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q A	
  corrosão	
  é	
  um	
  ataque	
  gradual	
  e	
  con3nuo	
  do	
  meio	
  circunvizinho	
  no	
  
   metal	
  por	
  a9vidade	
  eletroquímica.	
  
q Atmosférica	
  
• 	
   	
   Em	
   áreas	
   urbanas	
   os	
   principais	
   agentes	
   corrosivos	
   existentes	
   na	
   atmosfera	
   são	
   os	
  
óxidos	
  sulfurosos	
  gasosos	
  que	
  se	
  originam	
  de	
  combus3veis	
  fósseis.	
  Nas	
  áreas	
  costeiras	
  
as	
  par3culas	
  de	
  água	
  salgada	
  transportadas	
  pelo	
  ar	
  agem	
  como	
  agentes	
  corrosivos.	
  	
  



q Meios	
  de	
  proteção	
  
•    Cromo	
  
•    Níquel	
  
•    Cobre	
  
•    Pintura	
  
•    Polimento	
  
•    Galvanização	
  

                                                                   FIgura	
  1	
  –	
  Corrosão	
  devido	
  à	
  agentes	
  corrosivos	
  atmosféricos	
  
q Solo	
  

•  	
   A	
   corrosão	
   no	
   solo	
   ocorre	
   devido	
   ao	
   baixo	
   pH,	
   a	
   correntes	
   parasitas,	
   à	
   baixa	
  
resis9vidade,	
  à	
  ação	
  de	
  bactérias,	
  presença	
  de	
  água	
  e	
  oxigênio.	
  




q 	
  Meios	
  de	
  proteção:	
  

•  	
  Proteção	
  catódica	
  




                                                     	
  	
  Figura	
  2	
  –	
  Corrosão	
  no	
  solo	
  	
  
                                                     	
  	
  
q Água	
  Doce	
  
 Os	
  fatores	
  mais	
  crí9cos	
  no	
  sen9do	
  de	
  acelerar	
  a	
  velocidade	
  de	
  corrosão	
  são	
  os	
  gases	
  
 dissolvidos	
  na	
  água.	
  O	
  oxigênio	
  age	
  também	
  na	
  ação	
  do	
  dióxido	
  de	
  carbono,	
  sulfeto	
  de	
  
 hidrogênio	
  e	
  outros.	
  
 q Meios	
  de	
  proteção:	
  

 •  	
  Galvanização	
  
 •  Reves9mentos	
  orgânicos	
  
 •  Inibidores	
  em	
  conjunção	
  com	
  fungicidas	
  

 q Água	
  Salgada	
  
 Os	
  principais	
  agentes	
  corrosivos	
  desse	
  meio	
  são,	
  cloreto	
  de	
  sódio	
  e	
  magnésio	
  em	
  água.	
  

q Meios	
  de	
  Proteção:	
  
•  Aplicação	
  de	
  reves9mentos	
  orgânicos,	
  em	
  conjunção	
  com	
  proteção	
  
   catódica;	
  e	
  
•  Inibidores.	
  
	
  
Água	
  Doce	
  x	
  Água	
  Salgada	
  




Tabela	
  1	
  –	
  Velocidades	
  de	
  corrosão	
  3picas	
  de	
  diversos	
  aços	
  em	
  águas	
  tropicais	
  
Princípios	
  de	
  proteção	
  à	
  corrosão

q  A	
  proteção	
  contra	
  a	
  corrosão	
  é	
  feita:	
  	
  

	
  
• 	
  Naturalmente	
  

	
  
• 	
   Criando-­‐se	
   uma	
   película	
   protetora	
   que	
   separa	
   o	
   metal	
   do	
   meio	
   circunvizinho,	
   com	
  
elementos	
  tais	
  como:	
  	
  
	
  
                           •  Níquel	
  
                           •  Cobre	
  
                           •  Silício	
  
                           •  Molibdênio	
  
                           •  Alumínio	
  	
  
                           •  Cromo	
  
	
  
•  O	
  cromo	
  é	
  o	
  mais	
  importante	
  elemento	
  quando	
  se	
  obje9va	
  retardar	
  a	
  corrosão	
  e	
  
   em	
  elevados	
  teores,	
  acima	
  de	
  10%,	
  é	
  o	
  mais	
  eficiente	
  de	
  todos.	
  


	
  
•  O	
  cobre,	
  como	
  exceção	
  dos	
  elementos	
  citados,	
  quando	
  u9lizados,	
  mesmo	
  em	
  baixo	
  
     teor,	
  retardam	
  a	
  corrosão	
  atmosféricas	
  de	
  três	
  a	
  cinco	
  vezes	
  em	
  relação	
  aos	
  aços	
  
     sem	
  cobre.	
  	
  


	
  
Mas,	
  ainda	
  assim,	
  o	
  cromo	
  é	
  o	
  elemento	
  essencial,	
  podendo-­‐se	
  dizer	
  que	
  o	
  estudo	
  dos	
  
aços	
  inoxidáveis	
  é	
  o	
  estudo	
  do	
  cromo	
  como	
  elemento	
  de	
  liga	
  no	
  aço	
  
Figura	
  3	
  –	
  Gráfico	
  ilustrando	
  a	
  passividade	
  dos	
  aços-­‐cromo	
  expostos	
  durante	
  10	
  anos	
  a	
  uma	
  atmosfera	
  industrial	
  
Figura	
  4	
  –	
  Gráfico	
  ilustrando	
  o	
  efeito	
  do	
  cromo	
  na	
  resistência	
  dos	
  aços	
  à	
  oxidação	
  a	
  altas	
  temperaturas.	
  A	
  curva	
  mostra	
  a	
  penetração	
  
da	
  oxidação	
  em	
  cubos	
  de	
  ½”	
  aquecidos	
  durante	
  48	
  horas	
  a	
  1.000°C	
  
q 	
  Composição	
  química;	
  
	
  
q 	
  Condições	
  de	
  oxidação;	
  
	
  
q 	
  Susce9bilidade	
  à	
  corrosão	
  localizada	
  (	
  piing	
  );	
  

q 	
  Susce9bilidade	
  à	
  corrosão	
  intergranular;	
  e	
  

q 	
  Outros	
  fatores.	
  
q 	
  Elementos	
  que	
  reduzem	
  a	
  susce9bilidade	
  à	
  corrosão:	
  
• 	
  Cromo	
   é	
   o	
   elemento	
   mais	
   importante,	
   um	
   teor	
   mínimo	
   de	
   10%	
   é	
   exigido	
   para	
   a9ngir	
  
a	
  necessária	
  passividade;	
  
	
  
• 	
  O	
  níquel	
  melhora	
  a	
  resistência	
  à	
  corrosão	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis	
  e	
  melhora	
  também	
  as	
  
suas	
  propriedades	
  mecânicas.	
  O	
  teor	
  é	
  superior	
  a	
  6%	
  ou	
  7%;	
  
	
  
• 	
   O	
  carbono	
  que	
  está	
  presente	
  em	
  todos	
  os	
  9pos	
  de	
  aços,	
  diminui	
  a	
  corrosão	
  quando	
  
no	
  estado	
  dissolvido;	
  
	
  
• 	
   O	
   molibdênio	
   geralmente	
   aumenta	
   a	
   passividade	
   e	
   a	
   resistência	
   à	
   corrosão	
   nos	
  
ácidos	
  sulfúrico	
  e	
  sulfuroso	
  a	
  altas	
  temperaturas	
  e	
  pressão	
  ;	
  

• 	
   O	
   cobre	
   é	
   adicionado	
   as	
   vezes	
   para	
   melhorar	
   a	
   resistência	
   à	
   corrosão	
   em	
   certos	
  
reagentes,	
  como	
  por	
  exemplo	
  o	
  ácido	
  sulfúrico;	
  	
  

• 	
  O	
  silício	
  melhora	
  a	
  resistência	
  à	
  oxidação	
  em	
  altas	
  temperaturas;	
  
• 	
  O	
  manganês	
  é	
  usado	
  para	
  subs9tuir	
  o	
  níquel;	
  

• 	
  O	
  tântalo	
  e	
  nióbio	
  são	
  às	
  vezes	
  adicionados	
  para	
  evitar	
  um	
  dos	
  9pos	
  mais	
  nocivos	
  de	
  
corrosão,	
  a	
  corrosão	
  intergranular;	
  

• 	
   O	
   nitrogênio	
   pode	
   ser	
   adicionado	
   em	
   aços	
   ao	
   cromo	
   onde	
   há	
   pequenas	
   quan9dades	
  
de	
  níquel	
  (0,5	
  –	
  1,0%	
  ),	
  para	
  melhorar	
  a	
  trabalhabilidade.	
  	
  
É	
   evidente	
   que	
   a	
   velocidade	
   e	
   a	
   extensão	
   do	
   ataque	
   dependem	
   da	
   capacidade	
  
oxidante	
  do	
  meio	
  circundante.	
  	
  
	
  
Nesse	
   sen9do,	
   podem	
   ser	
   classificar	
   todos	
   os	
   meios	
   corrosivos,	
   quer	
   sejam	
   líquidos,	
  
gasosos,	
  em	
  dois	
  grupos:	
  
	
  
q 	
  Oxidantes:	
  
	
  
Tendem	
  a	
  tornar	
  passiva	
  uma	
  determinada	
  liga.	
  
	
  
q 	
  Redutores:	
  

Tendem	
  a	
  diminuir	
  a	
  sua	
  passividade.	
  
  Os	
   aços	
   inoxidáveis	
   são	
   susce3veis	
   de	
   apresentar	
   um	
   9po	
   de	
   corrosão	
   localizada	
  
somente	
   em	
   certos	
   pontos	
   da	
   superpcie	
   e	
   o	
   ataque	
   corrosivo,	
   uma	
   vez	
   iniciado,	
  
progride	
  principalmente	
  em	
  profundidade,	
  chegando	
  a	
  ocasionar	
  oripcios	
  às	
  vezes	
  tão	
  
profundos	
  que	
  podem	
  atravessar	
  todo	
  o	
  metal.	
  
	
  
As	
  soluções	
  de	
  cloreto	
  normalmente	
  são	
  as	
  que	
  mais	
  provocam	
  à	
  corrosão	
  localizada	
  
nos	
   aços	
   inoxidáveis.	
   Soluções	
   como	
   ácido	
   clorídrico,	
   cloreto	
   de	
   ferro,	
   de	
   cobre,	
  
cloretos	
  alcalinos	
  e	
  alcalinos-­‐terrosos.	
  
	
  
A	
   corrosão	
   localizada	
   pode	
   ser,	
   às	
   vezes,	
   mais	
   prejudicial	
   do	
   que	
   a	
   corrosão	
  
generalizada,	
   porque	
   cria	
   pontos	
   de	
   concentração	
   de	
   tensões	
   que	
   levarão	
   o	
   metal	
   à	
  
ruptura	
  por	
  fadiga.	
  
	
  
Certas	
  adições	
  de	
  elementos	
  de	
  liga,	
  especialmente	
  o	
  molibdênio	
  e	
  outros	
  meios	
  têm	
  
sido	
  usados	
  para	
  evitar	
  a	
  corrosão	
  localizada.	
  
	
  
Os	
  aços	
  inoxidáveis	
  cromo-­‐níquel	
  (	
  9pos	
  austení9cos	
  )	
  estão	
  sujeitos,	
  quando	
  tratados	
  
termicamente	
   ou	
   aquecidos	
   para	
   trabalho	
   a	
   quente	
   ou	
   para	
   soldagem	
   numa	
   certa	
  
faixa	
   de	
   temperaturas,	
   a	
   uma	
   precipitação	
   de	
   um	
   cons9tuinte	
   de	
   contorno	
   de	
   grão	
  
que	
  pode	
  provocar	
  um	
  dos	
  9pos	
  mais	
  danosos	
  de	
  corrosão,	
  a	
  	
  corrosão	
  intergranular.	
  
A	
  faixa	
  de	
  temperaturas	
  crí9cas	
  é	
  400⁰C	
  a	
  900⁰C.	
  Nessa	
  faixa	
  de	
  temperaturas	
  o	
  aço	
  
pode	
   sofrer	
   uma	
   quase	
   completa	
   desintegração	
   após	
   algumas	
   horas	
   de	
   exposição	
  
numa	
  solução	
  corrosiva.	
  
	
  
A	
  susce9bilidade	
  desses	
  aços	
  à	
  corrosão	
  intergranular	
  depende	
  dos	
  seguintes	
  fatores:	
  
	
  
• 	
  Tempo	
  de	
  permanência	
  dentro	
  da	
  faixa	
  de	
  temperatura	
  consideradas	
  crí9cas;	
  
• 	
  Teor	
  de	
  carbono;	
  
• 	
  Granulação	
  do	
  aço;	
  
• 	
  Deformação	
  a	
  frio;	
  e	
  
• 	
  Presença	
  de	
  determinados	
  elementos	
  de	
  liga.	
  
Alguns	
  meios	
  que	
  podem	
  ser	
  empregados	
  para	
  combater	
  esse	
  fenômeno:	
  
	
  
• 	
  reaquecimento	
  do	
  aço	
  a	
  temperaturas	
  fora	
  da	
  zona	
  de	
  perigo,	
  950⁰C	
  a	
  1150⁰C;	
  
	
  
• 	
   redução	
  do	
  teor	
  de	
  carbono	
  do	
  aço	
  a	
  teores	
  que	
  o	
  tornem	
  ineficaz	
  na	
  formação	
  de	
  
carbonetos	
  ou	
  na	
  remoção	
  do	
  cromo	
  dos	
  grãos;	
  

• 	
   manter	
  um	
  tamanho	
  de	
  grão	
  pequeno,	
  pois	
  a	
  granulação	
  grosseira	
  torna	
  o	
  aço	
  mais	
  
susce3vel	
  à	
  corrosão	
  intergranular;	
  

• 	
  promover	
  deformação	
  a	
  frio	
  após	
  a	
  solubilização;	
  

•  	
   adicionar	
   um	
   elemento	
   de	
   liga	
   	
   para	
   promover	
   a	
   passividade.	
   Os	
   elementos	
  
empregados	
  são	
  o	
  9tânio,	
  o	
  nióbio	
  e	
  o	
  tântalo.	
  
