Fundamentos dos aços inoxidáveis Austeníticos, Ferríticos e Cia. (Parte 2)

    De acordo com o teor dos elementos de liga, ou seja, de acordo com a composição química dos aços, obtém-se diferentes estruturas que podem ser agrupadas de forma sistemática, permitindo uma visão geral dos aços resistentes à corrosão.

    Basicamente diferencia-se entre:

    • aços cromados ferromagnéticos com estrutura ferrítica ou martensítica (*³) (teor de cromo = 10,5%);
    • aços cromo-níquel amagnéticos (ou levemente magnéticos) austeníticos com aproximadamente 18% de cromo e 10% de níquel;
    • aços magnéticos ferríticos-austeníticos com aproximadamente 22% de cromo e adição de níquel ou manganês (veja imagem).


    Aços ferríticos resistentes à corrosão
    Nos aços ferríticos, o principal elemento de liga é o cromo, encontrado na maioria dos aços com teores que variam entre 10,5% e 18%. Os aços apresentam uma estrutura atômica cúbica de face centrada (veja imagem). Eles são magnetizáveis e apresentam boa resistência mecânica, associada a características de alongamento e tenacidade satisfatórias. A resistência à corrosão dos aços aumenta de acordo com o aumento do teor de cromo. É significativa a resistência à corrosão sob-tensão dos aços ferríticos. Devido ao efeito fragilizante do cromo em relação a sua trabalhabilidade, (capacidade de deformação a frio, soldabilidade), as possibilidades desta liga são limitadas. Teores máximos de cromo de 30% só são possíveis nos chamados superferríticos. Estes aços apresentam teores muito baixos de carbono e nitrogênio para controle de segregação. Os tubos soldados e componentes de aços superferríticos só são processáveis de modo tecnicamente razoável em chapas de até 3mm de espessura.

    Em geral, no processamento destes aços é preciso levar em conta a sua tendência à formação de grãos grosseiros e à eliminação de fases frágeis (devido a efeito térmico, especialmente na zona de termicamente afetada da solda). É preciso limitar a temperatura de utilização destes aços (= 250 °C) e acelerar o resfriamento após a soldagem, ou realizar um tratamento térmico. Por este motivo, para muitas utilizações a espessura máxima de parede é de 3 mm.

    Outra desvantagem os aços ferríticos, em comparação com os aços austeníticos, são a sua trabalhabilidade e tenacidade significativamente inferiores. A maioria dos aços ferríticos resistentes à corrosão não são recomendados para utilização em meios com temperatura inferior a 10 °C. Devido à resistência limitada à corrosão e sua pior trabalhabilidade, a utilização técnica das ligas de aços altamente ligados com cromo ferríticos é limitada. No entanto, devido ao seu baixo custo (devido a ausência ou baixo teor de níquel), em determinados casos a sua utilização torna-se economicamente interessante. Aqui, é preciso analisar e ponderar precisamente as vantagens econômicas e eventuais desvantagens técnicas.

    Além das áreas típicas de aplicação, como em eletrodomésticos, indústria de móveis, trocadores de calor, componentes eletrônicos e sistemas de escape de carro, os aços ferríticos também podem ser utilizados em instalações hidráulicas.

    Aços martensíticos resistentes à corrosão
    Os aços resistentes à corrosão de estrutura martensítica caracterizam-se pela sua elevada dureza e resistência mecânica associadas à resistência à corrosão satisfatória, suficiente para determinadas utilizações. Estes aços podem ser empregados em situações de carga corrosiva média e elevadas exigências mecânicas e/ou de desgaste.

    Os aços martensíticos são diferenciados em aços martensíticos duros e aços martensíticos maleáveis. Os aços martensíticos duros com teores de carbono de 0,1% a 0,5% e teores de cromo de 12% a 18% apresentam estrutura martensítica tetragonal. Eles são duros e quebradiços.

    Os aços martensíticos maleáveis apresentam teores de carbono muito baixos (= 0,05 %) com teores de cromo entre 12% e 17%, teores de níquel entre 4% e 7% e teores de molibdênio de até 2,5%. Estes aços contêm martensita tenaz, cúbica, e apresentam boa resistência mecânica, dureza e tenacidade. Além disso, graças ao baixo teor de carbono, a resistência à corrosão dos aços martensíticos maleáveis é melhor que a dos aços martensíticos duros.

    Devido à limitada resistência à corrosão e à complexidade de seu processamento - deformação a frio e soldabilidade - a utilização dos aços martensíticos é bastante limitada, por exemplo, para tubos de costura longitudinal, e deve ser minuciosamente avaliada. Já como matéria-prima para a construção mecânica geral (por exemplo para peças mecânicas de alto desgaste) ou no segmento doméstico (por exemplo, para tesouras, talheres ou lâminas de barbear) é bastante utilizado.

    No nosso próximo newsletter, trataremos dos aços resistentes à corrosão austeníticos e ferrítico-austeníticos.