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Aços de alta liga – Aços inoxidáveis. Os aços inoxidáveis tem como principal característica, a resistência à corrosão, mesmo em ambientes de alta temperatura.

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1 Aços de alta liga – Aços inoxidáveis

2 Os aços inoxidáveis tem como principal característica, a resistência à corrosão, mesmo em ambientes de alta temperatura ou temperaturas criogênicas (Temperaturas muito baixas). Se deve principalmente pela presença de cromo (a partir de 11%). O cromo, em contato com o oxigênio permite a formação de uma película finíssima de óxido de cromo (Cr 2 O 3 ) sobre a superfície do aço, que é impermeável e insolúvel em meios corrosivos usuais.

3 Papel do cromo nos aços: taxa de corrosão x percentual de cromo do aço

4 Classificação dos Aços Inoxidáveis São classificados de acordo com a estrutura cristalina predominante na liga à temperatura ambiente. São classificados como: Aços inoxidáveis Martensíticos; Aços inoxidáveis Ferríticos; Aços inoxidáveis Austeníticos. Aços inoxidáveis Duplex (Austeníticos Ferríticos)

5 Os aços inoxidáveis são de alta liga, (contendo mais de 10% de elementos de liga) mas em geral são de baixo teor de carbono, ligados principalmente ao: Cromo Níquel Molibdênio

6 Aço Inoxidável Austenítico Melhor resistência à corrosão (excetuando o DUPLEX) São essencialmente ligas ternárias ferro-cromo-níquel com 16 a 25% Cr e 7 a 20% Ni Classificação AISI 3XX (eventualmente 2XX) Sua estrutura permanece austenítica (CFC, tipo ferro ) às temperaturas normais dos tratamentos térmicos. A presença do níquel (CFC), permite que a estrutura CFC se mantenha à temperatura ambiente. Tem elevada capacidade de deformação devido à sua estrutura CFC Melhor resistência a corrosão do que os aços ferríticos e martensíticos (o Ni reforça o filme protetor) Não magnéticos Não temperáveis, somente endurecíveis por deformação a frio (encruamento) Ótima soldabilidade

7 Aço Inoxidável Austenítico Se forem posteriormente soldados ou aquecidos lentamente, a partir de temperaturas elevadas (de 500°C a 870°C ), pode ocorrer corrosão intergranular. Essa corrosão pode ser diminuída até certo ponto através de: –Diminuição do teor de carbono para cerca de 0,03% C (tipo L pex AISI 304L) –Adição de elementos de liga como o nióbio titânio ou tântalo (que se combina com o carbono da liga antes que o cromo se combine). (tipo estabilizado pex AISI 321 ou 347)

8 AUSTENÍTICOS

9 Mecanismo da corrosão intergranular (a corrosão ocorre à temperatura ambiente) nos aços inoxidáveis austeníticos após serem aquecidos entre 500°C e 870°C

10 Corrosão intergranular em aço inoxidável soldado na proximidade do cordão de solda

11 Corrosão intergranular na zona afetada pelo calor de uma solda em aço inoxidável AISI 304 Solda no aço inox AISI 304 Fissura intergranular no aço inox AISI 304 na zona afetada pelo calor

12 Aspecto de uma fissura intergranular em aço inoxidável AISI 304 vista no microscópia eletrônico de varredura

13 Aspecto da corrosão sob tensão em aços inoxidáveis em soluções contendo cloretos acima de 60 °C

14 Pites em chapa de aço inoxidável AISI 304, por uma solução ácida de cloretos ( AISI 316 resiste mais a esse tipo de corrosão.

15 Aço Inoxidável Austenítico (Propriedades) (outros AISI 310 AISI 316 AISI 348) Estabilizado para soldadura; reservatórios de transporte de produtos químicos Recozido 18Cr; 10Ni; Cb (Nb) = 10x Cmin. 347 Estabilizado para soldadura; equipamento de processamento Recozido 18Cr; 10Ni; Ti = 5x %Cmin. 321 Baixo carbono para soldadura; reservatórios químicos Recozido19Cr; 10Ni; 0,03C304L Equipamento de processamento químico e de alimentos Recozido19Cr; 10Ni304 Liga de elevada taxa de encruamento; aplicações estruturais Recozido17Cr; 7Ni301 Aplicações típicas Alongamento (%) Tensão Cedência Resistência à Tração (Mpa) Estado Composição Química Designação da liga

16 Aço Inoxidável Martensítico Essencialmente ligas binárias ferro-cromo com 12 a 17% Cr Série AISI 4XX Relação % de Cromo / % de Carbono baixa Magnéticos e endurecíveis por têmpera Maior resistência mecânica e duzeza Baixa soldabilidade (podem temperar e fissurar na solda). Usa-se eletrodo de inoxidável austenítico. Baixa resistência a corrosão comparando com os ferríticos e austeníticos Apresentam-se em três tipos: –Baixo Carbono (tipo turbina) – 0,15% C; 12% Cr –Médio Carbono (tipo cutelaria) – 0,70% C; 17% Cr –Alto Carbono (resistente ao desgaste) – 1,10% C; 17% Cr

17

18 Aço Inoxidável Martensítico (Propriedades) Outros AISI 403 AISI 420 AISI T & R Esferas, rolamentos, pistas, componentes de válvulas Recozido17Cr; 1,1C440C T & R Cutelaria, rolamentos, intrumentos cirúrgicos Recozido 17Cr; 0,7C440A T & R Uso geral para Tratamento térmico; orgãos de máquinas, veios de bombas, válvulas Recozido 12,5Cr; 0,15C410 Aplicações típicas Alongamento (%) Tensão Cedência Resistência à Tração (Mpa) Estado Composição Química Designação da liga

19 Aço Inoxidável Ferrítico São essencialmente ligas binárias ferro-cromo com 12 a 30% Cr Relação % de Cromo / % de Carbono alta Série AISI 4XX Sua estrutura mantém-se essencialmente ferrítica (CCC, do tipo ferro ) após os tratamentos térmicos normais São relativamente baratos, porque não contêm níquel, mas resistência à corrosão é menor que os equivalentes austeníticos. Boa resistência ao calor e à corrosão (altos teores de cromo). Baixa soldabilidade (crescimento de gão durante a soldagem – fragilidade). Usa-se eletrodo de inoxidável austenítico.

20 FERRÍTICOS

21 Aço Inoxidável Ferrítico (Propriedades) (outros AISI 442) Aplicações a alta temperatura, aquecedores, câmaras de combustão Recozido25Cr; 0,20C446 Uso geral, em que não se requer endurecimento, capotas de automóveis, equipamento para restaurantes Recozido17Cr; 0,012C430 Aplicações típicas Alongamento (%) Tensão Cedên cia Resistência à Tração (Mpa) Estado Composição Química Designação da liga


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