O documento descreve os principais tipos de aço inoxidável, incluindo suas características, usos e processos de fabricação. É detalhado o aço inoxidável martensítico, ferrítico, austenítico e duplex, além dos processos de fabricação por AOD e os efeitos dos elementos de liga. O reciclagem do aço inoxidável é também abordado.

1. AÇO INOXIDÁVEL
Materiais Aplicados
MESTRADO EM ENGENHARIA DE
PRODUÇÃO

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. 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. PROCESSO DE FABRICO

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. AÇOS INOX DUPLEX
 Principais características:
Microestrutura do aço inox duplex

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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%