A	
   resistência	
   à	
   corrosão	
   dos	
   aços	
   pode	
   ainda	
   ser	
   afetada	
   pelos	
   seguintes	
   fatores	
  
adicionais:	
  	
  
	
  
q 	
  Condição	
  da	
  superpcie:	
  
	
  
•  	
   Superpcies	
   macias,	
   sem	
   defeitos	
   superficiais,	
   sem	
   a	
   presença	
   de	
   substâncias	
  
estranhas.	
  

q 	
  Fissuras:	
  
	
  
•  	
   Pontos	
   de	
   contato	
   entre	
   o	
   metal	
   e	
   substâncias	
   não	
   metálicas,	
   são	
   mais	
  
frequentemente	
  sujeitas	
  a	
  ataques.	
  
	
  

	
  
q 	
  Tensões:	
  

• 	
  Denominada	
   corrosão	
  sob	
  tensão ,	
  levando	
  a	
  rupturas	
  de	
  peças	
  em	
  serviço;	
  

• 	
  Pode	
  ser	
  intergranular	
  ou	
  transgranular;	
  

• 	
  Pode	
  ser	
  evitada	
  ou	
  atenuada	
  da	
  seguinte	
  forma:	
  
	
  
        •  	
  projeto	
  adequado	
  da	
  peça;	
  
        •  	
  composição	
  química	
  adequada	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis;	
  
        •  	
  tratamento	
  térmico	
  adequado;	
  
        •  	
  tratamento	
  mecânico	
  adequado;	
  
        •  	
  tratamento	
  químico	
  adequado;	
  e	
  
        •  	
  evitar	
  a	
  soldagem.	
  
q Classificação:	
  
• 	
  Aços	
  Inoxidáveis	
  MARTENSÍTICOS	
  (ou	
  edurecíveis);	
  
	
  
• 	
  Aços	
  Inoxidáveis	
  FERRÍTICOS	
  (não	
  endurecíveis);	
  e	
  
	
  
• 	
  Aços	
  Inoxidáveis	
  AUSTENÍTICOS	
  (não	
  endurcíveis).	
  
q Efeito	
  do	
  Cr:	
  




                             Tabela	
  	
  2	
  –	
  diagrama	
  de	
  cons9tuição	
  da	
  liga	
  de	
  Fe-­‐Cr	
  
q Efeito	
  do	
  Cr:	
  




                             Tabela	
  	
  3–	
  	
  Efeito	
  do	
  teor	
  de	
  cromo	
  sobre	
  o	
  campo	
  austení9co.	
  
q Efeito	
  do	
  Cr:	
  




Tabela	
  	
  4	
  –	
  	
  Diagrama	
  Fe-­‐Cr-­‐C	
  com	
  6%	
  de	
  Cr	
     Tabela	
  	
  5	
  –	
  	
  Diagrama	
  Fe-­‐Cr-­‐C	
  com	
  12%	
  de	
  Cr	
     Tabela	
  	
  6	
  –	
  	
  Diagrama	
  Fe-­‐Cr-­‐C	
  com	
  18%	
  de	
  Cr	
  
q  Aços-­‐cromo,	
  contendo	
  cromo	
  entre	
  11,5%	
  e	
  18%	
  que	
  se	
  tornam	
  martensí9cos	
  através	
  da	
  
    têmpera.	
  
                                                                                                     Têmpera	
  


q  Classes:	
  
                    •  Baixo	
  carbono	
  (“Turbina”);	
  
                    •  Médio	
  carbono	
  (“Cutelaria”);	
  e	
  
                    •  Alto	
  carbono	
  (“Resistente	
  ao	
  desgaste”).	
  


q  Classificação	
  AISI	
  –	
  Aços	
  inoxidáveis	
  martensí9cos	
  


                                                                                        Figura	
  5	
  –	
  Tratamento	
  de	
  Têmpera.	
  

q  Caracterís9cas:	
  	
  
               •  Ferro-­‐magné9cos;	
  
               •  Facilmente	
  trabalháveis;	
  e	
  
               •  Resistência	
  a	
  corrosão.	
  
q  Propriedades	
  de	
  aplicações:	
  

                                       •  Tipos	
  403	
  e	
  410	
  –	
  São	
  fáceis	
  de	
  conformar	
  a	
  frio	
  no	
  estado	
  recozido,	
  
                                          empregados	
  em	
  canos	
  de	
  fuzil,	
  instrumentos	
  de	
  medida,	
  tesouras	
  etc.;	
  

Figura	
  6	
  –	
  Instrumentos	
  
                                       •  Tipos	
  402	
  –	
  Alta	
  dureza	
  e	
  razoável	
  tenacidade,	
  usados	
  em	
  instrumentos	
  
cirúrgicos.	
                             cirúrgicos,	
  eixos	
  de	
  bomba,	
  parafusos	
  etc.;	
  

                                       •  Tipos	
  414	
  e	
  431	
  –	
  Alta	
  dureza	
  e	
  resistência	
  mecânica,	
  empregados	
  em	
  
                                          molas,	
  porcas,	
  peças	
  para	
  fornos.	
  O	
  431	
  é	
  o	
  de	
  melhor	
  resistência	
  a	
  
                                          corrosão	
  entre	
  os	
  inoxidáveis	
  martensí9cos;	
  

                                       •  Tipos	
  416,	
  416	
  SE	
  e	
  420	
  F	
  –	
  Fácil	
  usinagem,	
  usado	
  em	
  lâminas	
  de	
  turbina,	
  
Figura	
  7	
  –	
  Porcas	
  e	
  
parafusos.	
                              cutelaria,	
  haste	
  de	
  vávulas	
  etc.;	
  e	
  

                                       •  Tipos	
  440	
  A,	
  440	
  B	
  e	
  440	
  C	
  –	
  Alta	
  resistência	
  ao	
  desgaste,	
  u9lizados	
  para	
  
                                          válvulas	
  e	
  instrumentos	
  cirúrgicos	
  e	
  odontológicos.	
  



Figura	
  8	
  –	
  Válvula.	
  
q  Tratamentos	
  térmicos:	
  
        •  	
  Temperatura	
  indica9vas	
  e	
  dureza	
  resultantes	
  do	
  recozimento	
  

        •  	
  Tratamentos	
  térmicos	
  e	
  propriedades	
  mecânicas	
  resultantes	
  

q  Efeito	
  do	
  revenido	
  sobre	
  a	
  resistência	
  ao	
  ataque	
  em	
  solução	
  normal	
  de	
  ácido	
  nítrico	
  de	
  aço	
  
    inoxidável	
  martensí9co	
  9po	
  “cutelaria”:	
  



                                                                                       q  OBS:	
  
                                                                                       •  Uma	
  maior	
  temperatura	
  de	
  têmpera,	
  gera	
  uma	
  
                                                                                           melhor	
  resistência	
  a	
  corrosão;	
  e	
  
                                                                                       •  A	
  medida	
  que	
  a	
  temperatura	
  de	
  revenido	
  
                                                                                           aumenta,	
  a	
  resistência	
  à	
  corrosão	
  diminiu.	
  




   Figura	
  9	
  –	
  Influência	
  do	
  revenido	
  sobre	
  a	
  resistência.	
  
q  “Fragilidade	
  pelo	
  hidrogênio”	
  




q  Outras	
  adições	
  u9lizadas	
  nesses	
  aços	
  além	
  do	
  níquel:	
  
                  •  Titânio,	
  aumenta	
  a	
  soldabilidade	
  e	
  diminui	
  o	
  crescimento	
  do	
  grão;	
  
                  •  Molibdênio,	
  entre	
  1	
  e	
  2%	
  aumenta	
  a	
  resistência	
  à	
  ação	
  de	
  ácidos;	
  e	
  
                  •  Alumínio,	
  diminui	
  o	
  crescimento	
  do	
  grão.	
  
q  	
   O	
   cromo	
   ainda	
   é	
   o	
   principal	
   elemento	
   de	
   liga,	
   podendo	
   a9ngir	
   valores	
   muito	
   elevados	
  
   podendo	
  a9ngir	
  25%.	
  	
  




q  Tipos	
  principais:	
  
	
  
                   •  Os	
  9pos	
  405	
  e	
  409	
  são	
  os	
  de	
  cromo	
  mais	
  baixo.	
  A	
  estrutura	
  ferrí9ca	
  é	
  no	
  405	
  
                      garan9da	
  pela	
  adição	
  de	
  alumínio	
  que,	
  como	
  se	
  sabe,	
  é	
  poderoso	
  estabilizador	
  
                      de	
  ferrita.	
  
                   •  Tipo	
   430	
   é	
   o	
   mais	
   usado,	
   devido	
   a	
   sua	
   grande	
   resistência	
   à	
   ação	
   de	
   aços,	
  
                      sobretudo	
  o	
  nítrico	
  e	
  acidos	
  orgânicos	
  e	
  à	
  ação	
  da	
  agua	
  do	
  mar.	
  
                   •  Tipo	
  442	
  possui	
  melhor	
  resistência	
  a	
  corrosão	
  do	
  que	
  as	
  anteriores.	
  
                   •  Tipo	
   446	
   sendo	
   o	
   de	
   mais	
   alto	
   cromo	
   as	
   série,	
   é	
   o	
   que	
   apresenta	
   maior	
  
                      resistência	
  a	
  corrosão	
  e	
  à	
  oxidação	
  a	
  altas	
  temperaturas	
  
q  Propriedades	
  e	
  aplicações	
  dos	
  aços	
  	
  inoxidáveis	
  ferrí9cos:	
  	
  
	
  
                                                •  	
   Como	
   vimos	
   o	
   9po	
   430	
   é	
   o	
   mais	
   conhecido	
   e	
   u9lizado.	
   É	
   facilmente	
  	
  
                                                     conformado	
   a	
   frio,	
   seus	
   usos	
   abrangem	
   um	
   campo	
   muito	
   grande	
   como:	
  
                                                     Industria	
   automobilís9ca,	
   indústria	
   de	
   aparelhos	
   eletrodomés9cos	
   e	
  
                                                     indústria	
  química.	
  
                                                	
  
   Figura	
  10	
  	
  -­‐	
  Churrasqueira	
   •  Os	
   9pos	
   430	
   e	
   430F	
   São	
   empregados	
   para	
   produzir	
   peças	
   em	
   máquinas	
  

                                                     operatrizes	
  automá9cas,	
  tais	
  como	
  parafusos,	
  porcas,ferragens,	
  etc.	
  
                                                	
  
                                                •  Tipo	
   405	
   suas	
   aplicações	
   3picas	
   incluem	
   tubos	
   de	
   radiadores,	
   caldeiras,	
  
                                                     recipientes	
  para	
  indústria	
  petroquímica.	
  

                                                  •  Tipo	
   409	
   seu	
   emprego	
   faz-­‐se	
   principalmente	
   em	
   exaustores	
   de	
  
Figura	
  11	
  	
  -­‐	
  Ferragens.	
  
                                                     automóveis.	
  

                                                  •  Tipo	
   434	
   é	
   semelhante	
   ao	
   430,	
   tem	
   sido	
   empregado	
   na	
   manufatura	
   de	
  
                                                       componentes	
   da	
   indústria	
   automobilís9ca,	
   como:	
   parachoque	
   de	
  
                                                       automóveis.	
  
                                                  	
  
Figura	
  12	
  	
  -­‐	
  Tubo	
  de	
  radiador	
  
q  Propriedades	
  e	
  aplicações	
  dos	
  aços	
  	
  inoxidáveis	
  ferrí9cos:	
  	
  
	
  
	
  
                                            •  	
  Tipo	
  436	
  é	
  semelhante	
  ao	
  430,	
  com	
  adição	
  simultânea	
  de	
  molibdênio	
  e	
  
                                                 nióbio,	
  de	
  modo	
  a	
  melhorar	
  suas	
  resistências	
  à	
  corrosão	
  e	
  ao	
  calor.	
  
     Figura	
  13	
  –	
  Peças	
  para	
  
                                            	
  
     fornos	
                               	
  
                                            	
  
                                            	
  
                                            •  Tipo	
  442	
  seus	
  principais	
  empregos	
  são:	
  peças	
  de	
  fornos	
  e	
  de	
  câmaras	
  de	
  
                                                 combustão.	
  
Figura	
  14	
  	
  -­‐	
  Radiadores	
  
                                             	
  
                                             	
  
                                             	
  
                                             •  Tipo	
  446	
  por	
  possuir	
  excelente	
  resistência	
  à	
  oxidação,	
  são	
  empregados	
  em	
  
                                                  peças	
  de	
  fornos,	
  queimadores,	
  radiadores,	
  recuperadores.	
  
  Figura	
  15	
  	
  -­‐	
  Queimadores	
  
                                             	
  
                                             	
  
q  Tratamentos	
  térmicos	
  dos	
  aços	
  	
  inoxidáveis	
  ferrí9cos:	
  	
  
	
  	
  
•  	
  Como	
  esses	
  aços	
  não	
  são	
  endurecíveis,	
  o	
  tratamento	
  térmico	
  usual	
  é	
  um	
  recozimento	
  para	
  
         alívio	
  de	
  tensões	
  originadas	
  na	
  conformação	
  a	
  frio	
  e	
  para	
  obtenção	
  da	
  máxima	
  duc9bilidade.	
  

	
  
	
  




            Figura	
  16	
  	
  -­‐	
  Valores	
  indica9vos	
  de	
  temperatura,tempo	
  e	
  meios	
  de	
  resfriamento	
  para	
  operação	
  de	
  recristalização	
  de	
  
            alguns	
  aços	
  inoxidáveis	
  ferrí9cos	
  
q  Tratamentos	
  térmicos	
  dos	
  aços	
  	
  inoxidáveis	
  ferrí9cos:	
  	
  
	
  	
  
•  Os	
  aços	
  inoxidaveis	
  ferrí9cos	
  estão	
  sujeitos	
  a	
  adquirirem	
  fragilidade	
  quando	
  aquecidos	
  em	
  
         forno	
  de	
  475°C	
  ou	
  resfriados	
  lentamente.	
  
