AÇO INOXIDÁVELMateriais Aplicados

MESTRADO EM ENGENHARIA DE

PRODUÇÃO

INTRUDUÇÃO

Ligas Constituídas por Fe (>50%), C(<1%) e Cr(>10-5%)

Filme de passivação de óxidos de Cr e Fe. Elevada resistência á corrosão Podem incluir níquel, molibdénio, cobre,

titânio, alumínio, silício, nióbio, nitrogénio, enxofre e selénio

HISTÓRIA

1821 - Descrição da resistência á corrosão das ligas Cr-Fe por Pierre Berthier

1904 - Leon Guillet publica a descrição das ligas 410, 420, 442, 446 e 440-C.

1909 - Publicação das ligas austeníticas (300)

1912 - Inicio da produção industrial sob a responsabilidade de Harry Brearly, chefe do laboratório conjunto de pesquisa gerido pela John Brown & Co. E pela Thomas Firth & Sons (ligas 430)

PROCESSO DE FABRICO

PROCESSO DE FABRICO

Processo AOD (Argon Oxygen Decarbonization) Utiliza-se lanças de gás de Ar. + O2 + N2Utilizado para diminuir os níveis de fosfatos e

carbono

PROCESSO DE FABRICO

Processo AOD (Argon Oxygen Decarbonization)Utilização de O2 para oxidar o carbono da

solução (CO).Utilização de Ar. para diluir CO produzido ->

formação de novo CO.Utilização de lança inferior para reduzir Óxidos

de Cr., dando-lhes tempo na solução para reagirem com o carbono existente.

A utilização de Ar. também potência a saída do H e de N reduzindo os seus níveis.

PROCESSO DE FABRICO

A maioria dos aços inox passam por um processo de recozimento e decapagem por banho ácido para remoção de resíduos e formação da camada de passivação.

AÇO INOX MARTENSÍTICO

Principais características: Constituídas por Cr (10.5% a 18%) e C(<1.2%). Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado

(ccc) É magnético Pode se aumentar a rigidez através de

tratamento térmico. É difícil de soldar. Resistente á corrosão em ambientes

medianamente corrosivos.

AÇO INOX MARTENSÍTICO

Usos comuns: Laminas de facas Instrumentos cirúrgicos Molas Ferragens (parafusos, pregos, etc.) Eixos

Nomenclatura: Referencia: 410 (mais usado), 420 (cutelaria),

440C (alta rigidez) Unified Numbering System: UNS S41000,

S42000, S44004

AÇO INOX FERRÍTICO

Principais características: Constituídas por Cr. (10.5% a 30%) e C(<0.2%). Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado

(ccc) É magnético Boa ductilidade. Tenacidade limitada a baixa temperatura Pior comportamento que ligas martensíticas a

altas temperaturas. Não pode ser endurecido por tratamento

térmico. É difícil de soldar.

AÇO INOX FERRÍTICO

Usos comuns: Escapes de automóveis e linhas de combustível Acabamentos em arquitectura. Utensílios de cozinha Cofres de bancos

Nomenclatura: Referencia: 409 (alta temperatura), 430 (mais

usado) Unified Numbering System: UNS S40900, S43000

AÇOS INOX AUSTENÍTICOS Principais características:

Constituídas por Cr. (16% a 25%) , C. e Ni (<35%) Estrutura cristalina cúbica de face centrada (cfc), obtida

adicionando Mn. e N. Não é magnético na forma recozida. Não pode ser endurecido através de têmpera, mas pode ser

utilizado endurecimento através de encruamento. Pode ser soldado facilmente. Tem a “melhor” resistência á corrosão. Tens excelentes características para a limpeza e higienização. Tem resistência excepcional em altas e baixas temperaturas. A temperatura máxima sobre condições de oxidação é de 925ºC Apenas são apropriados para ambientes de baixa concentração de

ácidos redutores Em áreas protegidas pode não existir quantidade suficiente de

oxigénio para manter a camada de passivação, possibilitando a corrosão.

Níveis muito elevados de iões haletos, especialmente o ião cloreto podem também destruir a camada de passivação.

