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MR6430 – Materiais Metálicos e Cerâmicos (Eng. Química)
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Aula 9 – Aços inoxidáveis – parte 1

Aços Inoxidáveis
~12% Cr mínimo em solução sólida na matriz leva a
formação de película passiva:
filme de óxidos hidratados, de estrutura próxima a de um gel, protegendo o aço do
contato com a solução corrosiva.
excelente aderência à superfície
pequena espessura
alta capacidade de auto-regeneração
Associados pelo menos ao mínimo teor de cromo,
níquel, molibdênio e nitrogênio
melhoram a qualidade das películas passivas.

Cromo e Níquel equivalentes
Elementos estabilizadores da ferrita
Elementos estabilizadores da austenita
Creq 0,5 %Nb
%Mo 1,5 %Si
%Cr
0,5 %Mn 30 (%C %N )
%Ni
Nieq

Diagrama de Schaeffler
(descreve microestruturas brutas de solidificação resfriadas de 1050 C)

0,17 %C – 1% Mn – 13% Cr Creq = 13% Nieq = 5,6%

0,08 %C – 13% Ni – 18% Cr - 2% Mn – 2% Mo Creq = 20% Nieq = 16,4%

Outras fases nos aços
inoxidáveis
’
Estrutura CCC, rica em cromo
Causa fragilização (aumenta tendência à
fratura por clivagem), especialmente a
475 C.
Bain e Griffiths (1927): “B” (“brittleness”)
Elevada dureza (940 HV ou 68 HRC),
trinta átomos por célula unitária
tetragonal (c/a=0,52), não magnética.
Presença de elementos ferritizantes
favorecem sua formação.
Carbonetos e nitretos, principalmente
de cromo
(a)
(b)
UNS S31803 DSS (a) aged at 850 C for 30 minutes, showing
ferrite (dark), austenite (gray) and sigma; (b) aged at 850 C for
100 hours, with austenite (gray) and sigma. Optical microscopy.
Modified Behara etching.

Aços inoxidáveis ferríticos

e martensíticos

Aços inoxidáveis martensíticos

DE LIGA SUBSTITUCIONAIS,
PARTICULARMENTE Cr microestrutura do aço na condição
de fornecimento:
AISI
420
%C
0,2
%Cr
14
grãos de ferrita e carbonetos
Formação de regiões empobrecidas
em Cr ao redor dos carbonetos
precipitados no revenimento
INÍCIO DA DIFUSÃO DE ELEMENTOS

Aumento do teor de Cr
em aços de estrutura
CCC (ferríticos e/ou
martensíticos) leva a
fragilização...
... a solução: aços de
estrutura CFC.
AUSTENÍTICOS

Aços inoxidáveis austeníticos
Séries AISI 200 (com Mn) e AISI 300 (com Ni)

O limite de solubilidade de carbono na austenita é baixo...

Diagrama Tempo-Temperatura-Precipitação
para um aço AISI 316

A formação de carbonetos de cromo depende de difusão...

Sensitização e corrosão intergranular

Corrosão intergranular
causada por
SENSITIZAÇÃO
(precipitação de
carbonetos de cromo, ou
de fases ricas em cromo,
nos contornos de grão).
Carlos Augusto Serna-Giraldo, Resistência à corrosão intergranular do aço inoxidável ferrítico UNS S43000 : avaliação por método de reativação
eletroquímica, efeito de tratamento isotérmico e mecanismo de sensitização. Tese (Doutorado em Engenharia), São Paulo, EP-USP, 2006, 197p.

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