	
  
	
  
•  A	
  fase	
  sigma	
  aparece	
  principalmente	
  nos	
  aços	
  com	
  25%	
  a	
  30%	
  de	
  cromo.	
  	
  
	
  
	
  
•  O	
  aquecimento	
  a	
  uma	
  temperatura	
  mais	
  elevada	
  transforma	
  a	
  fase	
  sigma	
  em	
  ferrita	
  e	
  
         provoca	
  o	
  desaparecimento	
  da	
  fragilidade	
  que	
  ela	
  confere	
  aos	
  aços.	
  

	
  
•  Sua	
  aparência	
  microscópica	
  é	
  na	
  forma	
  de	
  um	
  precipitado	
  de	
  rendilhado	
  con3nuo	
  ao	
  longo	
  
         dos	
  contornos	
  dos	
  grãos.	
  
	
  
	
  	
  
•  “Fragilidade	
  a	
  475°C”	
  é	
  devido	
  a	
  uma	
  modificação	
  	
  do	
  re9culado	
  cristalino	
  e	
  rearranjo	
  
         atômico,	
  que	
  precede	
  e	
  prepara	
  a	
  precipitação	
  da	
  fase	
  sigma.	
  
	
  
AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS NÃO TEMPERÁVEIS - COMPOSIÇÃO QUÍMICA (%)
q  Esses	
  aços	
  podem	
  ser	
                                        C                Si   P           S
                                                                   AISI        Mn Máx                                    Cr            Ni        Outros Elementos
    dividididos	
  	
  em	
  dois	
  grupos	
  :	
                        Máx.             Máx. Máx.        Máx.
                                                                   201    0,15   5,5-7,5     1     0,06      0,03      16,0-18,0   3,50 - 5,50      N 0,25 máx.
                                                                   202    0,15   7,5-10      1     0,06      0,03      17,0-19,0   4,00 - 6,00      N 0,25 máx.
   Aços	
  ao	
  cromo	
  –níquel	
  	
                            301    0,15     2         1     0,045     0,03      16,0-18,0   6,00 - 8,00      N 0,10 máx.
                                                                   302    0,15     2        0,75   0,045     0,03      17,0-19,0    8,0-10,0        N 0,10 máx.
                                                                   303    0,15     2         1      0,2    0,15 mín.   17,0-19,0   8,0- 10,0       Mo 0,60 máx.
   Aços	
  ao	
  cromo-­‐manganês	
  –                             304    0,08     2        0,75   0,045     0,03      18,0-20,0    8,0-10,5        N 0,10 máx.
   níquel	
                                                        304L 0,03       2        0,75   0,045     0,03      18,0-20,0   8,0- 12,0        N 0,10 máx.

                                                                   305    0,12     2        0,75   0,045     0,03      17,0-19,0   10,5-13,0            —
                                                                   308    0,08     2         1     0,045     0,03      18,0-21,0   10,0-12,0            —
                                                                   309    0,2      2         1     0,045     0,03      22,0-24,0   12,0-15,0            —
                                                                   309S 0,08       2        0,75   0,045     0,03      22,0-24,0   12,0-15,0            —
                                                                   310    0,25     2        1,5    0,045     0,03      24,0-26,0   19,0-22,0            —
                                                                   310S 0,08       2        1,5    0,045     0,03      24,0-26,0   19,0-22,0            —
                                                                   314    0,25     2       1,5-3,0 0,045     0,03      23,0-26,0   19,0-22,0            —
                                                                   316    0,08     2        0,75   0,045     0,03      16,0-18,0   10,0-14,0       Mo 2,00 - 3,00

                                                                   316L 0,03       2        0,75   0,045     0,03      16,0-18,0   10,0-14,0       Mo 2,00 - 3,00

                                                                   317    0,08     2        0,75   0,045     0,03      18,0-20,0   11,0-15,0       Mo 3,00 - 4,00
                                                                   347    0,08     2        0,75   0,045     0,03      17,0-19,0   9,0- 13,0       Nb 10xC-1,00
                                                                   348    0,08     2        0,75   0,045     0,03      17,0-19,0   9,0- 13,0          Nb+Ta

                                                                                                                                                    10xC -1,00;

                                                                                                                                                    Ta 0,10 máx.

                                                                                                                                                      Co 0,20
      Tabela	
  2	
  –	
  Aços	
  inoxidáveis	
  austeníGcos	
  
 
q  	
  	
  	
  	
  A	
  maior	
  parte	
  dos	
  aços	
  austení9cos	
  	
  comumente	
  empregados	
  pertence	
  ao	
  primeiro	
  grupo.	
  	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  Os	
  mais	
  conhecidos	
  e	
  populares	
  são	
  	
  os	
  	
  18-­‐8	
  em	
  que	
  o	
  teor	
  médio	
  de	
  cromo	
  é	
  18%	
  e	
  o	
  níquel	
  	
  
                      8%.	
  	
  
	
  
	
  
q  	
  	
  	
  	
  	
  O	
  segundo	
  grupo,	
  menos	
  importante,	
  apareceu	
  na	
  década	
  de	
  30	
  e	
  o	
  seu	
  desenvolvimento	
  	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  ocorreu	
  durante	
  a	
  Segunda	
  Guerra	
  Mundial,	
  em	
  razão	
  da	
  menor	
  disponibilidade	
  de	
  níquel.	
  	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  Neles,	
  parte	
  do	
  níquel	
  (cerca	
  de	
  4%)	
  é	
  subs9tuído	
  por	
  outros	
  elementos	
  de	
  tendência	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  
	
  	
  	
  	
  austeni9zante,	
  como	
  o	
  manganês	
  (em	
  torno	
  de	
  7%)	
  e	
  o	
  nitrogênio	
  (em	
  teores	
  não	
  superiores	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  a	
  0,25%).	
  
	
  
	
  
Figura	
  17	
  -­‐	
  modificação	
  da	
  composição	
  a	
  parGr	
  do	
  aço	
  inoxidável	
  304	
  
q 	
  	
  As	
  caracterís9cas	
  principais	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis	
  austení9cos	
  são:	
  

       • 	
  	
  não	
  são	
  magné9cos	
  em	
  seu	
  estado	
  recozido/mole	
  (Austenita	
  possui	
  estrutura	
  cristalina	
  
       cúbica	
  de	
  face	
  centrada	
  e	
  a	
  adição	
  de	
  níquel	
  (CFC)	
  contribui	
  ainda	
  mais	
  para	
  isso)	
  e	
  
       levemente	
  magné9cos	
  no	
  estado	
  encruado(duro);	
  

       • 	
  	
  não	
  endurecíveis,	
  por	
  serem	
  austení9cos;	
  

       • 	
  	
  quando	
  encruados,	
  apresentam	
  um	
  fenômeno	
  interessante:	
  o	
  aumento	
  de	
  dureza	
  que	
  se	
  
       verifica	
  é	
  bem	
  superior	
  ao	
  que	
  se	
  encontraria,	
  mediante	
  a	
  mesma	
  deformação,	
  em	
  outros	
  
       aços.	
  	
  

                      	
  	
  




                                                  Figura	
  18-­‐	
  	
  SíGos	
  intersGciais	
  da	
  austeníta	
  
A	
   importância	
   desse	
   fenômeno	
   é	
   tão	
   grande	
   que	
   se	
   costuma	
   classificar	
   os	
   aços	
   austení9cos	
  
pelos	
  níveis	
  de	
  resistência	
  que	
  se	
  consegue	
  pelo	
  encruamento,	
  desde	
  o	
  9po	
  recozido	
  mole	
  até	
  o	
  
9po	
  inteiramente	
  duro.	
  
	
  	
  
Na	
   prá9ca	
   são	
   ob9dos	
   valores	
   muito	
   maiores.	
   Por	
   exemplo,	
   conforme	
   a	
   porcentagem	
   do	
  
encruamento,	
   o	
   aço	
   do	
   9po	
   AISI	
   301	
   pode	
   apresentar	
   valores	
   correspondentes	
   às	
   principais	
  
propriedades	
  mecânicas	
  indicados	
  na	
  Tabela	
  	
  	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
                          Figura	
  19	
  -­‐	
  valores	
  de	
  propriedades	
  mecânicas	
  	
  em	
  função	
  do	
  encruamento	
  do	
  aço	
  AISI	
  301	
  	
  
.	
  
 	
  	
   	
   Um	
   reaquecimento	
   a	
   temperaturas	
   moderadas	
   do	
   aço	
   encruado	
   (que	
   se	
   encontrará	
  
       no	
  estado	
  ferrí9co)	
  restaura	
  a	
  austenita.	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  Nota-­‐se	
  ainda	
  nos	
  aços	
  inoxidáveis	
  austení9cos	
  que,	
  à	
  medida	
  que	
  o	
  teor	
  de	
  níquel	
  
       aumenta,	
   o	
   efeito	
   do	
   encruamento	
   é	
   menos	
   pronunciado,	
   tendo	
   em	
   vista	
   a	
   ação	
  
       estabilizadora	
  desse	
  elemento.	
  
	
  
q  Propriedades	
  e	
  aplicações	
  dos	
  aços	
  	
  inoxidáveis	
  austení9cos:	
  	
  
	
  
                                               •  	
  Tipo	
  301:	
  este	
  aço	
  é,	
  juntamente	
  com	
  os	
  9pos	
  302,	
  304	
  e	
  302B,	
  o	
  mais	
  
                                                    popular;	
   possui	
   boa	
   trabalhabilidade	
   e	
   é	
   empregado	
   em	
   ornamentação,	
  
                                                    utensílios	
   domés9cos,	
   fins	
   estruturais	
   e	
   equipamentos	
   para	
   a	
   indústria	
  
                                                    química,	
  naval,	
  fabricação	
  de	
  alimentos,	
  transporte	
  etc.	
  
     Figura	
  20	
  -­‐	
  	
  utensílios	
   	
  
     domés9cos.	
                              •  Tipo	
   302B:	
   devido	
   à	
   presença	
   de	
   silício,	
   possui	
   melhor	
   resistência	
   à	
  
                                                    formação	
   de	
   casca	
   de	
   óxido	
   a	
   temperaturas	
   mais	
   elevadas.	
   Emprega-­‐se	
  
                                                    em	
  peças	
  de	
  fornos.	
  	
  

                                                   •  Tipo	
   303:	
   caracterís9cas	
   de	
   fácil	
   usinabilidade,	
   usando	
   em	
   eixos,	
  
                                                      parafusos,	
  porcas,	
  peças	
  de	
  carburador,	
  buchas,	
  válvulas	
  etc.	
  
     Figura	
  21	
  	
  -­‐	
  parafuso	
  	
  
                                                   •  Tipo	
  308:	
  maior	
  resistência	
  à	
  corrosão	
  que	
  o	
  18-­‐8	
  (Cr-­‐Ni);	
  para	
  eletrodos	
  
                                                      de	
  solda,	
  fornos	
  industriais,	
  etc..	
  

                                                   •  Tipo	
   309:	
   boa	
   resistência	
   mecânica	
   e	
   à	
   oxidação	
   a	
   altas	
   temperaturas;	
  
                                                        para	
   equipamento	
   da	
   indústria	
   química,	
   peças	
   de	
   fornos,	
   estufas,	
   peças	
  
                                                        de	
  bombas,	
  etc..	
  
Figura	
  22	
  –	
  Peças	
  para	
  
fornos	
  
                                                   	
  
q  Propriedades	
  e	
  aplicações	
  dos	
  aços	
  	
  inoxidáveis	
  austení9cos:	
  	
  
	
  
                                                    •  	
   Tipo	
   309S:	
   devido	
   ao	
   baixo	
   teor	
   de	
   carbono	
   permite	
   soldagem	
   com	
  
                                                         menor	
  risco	
  de	
  corrosão	
  intercristalina.	
  
                                                    	
  
                                                    •  Tipo	
   310:	
   boa	
   estabilidade	
   à	
   temperatura	
   de	
   soldagem;	
   eletrodos	
   de	
  
     Figura	
  23	
  -­‐	
  	
  Bancada	
  para	
        solda,	
   equipamentos	
   para	
   indústria	
   química,	
   peças	
   de	
   fornos,	
   estufas.	
  
     preparo	
  de	
  alimentos.	
                       Resiste	
  à	
  oxidação	
  até	
  temperaturas	
  de	
  1050ºC	
  ou	
  1100ºC.	
  	
  

                                            •  Tipo	
  316	
  e	
  317:	
  melhor	
  resistência	
  à	
  corrosão	
  química	
  para	
  equipamentos	
  
                                               da	
  indústria	
  química,	
  indústria	
  de	
  papel,	
  etc..	
  

                                            •  Tipo	
   321	
   e	
   347	
   :	
   9po	
   18-­‐8	
   estabilizado	
   contra	
   corrosão	
   intercristalina	
   a	
  
    Figura	
  24	
  -­‐	
  Ferragens.	
  
                                               temperaturas	
   elevadas	
   para	
   aplicações	
   que	
   exigem	
   soldagem:	
   vasos	
   de	
  
                                               pressão,	
  juntas	
  de	
  expansão,	
  etc	
  

                                            •  Tipos	
   201	
   e	
   202:	
   resistência	
   à	
   corrosão	
   inferior	
   à	
   dos	
   9pos	
   ao	
   Cr-­‐Ni;	
  
                                               contudo	
  apresenta	
  em	
  geral	
  melhor	
  resistência	
  mecânica	
  a	
  temperaturas	
  
                                               elevadas.	
  

