Aços de alta liga – Aços inoxidáveis

Apresentação em tema: "Aços de alta liga – Aços inoxidáveis"— Transcrição da apresentação:

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 (Cr2O3) 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 g) 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
Fissura intergranular no aço inox AISI 304 na zona afetada pelo calor Solda no aço inox AISI 304

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 Resistência à Tração (Mpa)
Aço Inoxidável Austenítico (Propriedades) (outros AISI 310 AISI 316 AISI 348) Estabilizado para soldadura; reservatórios de transporte de produtos químicos. 45 276 655 Recozido 18Cr; 10Ni; Cb (Nb) = 10x Cmin. 347 Estabilizado para soldadura; equipamento de processamento 241 621 18Cr; 10Ni; Ti = 5x %Cmin. 321 Baixo carbono para soldadura; reservatórios químicos 55 269 559 19Cr; 10Ni; 0,03C 304L Equipamento de processamento químico e de alimentos. 290 580 19Cr; 10Ni 304 Liga de elevada taxa de encruamento; aplicações estruturais 60 759 17Cr; 7Ni 301 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

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18 Resistência à Tração (Mpa)
Aço Inoxidável Martensítico (Propriedades) Outros AISI 403 AISI 420 AISI 416 2 1897 1966 T & R Esferas, rolamentos, pistas, componentes de válvulas. 13 276 759 Recozido 17Cr; 1,1C 440C 5 1690 1828 Cutelaria, rolamentos, intrumentos cirúrgicos. 20 414 724 17Cr; 0,7C 440A Uso geral para Tratamento térmico; orgãos de máquinas, veios de bombas, válvulas. 30 517 12,5Cr; 0,15C 410 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 a) 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 20 345 552 Recozido 25Cr; 0,20C 446 Uso geral, em que não se requer endurecimento, capotas de automóveis, equipamento para restaurantes. 25 517 17Cr; 0,012C 430 Aplicações típicas Alongamento (%) Tensão Cedência Resistência à Tração (Mpa) Estado Composição Química Designação da liga