As características do aço inoxidável austenítico
Os aços austeníticos são aços inoxidáveis não magnéticos que contêm altos níveis de cromo e níquel e baixos níveis de carbono. Conhecidos pela sua formabilidade e resistência à corrosão , os aços austeníticos são o tipo de aço inoxidável mais amplamente utilizado.
Características definidoras
Os aços ferríticos têm uma estrutura de grãos cúbicos centrados no corpo (BCC), mas a gama de aços inoxidáveis austeníticos é definida pela estrutura cristalina cúbica de face centrada (FCC), que tem um átomo em cada canto do cubo e um no meio de cada face.
Essa estrutura de grãos se forma quando uma quantidade suficiente de níquel é adicionada à liga - 8 a 10% em uma liga de cromo padrão de 18%.
Além de não magnéticos, os aços inoxidáveis austeníticos não são tratáveis termicamente. Eles podem ser trabalhados a frio para melhorar a dureza, resistência e resistência ao estresse, no entanto. Um recozimento da solução aquecida a 1045 ° C seguido de resfriamento rápido ou resfriamento rápido restaurará a condição original da liga, incluindo a remoção da segregação da liga e o restabelecimento da ductilidade após o trabalho a frio.
Aços austeníticos à base de níquel são classificados como série 300. O mais comum deles é o grau 304 , que normalmente contém 18% de cromo e 8% de níquel.
Oito por cento é a quantidade mínima de níquel que pode ser adicionada a um aço inoxidável contendo 18 por cento de cromo para converter completamente toda a ferrita em austenita. O molibdênio também pode ser adicionado a um nível de cerca de 2% no grau 316 para melhorar a resistência à corrosão.
Embora o níquel seja o elemento de liga mais comumente usado para produzir aços austeníticos, o nitrogênio oferece outra possibilidade. Aços inoxidáveis com baixo teor de níquel e alto teor de nitrogênio são classificados como série 200. Como é um gás, no entanto, somente quantidades limitadas de nitrogênio podem ser adicionadas antes que surjam efeitos deletérios, incluindo a formação de nitretos e porosidade gasosa que enfraquecem a liga.
A adição de manganês , também um formador de austenita, combinado com a inclusão de nitrogênio permite que maiores quantidades de gás sejam adicionadas. Como resultado, esses dois elementos, juntamente com o cobre - que também tem propriedades de formação de austenita - são frequentemente usados para substituir o níquel nos aços inoxidáveis da série 200 .
A série 200 - também conhecida como aço inoxidável cromo-manganês (CrMn) - foi desenvolvida nas décadas de 1940 e 1950, quando o níquel estava em falta e os preços eram altos. Agora, é considerado um substituto econômico para os aços inoxidáveis da série 300, que podem fornecer um benefício adicional de maior resistência ao escoamento.
Classes retas de aços inoxidáveis austeníticos têm um teor máximo de carbono de 0,08%. Graus de baixo carbono ou graus "L" contêm um teor máximo de carbono de 0,03 por cento, a fim de evitar a precipitação de carbonetos.
Os aços austeníticos não são magnéticos na condição recozida, embora possam se tornar levemente magnéticos quando trabalhados a frio . Eles têm boa formabilidade e soldabilidade, bem como excelente tenacidade, principalmente em temperaturas baixas ou criogênicas. Os tipos austeníticos também apresentam baixa tensão de escoamento e resistência à tração relativamente alta.
Enquanto aços austeníticos são mais caros que os aços inoxidáveis ferríticos, eles são geralmente mais duráveis e resistentes à corrosão.
Aplicações
Os aços inoxidáveis austeníticos são usados em uma ampla gama de aplicações, incluindo
- Guarnição automotiva
- Utensílios de cozinha
- Equipamentos para alimentos e bebidas
- Equipamento industrial
Aplicações por Grau
304 e 304L (classe padrão):
- Tanques
- Vasos de armazenamento e tubulações para líquidos corrosivos
- Mineração, produtos químicos, criogênicos, alimentos e bebidas e equipamentos farmacêuticos
- Talheres
- Arquitetura
- Pias
309 e 310 (altos graus de cromo e níquel):
- Componentes do forno, forno e catalisador
318 e 316L (classes de alto teor de molibdênio):
- Tanques de armazenamento de produtos químicos, vasos de pressão e tubulações
321 e 316Ti (graus "estabilizados"):
- Pós-combustão
- Super aquecedores
- Compensadores
- Fole de expansão
Série 200 (baixos níveis de níquel):
- Máquinas de lavar loiça e máquinas de lavar roupa
- Talheres e panelas
- Tanques de água internos
- Arquitetura interna e não estrutural
- Equipamentos para alimentos e bebidas
- Peças de automóvel