Figura	
  25-­‐	
  Forno	
  con3nuo	
  
q  Propriedades	
  e	
  aplicações	
  dos	
  aços	
  	
  inoxidáveis	
  austení9cos:	
  	
  
	
  
                                                   •  	
  Tipos	
  304N	
  e	
  316N:	
  devido	
  à	
  presença	
  de	
  nitrogênio,	
  possuem	
  melhores	
  
                                                        limites	
   de	
   escoamento,	
   sem	
   prejuízo	
   à	
   corrosão,	
   com	
   aplicações	
   em	
  
                                                        estruturas	
   muito	
   solicitadas,	
   como	
   aparelhos	
   de	
   pressão	
   na	
   indústria	
  
                                                        química.	
  
     Figura	
  26	
  -­‐	
  	
  válvulas,dutos,	
  	
  
     flanges	
  e	
  conexões.	
                    •  Tipo	
  329:	
  este	
  é	
  um	
  aço	
  de	
  microestrutura	
  mista	
  duplex	
  austenita-­‐ferrita.	
  
                                                        Apresenta	
  melhor	
  soldabilidade	
  que	
  os	
  aços	
  inoxidáveis	
  ferrí9cos,	
  melhor	
  
                                                        resistência	
   à	
   corrosão	
   sob	
   tensão	
   que	
   os	
   aços	
   austení9cos	
   e	
   são	
  
                                                        pra9camente	
  isentos	
  dos	
  riscos	
  de	
  corrosão	
  intercristalina.	
  Por	
  isso,	
  tem	
  
                                                        sido	
  u9lizado	
  em	
  aplicações	
  sujeitas	
  à	
  corrosão	
  em	
  ambientes	
  marí9mos	
  e	
  
                                                        para	
  o	
  tratamento	
  de	
  substâncias	
  alimen3cias	
  salgadas.	
  
     Figura	
  27	
  -­‐	
  Pia	
  inox	
  	
  
q Tratamento	
  térmico	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis	
  austeníGcos:	
  

Ø 	
  Esses	
  aços	
  não	
  são	
  temperáveis	
  por	
  não	
  possuírem	
  temperaturas	
  de	
  transformação	
  3picas	
  A1	
  
e	
  A3.	
  	
  

       • Solubilização	
  -­‐	
  Este	
  tratamento	
  é	
  uma	
  espécie	
  de	
  têmpera	
  e	
  visa	
  garan9r	
  a	
  manutenção	
  
       da	
   estrutura	
   austení9ca	
   à	
   temperatura	
   ambiente.	
   Consiste	
   em	
   aquecer-­‐se	
   o	
   aço	
   a	
   uma	
  
       temperatura	
  suficientemente	
  elevada	
  para	
  remover	
  as	
  modificações	
  estruturais	
  resultantes	
  
       dos	
   processos	
   de	
   fabricação,	
   dissolver	
   os	
   carbonetos	
   presentes	
   (sobretudo	
   os	
   de	
   cromo)	
   e,	
  
       após	
   o	
   tempo	
   necessário	
   à	
   temperatura,	
   resfriar	
   rapidamente.	
   O	
   resfriamento	
   deve	
   ser	
  
       rápido	
  para	
  evitar	
  a	
  precipitação	
  de	
  carbonetos,	
  a	
  qual	
  acontece	
  na	
  faixa	
  450ºC	
  -­‐	
  850ºC.	
  
	
  
       • Alívio	
  de	
  tensões	
  -­‐	
  O	
  obje9vo	
  é	
  eliminar,	
  total	
  ou	
  parcialmente,	
  as	
  tensões	
  internas	
  que	
  se	
  
       originaram	
  nas	
  peças	
  acabadas	
  durante	
  sua	
  deformação	
  plás9ca	
  ou	
  durante	
  a	
  soldagem	
  e	
  
       melhorar	
   as	
   propriedades	
   elás9cas	
   do	
   material	
   fortemente	
   encruado.	
   O	
   aquecimento	
   é	
  
       feito	
   a	
   uma	
   temperatura	
   inferior	
   a	
   que	
   pode	
   provocar	
   a	
   precipitação	
   de	
   carboneto	
   de	
  
       cromo	
   nos	
   contornos	
   dos	
   grãos,	
   ou	
   seja,	
   entre	
   350ºC	
   e	
   430ºC,	
   entre	
   30	
   minutos	
   e	
   2	
   horas,	
  
       de	
  acordo	
  com	
  as	
  dimensões	
  das	
  peças;	
  segue-­‐se	
  resfriamento	
  ao	
  ar.	
  

       • Tratamentos	
  termos-­‐químicos	
  -­‐	
  O	
  mais	
  indicado	
  é	
  a	
  nitretação,	
  mediante	
  o	
  emprego	
  das	
  
       técnicas	
  usuais.	
  A	
  nitretação	
  permite	
  obter	
  dureza	
  superficial	
  da	
  ordem	
  de	
  62	
  a	
  64	
  Rockwell	
  
       C.	
  
q  	
   Corrosão	
   intergranular	
   é	
   um	
   dos	
   fenômenos	
   indesejáveis	
   que	
   pode	
   ocorrer	
   nos	
   aços	
  
       inoxidáveis	
   austení9cos	
   é	
   a,	
   devido	
   à	
   precipitação	
   de	
   carboneto	
   de	
   cromo.	
   Um	
   dos	
   meios	
   de	
  
       evitá-­‐la	
   é	
   pela	
   adição	
   de	
   9tânio	
   e	
   de	
   nióbio,	
   porque	
   esses	
   elementos	
   fixam	
   o	
   carbono	
   na	
  
       forma	
  de	
  carbonetos	
  de	
  9tânio	
  e	
  de	
  nióbio.	
  	
  
	
  
	
  




           Figura	
  28	
  –	
  acúmulo	
  de	
  Cr23	
  C6	
     Figura	
  29	
  –	
  trinca	
  devido	
  a	
  corrosão	
     Figura	
  30	
  –	
  trinca	
  intergranular	
  
                                                                  intragranular	
  
q  São	
  ligas	
  de	
  Cromo	
  e	
  Níquel	
  contendo	
  elementos	
  precipitantes	
  como	
  Cobre,	
  Alumínio	
  e	
  
     Titânio;	
  
	
  
q  As	
  principais	
  caracterís9cas	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis	
   PH 	
  envolvem:	
  	
  
	
  
•  são	
  indicados	
  por	
   PH 	
  (precipitacion	
  hardening);	
  	
  
•  são	
  endurecidos	
  por	
  meio	
  de	
  tratamentos	
  térmicos	
  de	
  solubilização	
  e	
  	
  envelhecimento;	
  	
  
•  podem	
  ser	
  austení9co,	
  semi-­‐matersí9co	
  e	
  martensí9co	
  quando	
  no	
  estado	
  recozido;	
  
•  apresentam	
   a	
   melhor	
   combinação	
   entre	
   resistência	
   a	
   corrosão,	
   resistência	
   mecânica	
   e	
  
     boa	
  duc9lidade.	
  	
  




                                              Figura	
  31	
  –	
  barras	
  de	
  aço	
  inoxidável	
  
q 	
  Principais	
  aplicações:	
  
   	
  
   Foram	
   desenvolvidos	
   e	
   são	
   usados	
   de	
   forma	
   ampla,	
   tanto	
   nos	
   Estados	
   Unidos	
   como	
   no	
  
   Reino	
   Unido,	
   por	
   exemplo	
   nas	
   aplicações	
   aeroespaciais.	
   Usa-­‐se	
   para	
   fabricação	
   de	
  
   componentes	
  de	
  motores	
  e	
  turbinas	
  e	
  para	
  peças	
  da	
  indústria	
  aeronáu9ca.	
  	
  
   •	
  Indústria	
  aeronáu9ca	
  –	
  os	
  aços	
  inox	
  endurecíveis	
  por	
  precipitação	
  foram	
  inicialmente	
  	
  
   desenvolvidos	
  para	
  este	
  9po	
  de	
  aplicação;	
  
   •	
  Indústria	
  de	
  extração	
  do	
  petróleo	
  e	
  do	
  gás;	
  
   •	
  Indústria	
  petroquímica;	
  
   •	
  Indústria	
  química	
  em	
  geral;	
  
   •	
  Indústria	
  de	
  papel	
  e	
  celulose.	
  




Figura	
  32	
  –	
  aplicações	
  aço	
  inoxidável	
  nas	
  indústrias	
  aeroespaciais	
  e	
  petroquímica	
  
q  A	
   tabela	
   7	
   (abaixo)	
   mostra	
   alguns	
   9pos	
   de	
   aços.	
   Eles	
   são	
   divididos	
   em	
   três	
   classes	
   –	
  
    martensí9cos,	
  semi-­‐austení9cos	
  e	
  austení9cos.	
  




Tabela	
  7	
  –	
  9pos	
  de	
  aços	
  
q  A	
  tabela	
  8	
  (abaixo)	
  mostra	
  as	
  propriedades	
  mecânicas	
  que	
  podem	
  ser	
  ob9das	
  de	
  acordo	
  com	
  
    o	
  tratamento	
  de	
  envelhecimento.	
  




           Tabela	
  	
  8	
  –	
  propriedades	
  mecânicas	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis	
  de	
  acordo	
  com	
  o	
  tratamento	
  de	
  envelhecimento	
  
q 	
  Tratamento	
  Térmico	
  dos	
  Aços	
  Inox	
  Endurecíveis	
  por	
  Precipitação	
  
	
  
O	
   tratamento	
   térmico	
   dos	
   aços	
   inox	
   endurecíveis	
   por	
   precipitação	
   consiste	
   na	
   solubilização	
  
seguida	
  pelo	
  envelhecimento.	
  	
  
	
  
1)	
   Recozimento	
   para	
   solubilização:	
   aquecer	
   a	
   1040ºC	
   +	
   -­‐	
   15ºC,	
   manter	
   em	
   temperatura	
   até	
  
completa	
   homogeneização	
   e	
   resfriar	
   ao	
   ar	
   ou	
   em	
   óleo	
   até	
   25ºC.	
   É	
   importante	
   a9ngir	
   no	
  
resfriamento	
  a	
  temperatura	
  de	
  25ºC	
  para	
  assegurar-­‐se	
  completa	
  transformação	
  da	
  austenita	
  em	
  
martensita.	
  Se	
  necessário	
  o	
  resfriamento	
  pode	
  terminar	
  por	
  uma	
  imersão	
  em	
  água	
  fria.	
  
	
  	
  	
  
2)	
   Envelhecimento	
   (endurecimento	
   por	
   precipitação):	
   aquecer	
   até	
   a	
   temperatura	
   de	
  
envelhecimento,	
  manter	
  em	
  temperatura	
  durante	
  o	
  tempo	
  indicado	
  e	
  resfriar	
  ao	
  ar.	
  Os	
  diversos	
  
estados	
   de	
   envelhecimento	
   são	
   designados	
   pela	
   E	
   seguida	
   de	
   um	
   número	
   que	
   indica	
  
aproximadamente	
  a	
  temperatura	
  de	
  envelhecimento	
  correspondente.	
  
q 	
  Composição	
  Química	
  
   Os	
  aços	
  inox	
  endurecíveis	
  por	
  precipitação	
  são	
  ligas	
  ferro	
  -­‐	
  cromo	
  (12	
  a	
  17	
  %)	
  –	
  níquel	
  (4	
  a	
  8	
  
   %)	
   –	
   molibdênio	
   (0	
   a	
   2	
   %)	
   com	
   matriz	
   martensí9ca	
   (de	
   baixo	
   carbono)	
   endurecida	
   pela	
  
   precipitação	
   de	
   compostos	
   intermetálicos	
   formados	
   pela	
   adição	
   de	
   elementos	
   (em	
   teores	
  
   menores)	
   como	
   alumínio,	
   cobre,	
   9tânio	
   e	
   nióbio,	
   ou	
   com	
   matriz	
   austení9ca,	
   podendo	
   haver	
  
   também	
  os	
  semi-­‐austení9cos.	
  	
  
                                 AISI                  C          Mn           Si     Cr      Ni    Mo              Outros


                         W Inoxidável                0,07         0,5         0,5    16,75   6,75    -           0,8 Ti 0,2Al


                             17-4 PH                 0,04         0,4         0,5    15,50   4,25    -        0,25 Nb 3,6 Cu


                             17-7 PH                 0,07         0,7         0,4     17      7      -              1,15 Al


                          PH 15-7 Mo                 0,07         0,7         0,4     15      7     2,25            1,15 Al


                              AM 350                  0,1        0,75         0,35   16,5    4,25   2,25             0,1 N


Tabela	
  9	
  –	
  composição	
  química	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis	
  
 
                Aços	
  inoxidáveis	
  nitrônicos	
  	
  →	
  aços	
  com	
  0,14	
  a	
  0,32%	
  de	
  Nitrogênio	
  
                                                                	
  
Possuem	
  altos	
  teores	
  de	
  cromo,	
  manganês,	
  níquel	
  e	
  eventualmente	
  molibdênio,	
  silício,	
  
nióbio	
  e	
  vanádio.	
  Conforme	
  demonstrado	
  na	
  tabela	
  abaixo:	
  




      Tabela	
  10	
  –	
  composição	
  química	
  dos	
  aços	
  inoxidáveis	
  
São	
   do	
   9po	
   austení9co	
   e	
   possuem	
   maior	
   resistência	
   mecânica,	
   tanto	
   à	
   temperatura	
  
 ambiente	
   como	
   a	
   alta	
   temperatura.	
   Apresentam	
   um	
   percentual	
   de	
   carbono	
   baixo,	
   de	
  
 modo	
   que	
   não	
   ocorre	
   transformação	
   martensí9ca.	
   Mantêm	
   ainda	
   resistência	
   e	
  
 tenacidade	
  elevadas,	
  às	
  temperaturas	
  criogênicas.	
  
