Por que o aço inoxidável é “inoxidável”: mecanismo central do filme passivo de cromo
O que distingue o aço inoxidável do aço carbono comum é o seu teor de cromo de pelo menos 10,5%. O cromo reage espontaneamente com o oxigênio do ar para formar um filme de óxido passivo rico em cromo, denso e contínuo, em escala nanométrica. Essa barreira ultra-fina bloqueia umidade, oxigênio e meios corrosivos e possui capacidade de auto-reparo: pequenos arranhões na superfície regenerarão rapidamente a camada protetora de óxido de cromo sob condições aeróbicas, proporcionando resistência-à ferrugem a longo prazo.
O cromo sozinho fornece apenas desempenho anti-corrosão básico. Ao fazer ligas com níquel, molibdênio, nitrogênio, titânio e outros elementos, a indústria desenvolveu quatro sistemas metalográficos convencionais de aço inoxidável, adaptados a diversas condições de serviço.
Classificação, Propriedades e Cenários de Aplicação dos Quatro Principais Sistemas de Aço Inoxidável
1. Aços Inoxidáveis Austeníticos (Série 300: 304, 316L, 321)
O níquel é adicionado para estabilizar a microestrutura austenítica. Essas classes não são-magnéticas, apresentam excelente ductilidade e capacidade de dobra e soldabilidade superiores, com a melhor resistência geral à corrosão.
304 (18Cr-8Ni): classe de uso geral para aplicações civis;
316L: Liga com 2% a 3% de molibdênio para maior resistência à corrosão por íons cloreto, adequado para áreas costeiras, processamento químico e ambientes de água do mar;
321: Grau estabilizado-de titânio com resistência a altas-temperaturas e imunidade à corrosão intergranular, usado para tubulações e caldeiras{3}}de altas temperaturas.
2. Aços Inoxidáveis Ferríticos (430, 409L; Níquel-Série 400 Livre)
Sem níquel-, com menor custo de produção, fracamente magnético e com excelente condutividade térmica, mas com soldabilidade medíocre. Amplamente aplicado em painéis de eletrodomésticos, decorações de cozinhas e banheiros e sistemas de exaustão automotiva; a escolha-de custo-benefício para ambientes interiores secos.
3. Aços Inoxidáveis Martensíticos (410, 420)
Alto teor de carbono e baixo teor de cromo permitem o endurecimento por têmpera, proporcionando extrema dureza e nitidez ao custo de fraca resistência à ferrugem. Os usos principais incluem ferramentas de corte, válvulas, rolamentos e lâminas cirúrgicas.
4. Aços Inoxidáveis Duplex (2205, 2507)
Microestrutura-de fase dupla composta por austenita e ferrita. Sua resistência à tração dobra a do aço inoxidável 304, com resistência-líder do setor à corrosão por pite e à corrosão sob tensão. Como aços inoxidáveis especiais-de alta qualidade, eles atendem a condições de trabalho com-corrosão extremamente alta, como instalações-em águas profundas, processos químicos com ácidos fortes e projetos de dessalinização de água do mar.
Esclarecimento de equívocos comuns da indústria
"Aço inoxidável-não magnético é igual a alta qualidade": o aço inoxidável ferrítico grau 430 é magnético, enquanto o-trabalhado a frio 304 também desenvolve um leve magnetismo. O magnetismo não pode ser usado para julgar a qualidade do material.
"O aço inoxidável nunca enferruja": A névoa salina intensa, o ácido forte ou a imersão prolongada em água podem quebrar a película passiva, resultando em corrosão por picadas e manchas de ferrugem. Os tipos de materiais apropriados devem ser selecionados de acordo com os ambientes de serviço.
