Aços inox

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Aços inox

  1. 1. AÇO INOXIDÁVEL Materiais Aplicados MESTRADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
  2. 2. 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
  3. 3. 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)
  4. 4. PROCESSO DE FABRICO
  5. 5. PROCESSO DE FABRICO  Processo AOD (Argon Oxygen Decarbonization)  Utiliza-se lanças de gás de Ar. + O2 + N2  Utilizado para diminuir os níveis de fosfatos e carbono
  6. 6. 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.
  7. 7. 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.
  8. 8. 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.
  9. 9. 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
  10. 10. 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.
  11. 11. 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
  12. 12. 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.
  13. 13. 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
  14. 14. 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
  15. 15. AÇOS INOX DUPLEX  Principais características: Microestrutura do aço inox duplex
  16. 16. 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.
  17. 17. 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
  18. 18. 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
  19. 19. 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
  20. 20. INFLUENCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NO AÇO INOXIDÁVEL Crómio Forma 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.
  21. 21. 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.
  22. 22. 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%

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