 	
  	
  
 	
  	
  
                                       Nitrônico	
   32	
   e	
   33:	
   Podem	
   ser	
   ambos	
   encruados,	
   resultando	
   em	
  
                                       resistência	
   mecânica	
   mais	
   elevada.	
   O	
   9po	
   33	
   tem	
   sido	
   usado	
   na	
  
                                       forma	
  de	
  barras	
  e	
  fios,	
  ao	
  passo	
  que	
  o	
  9po	
  32,	
  na	
  forma	
  de	
  chapas,	
  
                                       9ras	
  e	
  tubos.	
  Ambos	
  apresentam	
  idên9ca	
  resistência	
  à	
  corrosão	
  na	
  
                                       maioria	
  dos	
  meios	
  corrosivos.	
  

Figura	
  33	
  –	
  barras	
  de	
  aço	
  inox	
  



                                                        Nitrônico	
   40:	
   apresenta,	
   à	
   temperatura	
   ambiente,	
   um	
   limite	
   de	
  
                                                        escoamento	
   cerca	
   de	
   2	
   vezes	
   maior	
   que	
   o	
   dos	
   aços	
   inoxidáveis	
  
                                                        austení9cos	
  comparáveis,	
  tais	
  como	
  304	
  e	
  347,	
  além	
  de	
  excelentes	
  
                                                        resistências	
   à	
   corrosão	
   e	
   à	
   oxidação.	
   Tem	
   boa	
   resistência	
   e	
  
                                                        tenacidade,	
   o	
   que	
   o	
   torna	
   indicado	
   para	
   armazenamento	
   e	
  
                                                        transporte	
  de	
  gases	
  liquefeitos.	
  
Figura	
  34	
  –	
  veículo	
  de	
  transportes	
  de	
  gases	
  liquefeitos	
  
 	
  
                                                      Nitrônico	
  50:	
  	
  (mais	
  altamente	
  ligado)	
  apresenta	
  melhor	
  resistência	
  
                                                      à	
   corrosão	
   que	
   os	
   9pos	
   convencionais	
   316	
   e	
   316L	
   e	
   cerca	
   do	
   dobro	
  
                                                      do	
   limite	
   de	
   escoamento.	
   Nesse	
   aço,	
   adiciona-­‐se	
   comumente	
  
                                                      também	
   Mo,	
   Nb	
   e	
   V	
   para	
   aumentar	
   sua	
   resistência	
   mecânica	
   e	
   sua	
  
                                                      resistência	
   à	
   corrosão.	
   Pode	
   ser	
   encruado,	
   o	
   que	
   melhora	
   ainda	
  
                                                      mais	
   sua	
   resistência.	
   Aplica-­‐se	
   nas	
   indústrias	
   química	
   e	
   naval,	
   em	
  
                                                      bombas,	
  válvulas,	
  cabos,	
  correntes,	
  molas	
  e	
  acessórios	
  diversos.	
  
                                                      	
  	
  
                                                      	
  
     Figura	
  35	
  –	
  corrente	
  e	
  mola	
  
                                                      	
  
                                                      	
  
                                                      	
  
                                                      Nitrônico	
   60:	
   possui	
   elevado	
   teor	
   de	
   silício	
   que	
   melhora	
   a	
  
                                                      resistência	
   à	
   oxidação	
   do	
   aço,	
   fato	
   esse	
   que	
   tende	
   a	
   melhorar	
   a	
  
                                                      resistência	
   do	
   material	
   em	
   emprego	
   onde	
   ocorre	
   atrito	
   de	
   metal	
  
                                                      com	
  metal,	
  sem	
  lubrificação.	
  A	
  altas	
  temperaturas,	
  até	
  815°C,	
  sua	
  
                                                      resistência	
  mecânica	
  é	
  bem	
  maior	
  que	
  a	
  do	
  9po	
  convencional	
  304.	
  
                                                      Por	
  essa	
  razão	
  e	
  por	
  sua	
  excelente	
  resistência	
  à	
  oxidação,	
  um	
  dos	
  
                                                      empregos	
   recomendáveis	
   é	
   em	
   eixos	
   de	
   motores	
   Diesel	
   e	
  
                                                      aplicações	
  semelhantes.	
  
Figura	
  36	
  –	
  motor	
  a	
  diesel	
  
q 	
  Principais	
  aplicações:	
  
	
  
Em	
  ambientes	
  que	
  exigem	
  alta	
  resistência	
  à	
  corrosão,	
  como	
  centrífugas	
  para	
  produção	
  de	
  
sabonetes	
   em	
   indústrias	
   químicas	
   e	
   bombas	
   hidráulicas	
   que	
   trabalham	
   na	
   indústria	
  
petrolífera	
  e	
  de	
  mineração,	
  em	
  contato	
  com	
  meios	
  lamacentos.	
  




Figura	
  37	
  –	
  centrífuga	
  inox	
  de	
  produção	
     Figura	
  38	
  –	
  bomba	
  hidráulica	
  	
  
de	
  sabonetes	
  
q 	
  Composição	
  Química:	
  
	
  
Todas	
   as	
   peças	
   de	
   aço	
   fundido	
   resistente	
   à	
   corrosão	
   contêm	
   cromo	
   acima	
   de	
   11%	
   e	
   a	
  
maioria	
  delas,	
  níquel	
  de	
  1	
  a	
  30%.	
  O	
  teor	
  de	
  carbono	
  é	
  geralmente	
  abaixo	
  de	
  0,20%,	
  sendo	
  às	
  
vezes	
  da	
  ordem	
  de	
  0,03%.	
  Podem	
  ainda	
  conter	
  pequenas	
  adições	
  de	
  molibdênio	
  	
  e	
  nióbio.	
  
	
  	
  
• 	
   O	
   molibdênio	
   –	
   adicionado	
   entre	
   2	
   e	
   3%	
   -­‐	
   melhora	
   a	
   resistência	
   à	
   corrosão	
   geral.	
   Essas	
  
ligas	
  são	
  muito	
  usadas	
  para	
  aplicações	
  sujeitas	
  à	
  ação	
  da	
  água	
  do	
  mar.	
  
	
  	
  
•  	
   O	
   nióbio	
   –	
   nos	
   aços	
   impede	
   a	
   precipitação	
   de	
   carboneto	
   de	
   cromo	
   na	
   faixa	
   de	
  
temperaturas	
   crí9cas	
   (par9cularmente	
   entre	
   560	
   e	
   650°C),	
   porque	
   a	
   liga	
   na	
   condição	
  
fundida	
  apresenta	
  a	
  maior	
  parte	
  do	
  carbono	
  na	
  forma	
  de	
  carboneto	
  de	
  nióbio.	
  Para	
  obter-­‐se	
  
a	
   máxima	
   resistência	
   ao	
   ataque	
   intergranular,	
   a	
   liga	
   é	
   aquecida	
   a	
   1120°C,	
   seguindo-­‐se	
  
resfriamento	
   até	
   a	
   temperatura	
   ambiente	
   e	
   reaquecendo-­‐se,	
   entre	
   870	
   e	
   925°C,	
   quando	
  
ocorre	
  a	
  precipitação	
  de	
  carboneto	
  de	
  nióbio.	
  
q 	
  Principais	
  aplicações:	
  
	
  
O	
  emprego	
  de	
  aço	
  inoxidável	
  na	
  fundição	
  de	
  peças	
  é	
  feito	
  mais	
  no	
  sen9do	
  de	
  se	
  procurar	
  
evitar	
   a	
   ação	
   corrosiva	
   do	
   meio,	
   ficando	
   em	
   segundo	
   plano	
   as	
   condições	
   rela9vas	
   à	
  
resistência	
  mecânica.	
  As	
  peças	
  fundidas	
  de	
  aço	
  inoxidável	
  são	
  empregadas	
  com	
  o	
  obje9vo	
  
de	
  resis9r	
  à	
  ação	
  corrosiva	
  de	
  soluções	
  aquosas,	
  à	
  temperatura	
  ambiente	
  ou	
  próxima,	
  e	
  de	
  
gases	
   quentes	
   e	
   de	
   líquidos	
   de	
   elevado	
   ponto	
   de	
   ebulição,	
   a	
   temperaturas	
   de	
   até	
   cerca	
  
de	
  650°C	
  (249).	
  	
  
	
  




                                                   Figura	
  39	
  –	
  peças	
  fundidas	
  de	
  aço	
  inox	
  
q 	
  Vantagens:	
  
	
  
A	
   sua	
   usinabilidade	
   é	
   sa9sfatória,	
   do	
   mesmo	
   modo	
   que	
   a	
   soldabilidade,	
   desde	
   que	
   certas	
  
precauções	
  sejam	
  tomadas.	
  
	
  
São	
  muitas	
  as	
  vantagens	
  da	
  fundição	
  de	
  aço:	
  
	
  
• 	
   Alta	
   resistência	
   à	
   corrosão,	
   devido	
   a	
   quan9dades	
   controladas	
   de	
   ferrita	
   presente	
   na	
  
mesma;	
  

• 	
   Possuem	
  capacidade	
  de	
  refle9r	
  a	
  luz,	
  daí	
  os	
  produtos	
  de	
  aço	
  aparentar	
  sempre	
  um	
  visual	
  
novo;	
  

• 	
   Projetos	
   flexíveis,	
   como	
   as	
   peças	
   de	
   aço	
   podem	
   ser	
   facilmente	
   dobradas	
   em	
   formas	
  
complexas;	
  e	
  

• 	
  moldes	
  de	
  aço	
  pode	
  ser	
  soldado	
  melhor	
  do	
  que	
  qualquer	
  outro	
  metal	
  de	
  fundição,	
  etc.	
  
	
  
Custo	
  Direto	
  Anual	
  da	
  Corrosão	
  por	
  Setor	
  Industrial	
  
                             Total:	
  US$137,9	
  bilhões	
  




                                                                              UGlidades	
  




Produção	
  e	
  
Manufatura	
  




                    Figura	
  40	
  –	
  	
  Custos	
  por	
  categoria	
  
Infraestrutura	
  
                          Total:	
  US$22,6	
  bilhões	
  




Figura	
  41	
  –	
  	
  Custos	
  	
  em	
  Infraestrutura	
  


                                                                  VOLTAR	
  
UGlidades	
  
                        Total:	
  US$47,9	
  bilhões	
  




Figura	
  42	
  –	
  	
  Custos	
  	
  em	
  U9lidades	
  


                                                             VOLTAR	
  
Transporte	
  
                        Total:	
  US$29,7	
  bilhões	
  




Figura	
  43	
  –	
  	
  Custos	
  	
  em	
  Transporte	
  

                                                              VOLTAR	
  
Produção	
  e	
  Manufatura	
  
                                  Total:	
  US$17,6	
  bilhões	
  




Figura	
  44	
  –	
  	
  Custos	
  	
  em	
  Produção	
  e	
  
                    Manufatura	
  
                                                                     VOLTAR	
  
Governo	
  
                                Total:	
  US$20,1	
  bilhões	
  




Figura	
  45	
  –	
  	
  Custos	
  	
  com	
  Governo	
  

                                                                   VOLTAR	
  
Custos	
  dos	
  meios	
  de	
  combate	
  à	
  corrosão	
  (US$)	
  




•        RevesGmento	
  e	
  Pintura	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  108,6	
  bi	
  
•        Ligas	
  Resistentes	
  à	
  Corrosão	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  7,7	
  bi	
  
•        Inibidores	
  de	
  Corrosão	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  1,1	
  bi	
  
•        PlásGcos	
  de	
  Engenharia	
  e	
  Polímeros	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  1,8	
  bi	
  
•        Proteção	
  Anódica	
  e	
  Catódica	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  1,0	
  bi	
  
•        Serviçoes	
  de	
  Controle	
  à	
  Corrosão	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  1,2	
  bi	
  
•        Pesquisa	
  e	
  Desenvolvimento	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  
•        Educação	
  e	
  Treinamento	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  	
  	
  	
  	
  	
  -­‐	
  

•  TOTAL	
  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐	
  	
  121,4	
  bi	
  
 
Diante	
  do	
  exposto	
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Aços resistentes à corrosão