AÇOS INOX AUSTENÍTICOS

Usos comuns: Lava-loiças Aplicações arquitecturais como telhados, goteiras,

portas, janelas e armações tubulares. Equipamento de processamento de comida Zonas de preparação de comida em restauração Contentores químicos. Fornos Cambiadores de calor.

Nomenclatura: Referencia: 304 (mais usado), 310 (para altas

temperaturas), 316 e 317 (para melhor resistência á corrosão)

Unified Numbering System: UNS S30400, S31000, S31600, S31700

AÇOS INOX DUPLEX

Principais características: Constituídas por Cr. (18% a 25%) , C. e Ni (4% a

7%) Contem estrutura cristalina cúbica de face

centrada (austenítica) e estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (ferrítica).

As quantidades de cada uma das estruturas dependem da composição da liga e do tratamento térmico submetido.

As maiorias das ligas são desenhadas para conter quantidades iguais das estruturas após recozimento

AÇOS INOX DUPLEX

Principais características:

Microestrutura do aço inox duplex

AÇOS INOX DUPLEX

Principais características: Resistência á corrosão semelhante ás ligas

austeníticas. Alta resistência a fragilização por corrosão sob

tensão. Maior resistência ao ião cloreto. Fácil de soldar Tem uma resistência tênsil e uma tensão de

cedência mais elevadas que os aços inox austeníticos e ferríticos.

Tem um valor de tenacidade entre o valor das ligas ferríticas e austeníticas.

AÇOS INOX DUPLEX

Usos comuns: Aplicações em água salgada Cambiadores de calor Fábricas de dessalinização Fábricas de picles

Nomenclatura: Referencia: 2205 Unified Numering System: UNS S31803

AÇOS INOX ENDURECIDOS POR PRECIPITAÇÃO

Principais características: Constituídas por Cr. , C. e Ni São adicionados elementos de precipitação tais

como cobre, alumínio ou titânio Podem ser austeníticas ou martensíticas na

condição de recozimento As que são austeníticas no recozimento são

frequentemente transformadas em martensite através de tratamentos térmicos de condicionamento

Elevada resistência mecânica Elevada resistência á corrosão

AÇOS INOX ENDURECIDOS POR PRECIPITAÇÃO

Usos comuns: Indústria aeronáutica Equipamentos de processamento de químicos. Engrenagens Eixos de bombas Equipamentos para fábricas de papel

Nomenclatura: Referencia: 630 Unified Numering System: UNS S17400

INFLUENCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NO AÇO INOXIDÁVEL

CrómioForma um filme passivante com o oxigénio que previne a difusão de oxigénio no metal.Necessita de conter pelo menos 10.5% para ser um aço inox.

Níquel Aumenta a ductilidade e a tenacidade. Aumenta a Resistência á corrosão de ácidos. A sua adição cria estruturas não magnéticas.

Molibdemio Aumenta a resistência á corrosão alveolar e corrosão galvânica. Aumenta a resistência a cloretos.

Cobre Aumenta a resistência á corrosão por ácido sulfúrico.

Manganês Substituto para o níquel (séries 200).

Titânio/Nióbio Liga o carbono e impede a corrosão intragranular nas variedades ferríticas.

Azoto Aumenta a resistência mecânica e a resistência á corrosão nas ligas austeníticas e duplex.

Silício Aumenta a resistência ao escamamento por altas temperaturas.

Enxofre Normalmente mantêm-se em níveis baixos, excepto nas variedades específicas para maquinagem.

Carbono Normalmente mantêm-se em níveis baixos. Usados nas variedades martensíticas para aumentar resistência mecânica e dureza.

CAPACIDADE DE RECICLAGEM DE AÇO INOX.

O aço inox é reciclável em 100% sem perda de qualidades.

Em média, 60% da matéria-prima utilizada na produção de aço inox é proveniente de materiais reciclados.

As taxas de reciclagem de aço inox cresceram 6,1% entre 2000 e 2005.

CAPACIDADE DE RECICLAGEM DE AÇO INOX.

As taxas de captura de aço inox em fim de vida para a reciclagem são a seguintes: Equipamento industrial, construção civil e infra-

estruturas: 92% Transportes: 70% Outras áreas: 60%