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Aos Inoxidveis

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AOS INOXIDVEISA corroso dos aos carbono e dos aos baixa-liga caracterizada pela presena de uma camada de oxidao permevel. Em um meio corrosivo, estes aos sofrem oxidao contnua, at a completa desintegrao do componente. A adio de cromo, acima de 12%, confere a caracterstica de inoxidabilidade aos aos. Isto ocorre pela formao de uma pelcula, denominada camada passiva, composta por um xido hidratado base de Fe e Cr, que impede o transporte de oxignio da atmosfera para o metal. Esta camada aderente, transparente e impermevel. O termo ao inoxidvel no um termo preciso, uma vez que aos denominados inoxidveis, sob certas condies, tambm so passveis de corroso. No entanto, so considerados aos inoxidveis, as ligas ferrosas que contenham uma quantidade de cromo superior a 10%.

Marcelo F. Moreira / Susana M. G. Lebro

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Os fatores que afetam a estabilidade da camada passiva e, consequentemente, a resistncia corroso dos aos inoxidveis so: sua composio qumica; as condies de oxidao do meio ou do eletrlito; o acabamento superficial do componente; a ocorrncia de fenmenos de natureza galvnica; a ocorrncia de corroso localizada; a presena de fissuras ou frestas e a presena de tenses. Efeito dos elementos de liga: Cromo o elemento responsvel pela formao da camada passiva na superfcie. Alm da resistncia corroso, o Cr um elemento alfagnico, isto , amplia a faixa de estabilidade da ferrita. As adies de Cr tm influncia significativa nas propriedades mecnicas promovendo o endurecimento por soluo slida. Na presena de C, o Cr forma carbonetos do tipo M7 C3 e M23C6. Alm do Cr, diversos elementos so adicionados nos aos inoxidveis visando melhorar suas propriedades mecnicas e resistncia corroso: Nquel - elemento gamagnico, isto , sua adio amplia a faixa de estabilidade da austenita. um elemento endurecedor por soluo slida. Tambm pode auxiliar na formao da camada passiva (oxido de Cr-Ni) aumentando a resistncia corroso e a resistncia ao calor. Mangans a adio de pequenas quantidades de Mn, associadas presena de Ni, melhoram significativamente as funes atribudas ao Ni.

Marcelo F. Moreira / Susana M. G. Lebro

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Molibdnio - aumenta a estabilidade da camada passiva e a resistncia a corroso em cido sulfrico e na gua do mar (resistncia a corroso por pite). Titnio, tntalo e nibio So elementos formadores de carbonetos. Sua presena minimiza a corroso intergranular. Nitrognio - melhora a ductilidade (0,5 a 1%) e a dureza (0,3 a 0,4%). Estabiliza a austenita podendo ser empregado como um substituto de nquel. Carbono a adio de C est relacionada com o tipo de ao inoxidvel. Nos aos martensticos, a adio visa aumentar a dureza da martensita e a precipitao de carbonetos, aumentando a resistncia mecnica e a resistncia ao desgaste. Nos aos austenticos e ferrticos, o teor de C limitado devido ao fenmeno de sensitizao e corroso intergranular. Enxofre normalmente considerado com impureza e mantido em teores inferiores a 0,040%. Sua adio intencional, em conjunto com o Mn, visa a formao de incluses de MnS e conseqente melhoria da usinabilidade (aos inoxidveis de corte-fcil). CLASSIFICAO Quanto ao tipo de produto, os aos inoxidveis so classificados em aos inoxidveis conformados (fornecidos em chapas, barras, perfis ou forjados) e aos inoxidveis fundidos (fornecidos como peas fundidas). Os aos inoxidveis conformados so classificados de acordo com sua microestrutura, ou seja em: aos inoxidveis austenticos; aos inoxidveis martensticos; aos inoxidveis ferrticos; aos inoxidveis duplex e aos inoxidveis endurecveis por precipitao (PH) Como, essencialmente, os teores de Cr e Ni determinam a microestrutura destes aos, a figura abaixo apresenta as microestruturas resultantes para os diferentes teores de Cr e Ni.

Marcelo F. Moreira / Susana M. G. Lebro

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Os aos inoxidveis fundidos so empregados para a fabricao de componentes por meio dos diferentes processos de fundio. A famlia destes aos dividida em dois grupos: Aos inoxidveis resistentes corroso (srie C corrosion). As composies qumicas destes aos so muito similares as composies dos aos inoxidveis conformados. Sua aplicaes devem resistir aos meios de mdia corrosividade e temperaturas abaixo de 650C. So identificados pelo prefixo C pelo sistema adotado pelo Alloy Casting Institute - ACI. Aos inoxidveis resistentes ao calor (srie H hot). Suas aplicaes envolvem resistncia fluncia e a oxidao a quente em temperaturas de at 1200C. As composies qumicas apresentam teores mais elevados de Cr e Ni, podendo apresentar menos de 15% de Fe. So identificados por duas letras, o prefixo H e uma segunda letra que indica o teor de Cr e Ni da liga de acordo com a figura abaixo.