  • 1.
  • 2. q A  corrosão  é  um  ataque  gradual  e  con3nuo  do  meio  circunvizinho  no   metal  por  a9vidade  eletroquímica.  
  • 3. q Atmosférica   •      Em   áreas   urbanas   os   principais   agentes   corrosivos   existentes   na   atmosfera   são   os   óxidos  sulfurosos  gasosos  que  se  originam  de  combus3veis  fósseis.  Nas  áreas  costeiras   as  par3culas  de  água  salgada  transportadas  pelo  ar  agem  como  agentes  corrosivos.     q Meios  de  proteção   •  Cromo   •  Níquel   •  Cobre   •  Pintura   •  Polimento   •  Galvanização   FIgura  1  –  Corrosão  devido  à  agentes  corrosivos  atmosféricos  
  • 4. q Solo   •    A   corrosão   no   solo   ocorre   devido   ao   baixo   pH,   a   correntes   parasitas,   à   baixa   resis9vidade,  à  ação  de  bactérias,  presença  de  água  e  oxigênio.   q   Meios  de  proteção:   •   Proteção  catódica      Figura  2  –  Corrosão  no  solo        
  • 5. q Água  Doce   Os  fatores  mais  crí9cos  no  sen9do  de  acelerar  a  velocidade  de  corrosão  são  os  gases   dissolvidos  na  água.  O  oxigênio  age  também  na  ação  do  dióxido  de  carbono,  sulfeto  de   hidrogênio  e  outros.   q Meios  de  proteção:   •   Galvanização   •  Reves9mentos  orgânicos   •  Inibidores  em  conjunção  com  fungicidas   q Água  Salgada   Os  principais  agentes  corrosivos  desse  meio  são,  cloreto  de  sódio  e  magnésio  em  água.   q Meios  de  Proteção:   •  Aplicação  de  reves9mentos  orgânicos,  em  conjunção  com  proteção   catódica;  e   •  Inibidores.    
  • 6. Água  Doce  x  Água  Salgada   Tabela  1  –  Velocidades  de  corrosão  3picas  de  diversos  aços  em  águas  tropicais  
  • 7. Princípios  de  proteção  à  corrosão q  A  proteção  contra  a  corrosão  é  feita:       •   Naturalmente     •    Criando-­‐se   uma   película   protetora   que   separa   o   metal   do   meio   circunvizinho,   com   elementos  tais  como:       •  Níquel   •  Cobre   •  Silício   •  Molibdênio   •  Alumínio     •  Cromo    
  • 8. •  O  cromo  é  o  mais  importante  elemento  quando  se  obje9va  retardar  a  corrosão  e   em  elevados  teores,  acima  de  10%,  é  o  mais  eficiente  de  todos.     •  O  cobre,  como  exceção  dos  elementos  citados,  quando  u9lizados,  mesmo  em  baixo   teor,  retardam  a  corrosão  atmosféricas  de  três  a  cinco  vezes  em  relação  aos  aços   sem  cobre.       Mas,  ainda  assim,  o  cromo  é  o  elemento  essencial,  podendo-­‐se  dizer  que  o  estudo  dos   aços  inoxidáveis  é  o  estudo  do  cromo  como  elemento  de  liga  no  aço  
  • 9. Figura  3  –  Gráfico  ilustrando  a  passividade  dos  aços-­‐cromo  expostos  durante  10  anos  a  uma  atmosfera  industrial  
  • 10. Figura  4  –  Gráfico  ilustrando  o  efeito  do  cromo  na  resistência  dos  aços  à  oxidação  a  altas  temperaturas.  A  curva  mostra  a  penetração   da  oxidação  em  cubos  de  ½”  aquecidos  durante  48  horas  a  1.000°C  
  • 11. q   Composição  química;     q   Condições  de  oxidação;     q   Susce9bilidade  à  corrosão  localizada  (  piing  );   q   Susce9bilidade  à  corrosão  intergranular;  e   q   Outros  fatores.  
  • 12. q   Elementos  que  reduzem  a  susce9bilidade  à  corrosão:   •   Cromo   é   o   elemento   mais   importante,   um   teor   mínimo   de   10%   é   exigido   para   a9ngir   a  necessária  passividade;     •   O  níquel  melhora  a  resistência  à  corrosão  dos  aços  inoxidáveis  e  melhora  também  as   suas  propriedades  mecânicas.  O  teor  é  superior  a  6%  ou  7%;     •    O  carbono  que  está  presente  em  todos  os  9pos  de  aços,  diminui  a  corrosão  quando   no  estado  dissolvido;     •    O   molibdênio   geralmente   aumenta   a   passividade   e   a   resistência   à   corrosão   nos   ácidos  sulfúrico  e  sulfuroso  a  altas  temperaturas  e  pressão  ;   •    O   cobre   é   adicionado   as   vezes   para   melhorar   a   resistência   à   corrosão   em   certos   reagentes,  como  por  exemplo  o  ácido  sulfúrico;     •   O  silício  melhora  a  resistência  à  oxidação  em  altas  temperaturas;  
  • 13. •   O  manganês  é  usado  para  subs9tuir  o  níquel;   •   O  tântalo  e  nióbio  são  às  vezes  adicionados  para  evitar  um  dos  9pos  mais  nocivos  de   corrosão,  a  corrosão  intergranular;   •    O   nitrogênio   pode   ser   adicionado   em   aços   ao   cromo   onde   há   pequenas   quan9dades   de  níquel  (0,5  –  1,0%  ),  para  melhorar  a  trabalhabilidade.    
  • 14. É   evidente   que   a   velocidade   e   a   extensão   do   ataque   dependem   da   capacidade   oxidante  do  meio  circundante.       Nesse   sen9do,   podem   ser   classificar   todos   os   meios   corrosivos,   quer   sejam   líquidos,   gasosos,  em  dois  grupos:     q   Oxidantes:     Tendem  a  tornar  passiva  uma  determinada  liga.     q   Redutores:   Tendem  a  diminuir  a  sua  passividade.  
  • 15.   Os   aços   inoxidáveis   são   susce3veis   de   apresentar   um   9po   de   corrosão   localizada   somente   em   certos   pontos   da   superpcie   e   o   ataque   corrosivo,   uma   vez   iniciado,   progride  principalmente  em  profundidade,  chegando  a  ocasionar  oripcios  às  vezes  tão   profundos  que  podem  atravessar  todo  o  metal.     As  soluções  de  cloreto  normalmente  são  as  que  mais  provocam  à  corrosão  localizada   nos   aços   inoxidáveis.   Soluções   como   ácido   clorídrico,   cloreto   de   ferro,   de   cobre,   cloretos  alcalinos  e  alcalinos-­‐terrosos.     A   corrosão   localizada   pode   ser,   às   vezes,   mais   prejudicial   do   que   a   corrosão   generalizada,   porque   cria   pontos   de   concentração   de   tensões   que   levarão   o   metal   à   ruptura  por  fadiga.     Certas  adições  de  elementos  de  liga,  especialmente  o  molibdênio  e  outros  meios  têm   sido  usados  para  evitar  a  corrosão  localizada.    
  • 16. Os  aços  inoxidáveis  cromo-­‐níquel  (  9pos  austení9cos  )  estão  sujeitos,  quando  tratados   termicamente   ou   aquecidos   para   trabalho   a   quente   ou   para   soldagem   numa   certa   faixa   de   temperaturas,   a   uma   precipitação   de   um   cons9tuinte   de   contorno   de   grão   que  pode  provocar  um  dos  9pos  mais  danosos  de  corrosão,  a    corrosão  intergranular.   A  faixa  de  temperaturas  crí9cas  é  400⁰C  a  900⁰C.  Nessa  faixa  de  temperaturas  o  aço   pode   sofrer   uma   quase   completa   desintegração   após   algumas   horas   de   exposição   numa  solução  corrosiva.     A  susce9bilidade  desses  aços  à  corrosão  intergranular  depende  dos  seguintes  fatores:     •   Tempo  de  permanência  dentro  da  faixa  de  temperatura  consideradas  crí9cas;   •   Teor  de  carbono;   •   Granulação  do  aço;   •   Deformação  a  frio;  e   •   Presença  de  determinados  elementos  de  liga.  
  • 17. Alguns  meios  que  podem  ser  empregados  para  combater  esse  fenômeno:     •   reaquecimento  do  aço  a  temperaturas  fora  da  zona  de  perigo,  950⁰C  a  1150⁰C;     •    redução  do  teor  de  carbono  do  aço  a  teores  que  o  tornem  ineficaz  na  formação  de   carbonetos  ou  na  remoção  do  cromo  dos  grãos;   •    manter  um  tamanho  de  grão  pequeno,  pois  a  granulação  grosseira  torna  o  aço  mais   susce3vel  à  corrosão  intergranular;   •   promover  deformação  a  frio  após  a  solubilização;   •    adicionar   um   elemento   de   liga     para   promover   a   passividade.   Os   elementos   empregados  são  o  9tânio,  o  nióbio  e  o  tântalo.  
  • 18. A   resistência   à   corrosão   dos   aços   pode   ainda   ser   afetada   pelos   seguintes   fatores   adicionais:       q   Condição  da  superpcie:     •    Superpcies   macias,   sem   defeitos   superficiais,   sem   a   presença   de   substâncias   estranhas.   q   Fissuras:     •    Pontos   de   contato   entre   o   metal   e   substâncias   não   metálicas,   são   mais   frequentemente  sujeitas  a  ataques.      
  • 19. q   Tensões:   •   Denominada   corrosão  sob  tensão ,  levando  a  rupturas  de  peças  em  serviço;   •   Pode  ser  intergranular  ou  transgranular;   •   Pode  ser  evitada  ou  atenuada  da  seguinte  forma:     •   projeto  adequado  da  peça;   •   composição  química  adequada  dos  aços  inoxidáveis;   •   tratamento  térmico  adequado;   •   tratamento  mecânico  adequado;   •   tratamento  químico  adequado;  e   •   evitar  a  soldagem.  
  • 20. q Classificação:   •   Aços  Inoxidáveis  MARTENSÍTICOS  (ou  edurecíveis);     •   Aços  Inoxidáveis  FERRÍTICOS  (não  endurecíveis);  e     •   Aços  Inoxidáveis  AUSTENÍTICOS  (não  endurcíveis).  
  • 21. q Efeito  do  Cr:   Tabela    2  –  diagrama  de  cons9tuição  da  liga  de  Fe-­‐Cr  
  • 22. q Efeito  do  Cr:   Tabela    3–    Efeito  do  teor  de  cromo  sobre  o  campo  austení9co.  
  • 23. q Efeito  do  Cr:   Tabela    4  –    Diagrama  Fe-­‐Cr-­‐C  com  6%  de  Cr   Tabela    5  –    Diagrama  Fe-­‐Cr-­‐C  com  12%  de  Cr   Tabela    6  –    Diagrama  Fe-­‐Cr-­‐C  com  18%  de  Cr  
  • 24. q  Aços-­‐cromo,  contendo  cromo  entre  11,5%  e  18%  que  se  tornam  martensí9cos  através  da   têmpera.   Têmpera   q  Classes:   •  Baixo  carbono  (“Turbina”);   •  Médio  carbono  (“Cutelaria”);  e   •  Alto  carbono  (“Resistente  ao  desgaste”).   q  Classificação  AISI  –  Aços  inoxidáveis  martensí9cos   Figura  5  –  Tratamento  de  Têmpera.   q  Caracterís9cas:     •  Ferro-­‐magné9cos;   •  Facilmente  trabalháveis;  e   •  Resistência  a  corrosão.  
  • 25. q  Propriedades  de  aplicações:   •  Tipos  403  e  410  –  São  fáceis  de  conformar  a  frio  no  estado  recozido,   empregados  em  canos  de  fuzil,  instrumentos  de  medida,  tesouras  etc.;   Figura  6  –  Instrumentos   •  Tipos  402  –  Alta  dureza  e  razoável  tenacidade,  usados  em  instrumentos   cirúrgicos.   cirúrgicos,  eixos  de  bomba,  parafusos  etc.;   •  Tipos  414  e  431  –  Alta  dureza  e  resistência  mecânica,  empregados  em   molas,  porcas,  peças  para  fornos.  O  431  é  o  de  melhor  resistência  a   corrosão  entre  os  inoxidáveis  martensí9cos;   •  Tipos  416,  416  SE  e  420  F  –  Fácil  usinagem,  usado  em  lâminas  de  turbina,   Figura  7  –  Porcas  e   parafusos.   cutelaria,  haste  de  vávulas  etc.;  e   •  Tipos  440  A,  440  B  e  440  C  –  Alta  resistência  ao  desgaste,  u9lizados  para   válvulas  e  instrumentos  cirúrgicos  e  odontológicos.   Figura  8  –  Válvula.  
  • 26. q  Tratamentos  térmicos:   •   Temperatura  indica9vas  e  dureza  resultantes  do  recozimento   •   Tratamentos  térmicos  e  propriedades  mecânicas  resultantes   q  Efeito  do  revenido  sobre  a  resistência  ao  ataque  em  solução  normal  de  ácido  nítrico  de  aço   inoxidável  martensí9co  9po  “cutelaria”:   q  OBS:   •  Uma  maior  temperatura  de  têmpera,  gera  uma   melhor  resistência  a  corrosão;  e   •  A  medida  que  a  temperatura  de  revenido   aumenta,  a  resistência  à  corrosão  diminiu.   Figura  9  –  Influência  do  revenido  sobre  a  resistência.  
  • 27. q  “Fragilidade  pelo  hidrogênio”   q  Outras  adições  u9lizadas  nesses  aços  além  do  níquel:   •  Titânio,  aumenta  a  soldabilidade  e  diminui  o  crescimento  do  grão;   •  Molibdênio,  entre  1  e  2%  aumenta  a  resistência  à  ação  de  ácidos;  e   •  Alumínio,  diminui  o  crescimento  do  grão.  
  • 28. q    O   cromo   ainda   é   o   principal   elemento   de   liga,   podendo   a9ngir   valores   muito   elevados   podendo  a9ngir  25%.     q  Tipos  principais:     •  Os  9pos  405  e  409  são  os  de  cromo  mais  baixo.  A  estrutura  ferrí9ca  é  no  405   garan9da  pela  adição  de  alumínio  que,  como  se  sabe,  é  poderoso  estabilizador   de  ferrita.   •  Tipo   430   é   o   mais   usado,   devido   a   sua   grande   resistência   à   ação   de   aços,   sobretudo  o  nítrico  e  acidos  orgânicos  e  à  ação  da  agua  do  mar.   •  Tipo  442  possui  melhor  resistência  a  corrosão  do  que  as  anteriores.   •  Tipo   446   sendo   o   de   mais   alto   cromo   as   série,   é   o   que   apresenta   maior   resistência  a  corrosão  e  à  oxidação  a  altas  temperaturas  
