} & \text{○ adequada (controle de calor crítico)}\\\ \text{Martensíticos}& \text{▲ difícil (pré e pós-aquecimento obrigatórios)}\\\ \text{Dúplex} & \text{○ moderada (equilíbrio de fases)}\\\ \text{PH} & \text{○ moderada (requer aging pós-solda)}\\\ \end{array}

Resposta

Em termos de aplicações, escolhe-se cada família conforme combinação de resistência mecânica, tenacidade e ambiente corrosivo (como descrito no Passo 2).
Quanto à soldabilidade, os austeníticos são os mais fáceis de soldar, seguidos pelos ferríticos e dúplex (com cuidados térmicos), enquanto martensíticos apresentam as maiores dificuldades e os PH exigem envelhecimento pós-solda para recuperar dureza.

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