Marcelo F. Moreira / Susana M. G. Lebro

Aos Inoxidveis COMPOSIO QUMICA DE ALGUNS AOS INOXIDVEIS CONFORMADOSComposio qumica em % em peso - faixas e limites AOS INOXIDVEIS AUSTENTICOS AISI n C (mx.) Mn (mx.) P (mx) 201 0,15 5,5 / 7,50 0,060 202 0,15 7,5 / 10,0 0,060 205 0,12 / 0,25 14,0 / 15,0 0,060 301 0,15 2,0 0,045 302 0,15 2,0 0,045 302B 0,15 2,0 0,045 303 0,15 2,0 .20 303Se 0,15 2,0 .20 304 0,08 2,0 0,045 304H 0,04 / 0,10 2,0 0,045 304L 0,03 2,0 0,045 304N 0,08 2,0 0,045 305 0,12 2,0 0,045 308 0,08 2,0 0,045 309 0,20 2,0 0,045 309S 0,08 2,0 0,045 310 0,25 2,0 0,045 310S 0,08 2,0 0,045 314 0,25 2,0 0,045 316 0,08 2,0 0,045 316F 0,08 2,0 0,045 316H 0,04 / 0,10 2,0 0,045 316L 0,03 2,0 0,045 317 0,08 2,0 0,045 317 L 0,03 2,0 0,045 321 0,08 2,0 0,045 321H 0,04 / 0,10 2,0 0,045 329 0,10 2,0 0,045 330 0,15 2,0 0,045 347 0,08 2,0 0,045 347H 0,04 / 0,10 2,0 0,045 348 0,08 2,0 0,045 348H 0,04 / 0,10 2,0 0,045 384 0,08 2,0 0,045 385 0,08 2,0 0,045

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Cr 16,0 / 18,0 17,0 / 19,0 16,5 / 18,0 16,0 / 18,0 17,0 / 19,0 17,0 / 19,0 17,0 / 19,0 17,0 / 19,0 18,0 / 20,0 18,0 / 20,0 18,0 / 20,0 18,0 / 20,0 17,0 / 19,0 19,0 / 21,0 22,0 / 24,0 22,0 / 24,0 24,0 / 26,0 24,0 / 26,0 23,0 / 26,0 16,0 / 18,0 16,0 / 18,0 16,0 /18,0 16,0 / 18,0 18,0 / 20,0 18,0 / 20,0 17,0 / 19,0 17,0 / 19,0 25,0 / 30,0 14,0 / 17,0 17,0 / 19,0 17,0 / 19,0 17,0 / 19,0 17,0 / 19,0 15,0 / 17,0 11,5 / 13,5

Ni 3,5 - 5,5 4,0 / 6,0 1,0 / 1,75 6,0 /8,0 8,0 / 10,0 8,0 / 10,0 8,0 / 10,0 8,0 / 10,0 8,0 / 10,5 8,0 / 10,5 8,0 / 12,0 8,0 / 10,5 10,5 / 13,0 10,0 / 12,0 12,0 / 15,0 12,0 / 15,0 19,0 / 22,0 19,0 / 22,0 19,0 / 22,0 10,0 / 14,0 10,0 / 14,0 10,0 / 14,0 10,0 / 14,0 11,0 / 15,0 11,0 / 15,0 9,0 / 12,0 9,0 / 12,0 3,0 / 6,0 33,0 / 37,0 9,0 / 13,0 9,0 / 13,0 9,0 / 13,0 9,0 / 13,0 17,0 / 19,0 14,0 / 16,0

OUTROS ELEMENTOS N - 0,25 mx. N - 0,25 mx. N - 0,32 / 0,40 Si - 2,0 / 3,0 Zr ou Mo - 0,60 mx opcional; S - 0,15 mn. Se - 0,15 mn. ; S - 0,06 mx. N - 0,10 / 0,16 Si - 1,5 mx. Si - 1,5 mx. Si - 1,5 / 3,0 Mo - 2,0 / 3,0 Mo - 1,75 / 2,5 ; S - 0,10 mn. Mo - 2,0 / 3,0 Mo - 2,0 / 3,0 Mo - 3,0 / 4,0 Mo - 3,0 / 4,0 Ti = 5 x C mn. Ti = 5 x C mn. Mo - 1,0 / 2,0 Si - 1,5 mx. ; S - 0,04 mx. Nb + Ta = 10 x C mn. Nb + Ta = 10 x C mn. Nb + Ta = 10 x C mn.; Ta - 0,1 mx. Nb + Ta = 10 x C mn. -