  • 29. q  Propriedades  e  aplicações  dos  aços    inoxidáveis  ferrí9cos:       •    Como   vimos   o   9po   430   é   o   mais   conhecido   e   u9lizado.   É   facilmente     conformado   a   frio,   seus   usos   abrangem   um   campo   muito   grande   como:   Industria   automobilís9ca,   indústria   de   aparelhos   eletrodomés9cos   e   indústria  química.     Figura  10    -­‐  Churrasqueira   •  Os   9pos   430   e   430F   São   empregados   para   produzir   peças   em   máquinas   operatrizes  automá9cas,  tais  como  parafusos,  porcas,ferragens,  etc.     •  Tipo   405   suas   aplicações   3picas   incluem   tubos   de   radiadores,   caldeiras,   recipientes  para  indústria  petroquímica.   •  Tipo   409   seu   emprego   faz-­‐se   principalmente   em   exaustores   de   Figura  11    -­‐  Ferragens.   automóveis.   •  Tipo   434   é   semelhante   ao   430,   tem   sido   empregado   na   manufatura   de   componentes   da   indústria   automobilís9ca,   como:   parachoque   de   automóveis.     Figura  12    -­‐  Tubo  de  radiador  
  • 30. q  Propriedades  e  aplicações  dos  aços    inoxidáveis  ferrí9cos:         •   Tipo  436  é  semelhante  ao  430,  com  adição  simultânea  de  molibdênio  e   nióbio,  de  modo  a  melhorar  suas  resistências  à  corrosão  e  ao  calor.   Figura  13  –  Peças  para     fornos         •  Tipo  442  seus  principais  empregos  são:  peças  de  fornos  e  de  câmaras  de   combustão.   Figura  14    -­‐  Radiadores         •  Tipo  446  por  possuir  excelente  resistência  à  oxidação,  são  empregados  em   peças  de  fornos,  queimadores,  radiadores,  recuperadores.   Figura  15    -­‐  Queimadores      
  • 31. q  Tratamentos  térmicos  dos  aços    inoxidáveis  ferrí9cos:         •   Como  esses  aços  não  são  endurecíveis,  o  tratamento  térmico  usual  é  um  recozimento  para   alívio  de  tensões  originadas  na  conformação  a  frio  e  para  obtenção  da  máxima  duc9bilidade.       Figura  16    -­‐  Valores  indica9vos  de  temperatura,tempo  e  meios  de  resfriamento  para  operação  de  recristalização  de   alguns  aços  inoxidáveis  ferrí9cos  
  • 32. q  Tratamentos  térmicos  dos  aços    inoxidáveis  ferrí9cos:         •  Os  aços  inoxidaveis  ferrí9cos  estão  sujeitos  a  adquirirem  fragilidade  quando  aquecidos  em   forno  de  475°C  ou  resfriados  lentamente.       •  A  fase  sigma  aparece  principalmente  nos  aços  com  25%  a  30%  de  cromo.         •  O  aquecimento  a  uma  temperatura  mais  elevada  transforma  a  fase  sigma  em  ferrita  e   provoca  o  desaparecimento  da  fragilidade  que  ela  confere  aos  aços.     •  Sua  aparência  microscópica  é  na  forma  de  um  precipitado  de  rendilhado  con3nuo  ao  longo   dos  contornos  dos  grãos.         •  “Fragilidade  a  475°C”  é  devido  a  uma  modificação    do  re9culado  cristalino  e  rearranjo   atômico,  que  precede  e  prepara  a  precipitação  da  fase  sigma.    
  • 33. AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS NÃO TEMPERÁVEIS - COMPOSIÇÃO QUÍMICA (%) q  Esses  aços  podem  ser   C Si P S AISI Mn Máx Cr Ni Outros Elementos dividididos    em  dois  grupos  :   Máx. Máx. Máx. Máx. 201 0,15 5,5-7,5 1 0,06 0,03 16,0-18,0 3,50 - 5,50 N 0,25 máx. 202 0,15 7,5-10 1 0,06 0,03 17,0-19,0 4,00 - 6,00 N 0,25 máx.   Aços  ao  cromo  –níquel     301 0,15 2 1 0,045 0,03 16,0-18,0 6,00 - 8,00 N 0,10 máx. 302 0,15 2 0,75 0,045 0,03 17,0-19,0 8,0-10,0 N 0,10 máx. 303 0,15 2 1 0,2 0,15 mín. 17,0-19,0 8,0- 10,0 Mo 0,60 máx.   Aços  ao  cromo-­‐manganês  – 304 0,08 2 0,75 0,045 0,03 18,0-20,0 8,0-10,5 N 0,10 máx. níquel   304L 0,03 2 0,75 0,045 0,03 18,0-20,0 8,0- 12,0 N 0,10 máx. 305 0,12 2 0,75 0,045 0,03 17,0-19,0 10,5-13,0 — 308 0,08 2 1 0,045 0,03 18,0-21,0 10,0-12,0 — 309 0,2 2 1 0,045 0,03 22,0-24,0 12,0-15,0 — 309S 0,08 2 0,75 0,045 0,03 22,0-24,0 12,0-15,0 — 310 0,25 2 1,5 0,045 0,03 24,0-26,0 19,0-22,0 — 310S 0,08 2 1,5 0,045 0,03 24,0-26,0 19,0-22,0 — 314 0,25 2 1,5-3,0 0,045 0,03 23,0-26,0 19,0-22,0 — 316 0,08 2 0,75 0,045 0,03 16,0-18,0 10,0-14,0 Mo 2,00 - 3,00 316L 0,03 2 0,75 0,045 0,03 16,0-18,0 10,0-14,0 Mo 2,00 - 3,00 317 0,08 2 0,75 0,045 0,03 18,0-20,0 11,0-15,0 Mo 3,00 - 4,00 347 0,08 2 0,75 0,045 0,03 17,0-19,0 9,0- 13,0 Nb 10xC-1,00 348 0,08 2 0,75 0,045 0,03 17,0-19,0 9,0- 13,0 Nb+Ta 10xC -1,00; Ta 0,10 máx. Co 0,20 Tabela  2  –  Aços  inoxidáveis  austeníGcos  
  • 34.   q         A  maior  parte  dos  aços  austení9cos    comumente  empregados  pertence  ao  primeiro  grupo.              Os  mais  conhecidos  e  populares  são    os    18-­‐8  em  que  o  teor  médio  de  cromo  é  18%  e  o  níquel     8%.         q           O  segundo  grupo,  menos  importante,  apareceu  na  década  de  30  e  o  seu  desenvolvimento                ocorreu  durante  a  Segunda  Guerra  Mundial,  em  razão  da  menor  disponibilidade  de  níquel.                Neles,  parte  do  níquel  (cerca  de  4%)  é  subs9tuído  por  outros  elementos  de  tendência                        austeni9zante,  como  o  manganês  (em  torno  de  7%)  e  o  nitrogênio  (em  teores  não  superiores                        a  0,25%).      
  • 35. Figura  17  -­‐  modificação  da  composição  a  parGr  do  aço  inoxidável  304  
  • 36. q     As  caracterís9cas  principais  dos  aços  inoxidáveis  austení9cos  são:   •     não  são  magné9cos  em  seu  estado  recozido/mole  (Austenita  possui  estrutura  cristalina   cúbica  de  face  centrada  e  a  adição  de  níquel  (CFC)  contribui  ainda  mais  para  isso)  e   levemente  magné9cos  no  estado  encruado(duro);   •     não  endurecíveis,  por  serem  austení9cos;   •     quando  encruados,  apresentam  um  fenômeno  interessante:  o  aumento  de  dureza  que  se   verifica  é  bem  superior  ao  que  se  encontraria,  mediante  a  mesma  deformação,  em  outros   aços.         Figura  18-­‐    SíGos  intersGciais  da  austeníta  
  • 37. A   importância   desse   fenômeno   é   tão   grande   que   se   costuma   classificar   os   aços   austení9cos   pelos  níveis  de  resistência  que  se  consegue  pelo  encruamento,  desde  o  9po  recozido  mole  até  o   9po  inteiramente  duro.       Na   prá9ca   são   ob9dos   valores   muito   maiores.   Por   exemplo,   conforme   a   porcentagem   do   encruamento,   o   aço   do   9po   AISI   301   pode   apresentar   valores   correspondentes   às   principais   propriedades  mecânicas  indicados  na  Tabela                               Figura  19  -­‐  valores  de  propriedades  mecânicas    em  função  do  encruamento  do  aço  AISI  301     .  
  • 38.         Um   reaquecimento   a   temperaturas   moderadas   do   aço   encruado   (que   se   encontrará   no  estado  ferrí9co)  restaura  a  austenita.              Nota-­‐se  ainda  nos  aços  inoxidáveis  austení9cos  que,  à  medida  que  o  teor  de  níquel   aumenta,   o   efeito   do   encruamento   é   menos   pronunciado,   tendo   em   vista   a   ação   estabilizadora  desse  elemento.    
  • 39. q  Propriedades  e  aplicações  dos  aços    inoxidáveis  austení9cos:       •   Tipo  301:  este  aço  é,  juntamente  com  os  9pos  302,  304  e  302B,  o  mais   popular;   possui   boa   trabalhabilidade   e   é   empregado   em   ornamentação,   utensílios   domés9cos,   fins   estruturais   e   equipamentos   para   a   indústria   química,  naval,  fabricação  de  alimentos,  transporte  etc.   Figura  20  -­‐    utensílios     domés9cos.   •  Tipo   302B:   devido   à   presença   de   silício,   possui   melhor   resistência   à   formação   de   casca   de   óxido   a   temperaturas   mais   elevadas.   Emprega-­‐se   em  peças  de  fornos.     •  Tipo   303:   caracterís9cas   de   fácil   usinabilidade,   usando   em   eixos,   parafusos,  porcas,  peças  de  carburador,  buchas,  válvulas  etc.   Figura  21    -­‐  parafuso     •  Tipo  308:  maior  resistência  à  corrosão  que  o  18-­‐8  (Cr-­‐Ni);  para  eletrodos   de  solda,  fornos  industriais,  etc..   •  Tipo   309:   boa   resistência   mecânica   e   à   oxidação   a   altas   temperaturas;   para   equipamento   da   indústria   química,   peças   de   fornos,   estufas,   peças   de  bombas,  etc..   Figura  22  –  Peças  para   fornos    
  • 40. q  Propriedades  e  aplicações  dos  aços    inoxidáveis  austení9cos:       •    Tipo   309S:   devido   ao   baixo   teor   de   carbono   permite   soldagem   com   menor  risco  de  corrosão  intercristalina.     •  Tipo   310:   boa   estabilidade   à   temperatura   de   soldagem;   eletrodos   de   Figura  23  -­‐    Bancada  para   solda,   equipamentos   para   indústria   química,   peças   de   fornos,   estufas.   preparo  de  alimentos.   Resiste  à  oxidação  até  temperaturas  de  1050ºC  ou  1100ºC.     •  Tipo  316  e  317:  melhor  resistência  à  corrosão  química  para  equipamentos   da  indústria  química,  indústria  de  papel,  etc..   •  Tipo   321   e   347   :   9po   18-­‐8   estabilizado   contra   corrosão   intercristalina   a   Figura  24  -­‐  Ferragens.   temperaturas   elevadas   para   aplicações   que   exigem   soldagem:   vasos   de   pressão,  juntas  de  expansão,  etc   •  Tipos   201   e   202:   resistência   à   corrosão   inferior   à   dos   9pos   ao   Cr-­‐Ni;   contudo  apresenta  em  geral  melhor  resistência  mecânica  a  temperaturas   elevadas.   Figura  25-­‐  Forno  con3nuo  
  • 41. q  Propriedades  e  aplicações  dos  aços    inoxidáveis  austení9cos:       •   Tipos  304N  e  316N:  devido  à  presença  de  nitrogênio,  possuem  melhores   limites   de   escoamento,   sem   prejuízo   à   corrosão,   com   aplicações   em   estruturas   muito   solicitadas,   como   aparelhos   de   pressão   na   indústria   química.   Figura  26  -­‐    válvulas,dutos,     flanges  e  conexões.   •  Tipo  329:  este  é  um  aço  de  microestrutura  mista  duplex  austenita-­‐ferrita.   Apresenta  melhor  soldabilidade  que  os  aços  inoxidáveis  ferrí9cos,  melhor   resistência   à   corrosão   sob   tensão   que   os   aços   austení9cos   e   são   pra9camente  isentos  dos  riscos  de  corrosão  intercristalina.  Por  isso,  tem   sido  u9lizado  em  aplicações  sujeitas  à  corrosão  em  ambientes  marí9mos  e   para  o  tratamento  de  substâncias  alimen3cias  salgadas.   Figura  27  -­‐  Pia  inox    
  • 42. q Tratamento  térmico  dos  aços  inoxidáveis  austeníGcos:   Ø   Esses  aços  não  são  temperáveis  por  não  possuírem  temperaturas  de  transformação  3picas  A1   e  A3.     • Solubilização  -­‐  Este  tratamento  é  uma  espécie  de  têmpera  e  visa  garan9r  a  manutenção   da   estrutura   austení9ca   à   temperatura   ambiente.   Consiste   em   aquecer-­‐se   o   aço   a   uma   temperatura  suficientemente  elevada  para  remover  as  modificações  estruturais  resultantes   dos   processos   de   fabricação,   dissolver   os   carbonetos   presentes   (sobretudo   os   de   cromo)   e,   após   o   tempo   necessário   à   temperatura,   resfriar   rapidamente.   O   resfriamento   deve   ser   rápido  para  evitar  a  precipitação  de  carbonetos,  a  qual  acontece  na  faixa  450ºC  -­‐  850ºC.     • Alívio  de  tensões  -­‐  O  obje9vo  é  eliminar,  total  ou  parcialmente,  as  tensões  internas  que  se   originaram  nas  peças  acabadas  durante  sua  deformação  plás9ca  ou  durante  a  soldagem  e   melhorar   as   propriedades   elás9cas   do   material   fortemente   encruado.   O   aquecimento   é   feito   a   uma   temperatura   inferior   a   que   pode   provocar   a   precipitação   de   carboneto   de   cromo   nos   contornos   dos   grãos,   ou   seja,   entre   350ºC   e   430ºC,   entre   30   minutos   e   2   horas,   de  acordo  com  as  dimensões  das  peças;  segue-­‐se  resfriamento  ao  ar.   • Tratamentos  termos-­‐químicos  -­‐  O  mais  indicado  é  a  nitretação,  mediante  o  emprego  das   técnicas  usuais.  A  nitretação  permite  obter  dureza  superficial  da  ordem  de  62  a  64  Rockwell   C.  
  • 43. q    Corrosão   intergranular   é   um   dos   fenômenos   indesejáveis   que   pode   ocorrer   nos   aços   inoxidáveis   austení9cos   é   a,   devido   à   precipitação   de   carboneto   de   cromo.   Um   dos   meios   de   evitá-­‐la   é   pela   adição   de   9tânio   e   de   nióbio,   porque   esses   elementos   fixam   o   carbono   na   forma  de  carbonetos  de  9tânio  e  de  nióbio.         Figura  28  –  acúmulo  de  Cr23  C6   Figura  29  –  trinca  devido  a  corrosão   Figura  30  –  trinca  intergranular   intragranular  
