Metalurgia fisica das ligas ferrosas - aços inox

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  • Publicado : 8 de julho de 2012
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AÇOS INOX
Pertencem ao um grupo de ligas especiais desenvolvidas para resistir à corrosão. Outras características são a excelente capacidade de conformação, alta tenacidade na temperatura ambiente e boa resistência a oxidação e a fluência em temperaturas elevadas. O Cr é o elemento que garante à resistência a corrosão. Os aços austeniticos, ferriticos e dúplex não podem ser endurecidos portratamento térmicos. Os martensiticos podem ser temperados e revenidos para altos níveis de dureza e resistência.

- Projeto de Liga e Equilíbrio de Fase: O Cr em excesso de 12% é necessário para garantir a característica de inoxidável. A resistência a corrosão é atribuída a habilidade do cromo de produzir camada de oxido aderidas a superfície do aço. O Cr é um elemento que estabiliza a estrutura CCCdo ferro, com o aumento do teor de Cr, ocorre a expansão dos campos de estabilidade da ferrita. À medida que o campo da ferrita se expande o da austenita se contrai conhecido como a lupa austenitica. Outros elementos estabilizadores de ferrita sao os Mo, Si e V. O níquel estabiliza a estrutura CFC do ferro e expande o campo de estabilidade da austenita. Outros elementos que estabilizam aaustenita são o C, Ni, M. Ligas ricas em cromo solidificam em forma de ferrita e aquelas ricas em níquel em austenita. A ferrita tem maior solubilidade para o fósforo e o enxofre que promovem fissuração em austenita.

- Austeníticos: Selecionados para resistirem às condições atmosféricas normais e àquelas contendo água do mar e uma variedade de ambientes químicos. Além da resistência à corrosão, os inoxausteníticos têm: estabilidade variável da austenita em relação à formação de martensita durante o trabalho a frio ou deformação plástica; redução do teor de carbono e adição de elementos de liga (*) para eliminar a formação de carbetos de cromo (sensitização: redução de Cr na matriz e formação de carbetos nos contornos de grão da austenita) que provocam corrosão intergranular catastrófica;adição de Mo para aumentar a resistência de corrosão por pites e muito Cr e Ni para altas resistências mecânica e à oxidação em alta temperatura.
Esses aços são usualmente recozidos à altas temperaturas para recristalizar e dissolver carbonetos, além do aliviar de tensões. O resfriamento rápido em água segue o recozimento para evitar a precipitação dos carbonetos. (*) Outra solução é adicionarelementos com forte tendência a formar carbonetos, como Ti e Nb.

- Ferríticos: O principal elemento de liga é o cromo, pois estabiliza completamente a ferrita. O teor de carbono é mantido baixo para garantir a alta tenacidade e ductibilidade, e prevenir a formação de austenita. A resistência e a habilidade da estrutura ferritica CCC de sustentar deformação plástica são dependentes da temperatura. Aresistência aumenta e a ductibilidade cai com a diminuição da temperatura. Os aços ferriticos possuem uma transição de comportamento em fratura de dúctil para frágil por clivagem. A TTDF para aços ferriticos está acima da temperatura ambiente. Um fator que influencia na TTDF é o tamanho de grão, conteúdo de carbono e nitrogênio intersticiais e a presença de vários tipos de particular de segunda fase(aumenta a TTDF).
As varias fases intermetalicas que se formam pela organização ou agrupamento de átomo de ferro, cromo, molibdênio e de outros metais de transição, produzindo estruturas cristalinas complexas com vários átomos por célula unitária. Aços com menores teores de liga tendem a apresentar tempos mais longos de incubação para a formação das fases intermetalicas.

- Martensíticos: Podemser forjados, então, tratados termicamente para aplicações que requerem alta resistência e dureza, e resistência ao desgaste. O tratamento térmico se torna viável pelo balanço do teor do cromo, de forma que garante a resistência à oxidação e também a completa austenitizacao no aquecimento. Maiores teores de carbono e nitrogênio tornam possível altas concentrações de cromo nos aços inox...
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