Metalurgia

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Parte I: METALURGIA FÍSICA DOS AÇOS INOXIDÁVEIS
I.1. INTRODUÇÃO
Os aços inoxidáveis podem ser definidos como sendo ligas ferrosas com teor de cromo igual ou superior a 12% (em peso) e com teor de carbono “limitado”. O cromo é o elemento que confere resistência à corrosão ao aço inox, pois, na presença de oxigênio, forma uma camada superficial muito fina, aderente e protetora, de óxido de cromo(Cr2O3). O mecanismo de proteção do aço inoxidável por essa película de óxido é chamado de “passivação”. Os elementos molibdênio, níquel e nitrogênio, dissolvidos em solução sólida, expandem a faixa de passividade e tornam o inox mais resistente à corrosão. Ensaios empíricos determinaram que o a adição de 12%Cr às ligas ferrosas as torna imunes à corrosão atmosférica. Em teores iguais ousuperiores a 24%, o cromo também confere excelente resistência à oxidação em altas temperaturas. É preciso dizer que estes ensaios foram realizados em ambientes de baixa agressividade. Consiste em grave erro pensar que os aços inoxidáveis são imunes a todos os tipos de corrosão. Sob certas condições severas de serviço (meios agressivos, temperaturas elevadas, presença de tensões trativas, etc.), o filme decromo pode ser dissolvido ou se romper localmente e não mais se reconstituir. Alguns tipos de corrosão que podem ocorrer nos aços inoxidáveis são enumerados a seguir: Corrosão generalizada ou uniforme – quando o filme de óxido de cromo é uniformemente dissolvido em um meio agressivo; Corrosão localizada:

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Corrosão por pites – formação de pequenos pontos (pites) de corrosão nomaterial (figura 1);

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Corrosão em frestas ou corrosão por crévice – ocorre em arestas, junções rebitadas ou aparafusadas e juntas soldadas sem penetração total (figuras 2(a-b)). A corrosão por crévice nos aços inoxidáveis ocorre devido à formação de uma pilha de

concentração. A região interna da fresta fica em contacto com uma maior concentração de íons, deixando a região na mais externa dafresta preferencialmente anódica; Corrosão sob tensão – tipo de corrosão em que o material sofre quando está em um meio agressivo e submetido a tensões trativas; Corrosão intergranular – o filme de óxido de cromo é interrompido na região do contorno de grão, por motivo que veremos mais tarde.

Figura 1: Corrosão por pites em aço inoxidável AISI 304.

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Figura 2: Exemplos de corrosão porfrestas: (a) Junta aparafusada, mostrando o local preferencial para corrosão; (b) junta soldada sem penetração total.

O percentual de carbono nos aços inoxidáveis deve ser limitado, uma vez que o carbono combina-se facilmente com o cromo, retirando-o de solução sólida para formar carbonetos. Dessa forma o carbono torna-se um elemento prejudicial à resistência à corrosão do aço inox. Os açosinoxidáveis martensíticos são os que contém teor de carbono mais elevado (até 1,5%, dependendo do tipo) e são, por isso, a família que apresenta a menor resistência à corrosão dentre os inox. Recentemente, aços inoxidáveis supermartensíticos, contendo baixos teores de carbono e adições de Ni e Mo, com melhores resistências à corrosão, têm sido desenvolvidos

Acabamento superficial e tratamentos depassivação

O acabamento da superfície é um dos fatores importantes para a resistência à corrosão dos produtos de aço inoxidável. O filme passivo de óxido de cromo, mesmo existindo, não adquire boa uniformidade em regiões com defeitos de superfície aberta
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(arranhões, esfoliação,...). Quanto menor a rugosidade superficial mais uniforme é o filme passivo formado e mais nobre é o produto. Emregiões contaminadas com ferro ou aço carbono o filme protetor é também heterogêneo. São nessas regiões contaminadas que normalmente começam os problemas de corrosão. A contaminação pode ser conseqüência da utilização de linhas de fabricação compartilhadas entre aços inoxidáveis e aços comuns, ou mesmo devido a processos de fabricação utilizando ferramentas de outros tipos de aço no ambiente...
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