  • 44. q  São  ligas  de  Cromo  e  Níquel  contendo  elementos  precipitantes  como  Cobre,  Alumínio  e   Titânio;     q  As  principais  caracterís9cas  dos  aços  inoxidáveis   PH  envolvem:       •  são  indicados  por   PH  (precipitacion  hardening);     •  são  endurecidos  por  meio  de  tratamentos  térmicos  de  solubilização  e    envelhecimento;     •  podem  ser  austení9co,  semi-­‐matersí9co  e  martensí9co  quando  no  estado  recozido;   •  apresentam   a   melhor   combinação   entre   resistência   a   corrosão,   resistência   mecânica   e   boa  duc9lidade.     Figura  31  –  barras  de  aço  inoxidável  
  • 45. q   Principais  aplicações:     Foram   desenvolvidos   e   são   usados   de   forma   ampla,   tanto   nos   Estados   Unidos   como   no   Reino   Unido,   por   exemplo   nas   aplicações   aeroespaciais.   Usa-­‐se   para   fabricação   de   componentes  de  motores  e  turbinas  e  para  peças  da  indústria  aeronáu9ca.     •  Indústria  aeronáu9ca  –  os  aços  inox  endurecíveis  por  precipitação  foram  inicialmente     desenvolvidos  para  este  9po  de  aplicação;   •  Indústria  de  extração  do  petróleo  e  do  gás;   •  Indústria  petroquímica;   •  Indústria  química  em  geral;   •  Indústria  de  papel  e  celulose.   Figura  32  –  aplicações  aço  inoxidável  nas  indústrias  aeroespaciais  e  petroquímica  
  • 46. q  A   tabela   7   (abaixo)   mostra   alguns   9pos   de   aços.   Eles   são   divididos   em   três   classes   –   martensí9cos,  semi-­‐austení9cos  e  austení9cos.   Tabela  7  –  9pos  de  aços  
  • 47. q  A  tabela  8  (abaixo)  mostra  as  propriedades  mecânicas  que  podem  ser  ob9das  de  acordo  com   o  tratamento  de  envelhecimento.   Tabela    8  –  propriedades  mecânicas  dos  aços  inoxidáveis  de  acordo  com  o  tratamento  de  envelhecimento  
  • 48. q   Tratamento  Térmico  dos  Aços  Inox  Endurecíveis  por  Precipitação     O   tratamento   térmico   dos   aços   inox   endurecíveis   por   precipitação   consiste   na   solubilização   seguida  pelo  envelhecimento.       1)   Recozimento   para   solubilização:   aquecer   a   1040ºC   +   -­‐   15ºC,   manter   em   temperatura   até   completa   homogeneização   e   resfriar   ao   ar   ou   em   óleo   até   25ºC.   É   importante   a9ngir   no   resfriamento  a  temperatura  de  25ºC  para  assegurar-­‐se  completa  transformação  da  austenita  em   martensita.  Se  necessário  o  resfriamento  pode  terminar  por  uma  imersão  em  água  fria.         2)   Envelhecimento   (endurecimento   por   precipitação):   aquecer   até   a   temperatura   de   envelhecimento,  manter  em  temperatura  durante  o  tempo  indicado  e  resfriar  ao  ar.  Os  diversos   estados   de   envelhecimento   são   designados   pela   E   seguida   de   um   número   que   indica   aproximadamente  a  temperatura  de  envelhecimento  correspondente.  
  • 49. q   Composição  Química   Os  aços  inox  endurecíveis  por  precipitação  são  ligas  ferro  -­‐  cromo  (12  a  17  %)  –  níquel  (4  a  8   %)   –   molibdênio   (0   a   2   %)   com   matriz   martensí9ca   (de   baixo   carbono)   endurecida   pela   precipitação   de   compostos   intermetálicos   formados   pela   adição   de   elementos   (em   teores   menores)   como   alumínio,   cobre,   9tânio   e   nióbio,   ou   com   matriz   austení9ca,   podendo   haver   também  os  semi-­‐austení9cos.     AISI C Mn Si Cr Ni Mo Outros W Inoxidável 0,07 0,5 0,5 16,75 6,75 - 0,8 Ti 0,2Al 17-4 PH 0,04 0,4 0,5 15,50 4,25 - 0,25 Nb 3,6 Cu 17-7 PH 0,07 0,7 0,4 17 7 - 1,15 Al PH 15-7 Mo 0,07 0,7 0,4 15 7 2,25 1,15 Al AM 350 0,1 0,75 0,35 16,5 4,25 2,25 0,1 N Tabela  9  –  composição  química  dos  aços  inoxidáveis  
  • 50.   Aços  inoxidáveis  nitrônicos    →  aços  com  0,14  a  0,32%  de  Nitrogênio     Possuem  altos  teores  de  cromo,  manganês,  níquel  e  eventualmente  molibdênio,  silício,   nióbio  e  vanádio.  Conforme  demonstrado  na  tabela  abaixo:   Tabela  10  –  composição  química  dos  aços  inoxidáveis  
  • 51. São   do   9po   austení9co   e   possuem   maior   resistência   mecânica,   tanto   à   temperatura   ambiente   como   a   alta   temperatura.   Apresentam   um   percentual   de   carbono   baixo,   de   modo   que   não   ocorre   transformação   martensí9ca.   Mantêm   ainda   resistência   e   tenacidade  elevadas,  às  temperaturas  criogênicas.           Nitrônico   32   e   33:   Podem   ser   ambos   encruados,   resultando   em   resistência   mecânica   mais   elevada.   O   9po   33   tem   sido   usado   na   forma  de  barras  e  fios,  ao  passo  que  o  9po  32,  na  forma  de  chapas,   9ras  e  tubos.  Ambos  apresentam  idên9ca  resistência  à  corrosão  na   maioria  dos  meios  corrosivos.   Figura  33  –  barras  de  aço  inox   Nitrônico   40:   apresenta,   à   temperatura   ambiente,   um   limite   de   escoamento   cerca   de   2   vezes   maior   que   o   dos   aços   inoxidáveis   austení9cos  comparáveis,  tais  como  304  e  347,  além  de  excelentes   resistências   à   corrosão   e   à   oxidação.   Tem   boa   resistência   e   tenacidade,   o   que   o   torna   indicado   para   armazenamento   e   transporte  de  gases  liquefeitos.   Figura  34  –  veículo  de  transportes  de  gases  liquefeitos  
  • 52.     Nitrônico  50:    (mais  altamente  ligado)  apresenta  melhor  resistência   à   corrosão   que   os   9pos   convencionais   316   e   316L   e   cerca   do   dobro   do   limite   de   escoamento.   Nesse   aço,   adiciona-­‐se   comumente   também   Mo,   Nb   e   V   para   aumentar   sua   resistência   mecânica   e   sua   resistência   à   corrosão.   Pode   ser   encruado,   o   que   melhora   ainda   mais   sua   resistência.   Aplica-­‐se   nas   indústrias   química   e   naval,   em   bombas,  válvulas,  cabos,  correntes,  molas  e  acessórios  diversos.         Figura  35  –  corrente  e  mola         Nitrônico   60:   possui   elevado   teor   de   silício   que   melhora   a   resistência   à   oxidação   do   aço,   fato   esse   que   tende   a   melhorar   a   resistência   do   material   em   emprego   onde   ocorre   atrito   de   metal   com  metal,  sem  lubrificação.  A  altas  temperaturas,  até  815°C,  sua   resistência  mecânica  é  bem  maior  que  a  do  9po  convencional  304.   Por  essa  razão  e  por  sua  excelente  resistência  à  oxidação,  um  dos   empregos   recomendáveis   é   em   eixos   de   motores   Diesel   e   aplicações  semelhantes.   Figura  36  –  motor  a  diesel  
  • 53. q   Principais  aplicações:     Em  ambientes  que  exigem  alta  resistência  à  corrosão,  como  centrífugas  para  produção  de   sabonetes   em   indústrias   químicas   e   bombas   hidráulicas   que   trabalham   na   indústria   petrolífera  e  de  mineração,  em  contato  com  meios  lamacentos.   Figura  37  –  centrífuga  inox  de  produção   Figura  38  –  bomba  hidráulica     de  sabonetes  
  • 54. q   Composição  Química:     Todas   as   peças   de   aço   fundido   resistente   à   corrosão   contêm   cromo   acima   de   11%   e   a   maioria  delas,  níquel  de  1  a  30%.  O  teor  de  carbono  é  geralmente  abaixo  de  0,20%,  sendo  às   vezes  da  ordem  de  0,03%.  Podem  ainda  conter  pequenas  adições  de  molibdênio    e  nióbio.       •    O   molibdênio   –   adicionado   entre   2   e   3%   -­‐   melhora   a   resistência   à   corrosão   geral.   Essas   ligas  são  muito  usadas  para  aplicações  sujeitas  à  ação  da  água  do  mar.       •    O   nióbio   –   nos   aços   impede   a   precipitação   de   carboneto   de   cromo   na   faixa   de   temperaturas   crí9cas   (par9cularmente   entre   560   e   650°C),   porque   a   liga   na   condição   fundida  apresenta  a  maior  parte  do  carbono  na  forma  de  carboneto  de  nióbio.  Para  obter-­‐se   a   máxima   resistência   ao   ataque   intergranular,   a   liga   é   aquecida   a   1120°C,   seguindo-­‐se   resfriamento   até   a   temperatura   ambiente   e   reaquecendo-­‐se,   entre   870   e   925°C,   quando   ocorre  a  precipitação  de  carboneto  de  nióbio.  
  • 55. q   Principais  aplicações:     O  emprego  de  aço  inoxidável  na  fundição  de  peças  é  feito  mais  no  sen9do  de  se  procurar   evitar   a   ação   corrosiva   do   meio,   ficando   em   segundo   plano   as   condições   rela9vas   à   resistência  mecânica.  As  peças  fundidas  de  aço  inoxidável  são  empregadas  com  o  obje9vo   de  resis9r  à  ação  corrosiva  de  soluções  aquosas,  à  temperatura  ambiente  ou  próxima,  e  de   gases   quentes   e   de   líquidos   de   elevado   ponto   de   ebulição,   a   temperaturas   de   até   cerca   de  650°C  (249).       Figura  39  –  peças  fundidas  de  aço  inox  
  • 56. q   Vantagens:     A   sua   usinabilidade   é   sa9sfatória,   do   mesmo   modo   que   a   soldabilidade,   desde   que   certas   precauções  sejam  tomadas.     São  muitas  as  vantagens  da  fundição  de  aço:     •    Alta   resistência   à   corrosão,   devido   a   quan9dades   controladas   de   ferrita   presente   na   mesma;   •    Possuem  capacidade  de  refle9r  a  luz,  daí  os  produtos  de  aço  aparentar  sempre  um  visual   novo;   •    Projetos   flexíveis,   como   as   peças   de   aço   podem   ser   facilmente   dobradas   em   formas   complexas;  e   •   moldes  de  aço  pode  ser  soldado  melhor  do  que  qualquer  outro  metal  de  fundição,  etc.    
  • 57. Custo  Direto  Anual  da  Corrosão  por  Setor  Industrial   Total:  US$137,9  bilhões   UGlidades   Produção  e   Manufatura   Figura  40  –    Custos  por  categoria  
  • 58. Infraestrutura   Total:  US$22,6  bilhões   Figura  41  –    Custos    em  Infraestrutura   VOLTAR  
  • 59. UGlidades   Total:  US$47,9  bilhões   Figura  42  –    Custos    em  U9lidades   VOLTAR  
  • 60. Transporte   Total:  US$29,7  bilhões   Figura  43  –    Custos    em  Transporte   VOLTAR  
  • 61. Produção  e  Manufatura   Total:  US$17,6  bilhões   Figura  44  –    Custos    em  Produção  e   Manufatura   VOLTAR  
  • 62. Governo   Total:  US$20,1  bilhões   Figura  45  –    Custos    com  Governo   VOLTAR  
  • 63. Custos  dos  meios  de  combate  à  corrosão  (US$)   •  RevesGmento  e  Pintura  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  108,6  bi   •  Ligas  Resistentes  à  Corrosão  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  7,7  bi   •  Inibidores  de  Corrosão  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  1,1  bi   •  PlásGcos  de  Engenharia  e  Polímeros  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  1,8  bi   •  Proteção  Anódica  e  Catódica  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  1,0  bi   •  Serviçoes  de  Controle  à  Corrosão  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐  1,2  bi   •  Pesquisa  e  Desenvolvimento  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐            -­‐   •  Educação  e  Treinamento  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐            -­‐   •  TOTAL  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐    121,4  bi  
  • 64.   Diante  do  exposto  verifica-­‐se  a  importância  dos  aços  inoxidáveis  em  todas  as  a9vidades,  o  que  pode   ser  resumido  através  dos  benepcios  que  os  mesmos  apresentam:       •    resistência   à   corrosão   em   ambientes   atmosféricos,   aquosos   normais,   ambientes   mais   agressivos   (presença  de  ácidos,  soluções  alcalinas,  soluções  contendo  cloro);       •   resistência  ao  calor  e  à  oxidação  superficial,  para  as  classes  com  altos  teores  de  cromo  e  níquel;     •    higiene,   fator   importante   nas   condições   estritamente   higiênicas   de   cozinhas,   hospitais   e   fábricas   de   processamento  de  alimentos;       •    aparência  esté9ca,  devido  sua  superpcie  brilhante,  a  qual  pode  se  facilmente  man9da,  tornando-­‐o   aplicável  em  arquitetura  e  ornamentação;       •    resistência   mecânica,   sobretudo   no   caso   dos   aços   austení9cos,   que   pelo   encruamento   adquirem   maior  resistência,  e  nos  aços  dúplex  de  alta  resistência;       •    resistência  ao  choque,  em  função  da  microestrutura  austení9ca  da  série  300  com  alta  tenacidade,   tornando-­‐os  par9cularmente  adequados  para  aplicações  criogênicas;     •    facilidade   de   fabricação,   as   técnicas   modernas   têm   tornado   fácil   as   aplicações   de   operação   de   conformação,  corte,  soldagem  e  usinagem.