AOS INOXIDVEIS MARTENSTICOS (TEMPERVEIS) 403 0,15 1,0 0,040 11,5 / 13,0 410 0,15 1,0 0,040 11,5 / 13,5 414 0,15 1,0 0,040 11,5 / 13,5 416 0,15 1,25 0,060 12,0 / 14,0 416Se 0,15 1,25 0,060 12,0 / 14,0 420 > 0,15 1,0 0,040 12,0 / 14,0 420F 1,25 0,060 12,0 / 14,0 0,15 422 0,20 / 0,22 1,0 0,025 11,0 / 13,0 429 431 440A 440B 440C 501 503 504 0,12 0,20 0,60 / 0,75 0,75 / 0,95 0,95 / 1,20 > 0,10 0,15 0,15 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 14,0 / 16,0 15,0 / 17,0 16,0 / 18,0 16,0 / 18,0 16,0 / 18,0 4,0 / 6,0 6,0 / 8,0 8,0 / 10,0

1,25 / 2,5 0,5 / 1,0 1,25 / 2,5 -

Si - 0,5 mx. Zr ou Mo - 0,6 mx.(opcional) ; S - 0,15 mn. Se - 0,15 mn. ; S - 0,06 mx. Mo - 0,6 mx. (opcional) ; S - 0,15 mn. Mo - 0,45 / 0,65 ; Si - 0,75 mx. ; S - 0,025 mx. Mo - 0,25 mx. Mo - 0,25 mx. Mo - 0,25 mx. Mo - 0,40 / 0,65 Mo - 0,40 / 0,65 ; S - 0,040 mx. Mo - 0,40 / 0,65 ; S - 0,040 mx.

AOS INOXIDVEIS FERRTICOS (NO TEMPERVEIS) 405 0,08 1,0 0,040 11,5 / 14,5 409 0,08 1,0 0,045 10,5 / 11,8 429 0,12 1,0 0,040 14,0 / 16,0 430 0,12 1,0 0,040 16,0 / 18,0 430F 0,12 1,25 0,060 16,0 / 18,0 430Se 0,12 1,25 0,060 16,0 / 18,0 434 0,12 1,0 0,040 16,0 / 18,0 436 0,12 1,0 0,040 16,0 / 18,0 442 0,20 1,0 0,040 18,0 / 23,0 446 0,20 1,50 0,040 23,0 / 27,0 502 0,10 1,0 0,040 4,0 / 6,0 OBS:

0,5 mx. -

Al - 0,10 / 0,3 Ti = 6 x C ou 0,75 mx. ; S - 0,045 Mo - 0,6 mx. ; S - 0,15 mx. Se - 0,15 mn. ; S - 0,06 mx. Mo - 0,75 / 1,25 Mo - 0,75 / 1,25 ; Nb + Ta = 5 x C S - 0,035 mx. N - 0,25 mx. Mo - 0,4 / 0,65

Enxofre: Todos os aos das sries 200, 300 400 e 500, mx. de 0,030% de S, a no ser que haja indicao de outras faixas ou limites. Silcio: Todos os aos das sries 200, 300 400 e 500, mx. de 1,0% de Si, a no ser que haja indicao de outras faixas ou limites Os sulfixos empregados indicam: B - aos com teores de Si entre 2 e 3%; Se - Aos de usinagem fcil, com adio de selnio; S - Aos com baixo teor de C (0,08%); L - aos com baixssimo teor de C (0,03%) e F - aos para usinagem fcil.

Marcelo F. Moreira / Susana M. G. Lebro

Aos Inoxidveis COMPOSIO QUMICA DE ALGUNS AOS INOXIDVEIS FUNDIDOSDesignao Fundida Trabalhada Composio qumica [% em Mn Si P S Cr (mx. (mx.) (mx.) (mx.) ) RESISTENTES CORROSO (SRIE C) 1,00 1,00 0,040 0,040 11,5 / 14 1,00 1,50 0,040 0,040 11,5 / 14 1,00 0,65 0,040 0,040 11,5 / 14 1,00 1,50 0,040 0,040 11,5 / 14 1,00 1,50 0,040 0,040 18 / 22 1,00 1,50 0,040 0,040 18 / 22 1,00 1,00 0,040 0,040 15,5 / 17 1,00 1,50 0,040 0,040 26 / 30 1,00 1,00 0,040 0,040 25 / 26,5 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 2,00 1,50 1,00 2,00 2,00 2,00 2,00 1,50 2,00 2,00 2,00 2,00 1,50 2,00 2,00 2,00 1,50 1,50 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,17 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040