Aço inoxidável pode ser dividido em diferentes tipos de acordo com sua microestrutura e composição, e cada tipo de aço inoxidável tem desempenho e aplicação diferentes. Este artigo se concentrará em cinco tipos comuns de aço inoxidável: aço inoxidável austenítico, aço inoxidável ferrítico, aço inoxidável martensítico, aço inoxidável duplex e aço inoxidável endurecível por precipitação.
Aço inoxidável austenítico é um tipo de aço inoxidável caracterizado por uma estrutura cristalina austenítica. Os principais elementos de liga do aço inoxidável austenítico são o cromo (Cr) e o níquel (Ni), dos quais o cromo geralmente está acima de 18% e o níquel geralmente está acima de 8%. Devido ao seu alto teor de níquel, o aço inoxidável austenítico geralmente tem boa resistência à corrosão, ductilidade e tenacidade a baixas temperaturas.
A estrutura cristalina do aço inoxidável austenítico é cúbica de face centrada (FCC), o que lhe confere alta plasticidade e ductilidade, permitindo que ele mantenha boas propriedades mecânicas sob condições extremas.
O aço inoxidável austenítico pode ser dividido nos seguintes tipos de acordo com sua composição química e características de desempenho:
aço inoxidável 304 (1.4301): uma liga de 18% de cromo e 8% de níquel, com bom desempenho abrangente, adequada para vários ambientes levemente corrosivos.
aço inoxidável 316 (1.4401): 2%-3% de molibdênio é adicionado ao 304, o que melhora significativamente a capacidade de resistir à corrosão por cloreto e é adequado para locais mais corrosivos, como ambientes marinhos e equipamentos químicos.
aço inoxidável 321 (1.4541): é adicionado titânio, que tem melhor resistência à corrosão intergranular e é frequentemente usado em equipamentos de alta temperatura.
aço inoxidável 904L (1.4539): contém elementos de liga mais elevados, como cobre, proporcionando maior resistência à corrosão, e é frequentemente usado em sistemas de resfriamento de água do mar, tratamento de gases ácidos e outros ambientes.
- Forte resistência à corrosão: O aço inoxidável austenítico tem boa resistência à corrosão na maioria dos ambientes ácidos e alcalinos, especialmente forte resistência à corrosão por cloretos.
- Boa processabilidade: Devido à alta ductilidade da estrutura austenítica, o aço inoxidável austenítico é muito adequado para processos de processamento como estampagem, trefilação e soldagem.
- Boa tenacidade em baixas temperaturas: o aço inoxidável austenítico ainda pode manter boa tenacidade em ambientes de baixa temperatura e é adequado para uso em equipamentos de baixa temperatura.
- Alta dificuldade de tratamento térmico: Embora o aço inoxidável austenítico tenha excelente desempenho em condições normais, é difícil tratá-lo termicamente, especialmente em altas temperaturas, sendo propenso à corrosão intergranular.
- Indústrias alimentícia e farmacêutica: os aços inoxidáveis 304 e 316 são amplamente utilizados em equipamentos de processamento de alimentos, equipamentos farmacêuticos e instalações de tratamento de água potável.
- Indústrias químicas e petroquímicas: a resistência à corrosão o torna adequado para recipientes químicos, reatores, dutos e outros equipamentos.
- Indústrias de decoração de edifícios e eletrodomésticos: o aço inoxidável austenítico tem uma bela aparência e resistência à corrosão, sendo frequentemente usado na construção de paredes externas, pontes e diversas peças de eletrodomésticos.
- Dispositivos médicos: Devido à sua excelente biocompatibilidade, o aço inoxidável austenítico é amplamente utilizado em instrumentos cirúrgicos, articulações artificiais, etc.
Aço inoxidável ferrítico é um tipo de aço inoxidável com uma estrutura de cristal de ferrite. Seu principal elemento de liga é o cromo (Cr), o teor de cromo é geralmente entre 10.5% e 30%, e o teor de níquel é baixo (geralmente menos de 1%). O aço inoxidável ferrítico tem um preço mais baixo e melhor resistência à oxidação, e é particularmente adequado para ambientes com alta temperatura e baixos requisitos de resistência à corrosão.
Aço inoxidável 430 (1.4016): O teor de cromo é de cerca de 17%, com boa resistência à corrosão e à oxidação, sendo amplamente utilizado em equipamentos de cozinha, sistemas de exaustão de automóveis, etc.
Aço inoxidável 446 (1.4762): Possui maior teor de cromo (cerca de 24% a 27%), por isso tem melhor resistência a altas temperaturas e é frequentemente usado em caldeiras, fogões, motores de foguete, etc.
Aço inoxidável 439 (1.4510): Contém 16%-18% de cromo, usado principalmente em automóveis, caldeiras e trocadores de calor, com boa resistência à corrosão e soldabilidade.
- Forte resistência a altas temperaturas: O aço inoxidável ferrítico tem forte resistência à oxidação em ambientes de alta temperatura e é particularmente adequado para ambientes de trabalho em alta temperatura.
- Boa resistência à corrosão: O aço inoxidável ferrítico tem boa resistência à corrosão de ácidos, álcalis e substâncias oxidantes em geral, especialmente em altas temperaturas.
- Baixa soldabilidade: O aço inoxidável ferrítico é propenso a rachaduras durante a soldagem, por isso tem altos requisitos para tecnologia de soldagem.
- Baixa ductilidade: Comparado ao aço inoxidável austenítico, o aço inoxidável ferrítico tem baixa ductilidade e não é adequado para processos complexos de estampagem e alongamento.
- Indústria automotiva: amplamente utilizado em tubos de escape de automóveis, peças de automóveis, etc.
- Equipamentos de cozinha: como pias, fogões, louças, etc.
- Caldeiras e trocadores de calor: adequados para ambientes de alta temperatura, como revestimentos de caldeiras, trocadores de calor, etc.
- Decoração arquitetônica: usado para aplicações decorativas resistentes a altas temperaturas, como telhados, paredes externas, etc.
O aço inoxidável martensítico é um tipo de aço inoxidável com estrutura cristalina martensítica como a principal microestrutura. Sua composição de liga geralmente contém de 12% a 18% de cromo e uma quantidade menor de níquel. Devido à sua alta dureza e resistência, o aço inoxidável martensítico é frequentemente usado em aplicações de alta resistência e resistentes ao desgaste, mas sua resistência à corrosão é baixa.
Aço inoxidável 410 (1.4006): Contém 12%-14% de cromo e um teor de carbono mais alto, com boa resistência ao desgaste e moderada resistência à corrosão. Comumente usado na fabricação de facas, peças mecânicas, etc.
Aço inoxidável 420 (1.4021): Contém mais carbono do que o aço inoxidável 410, tem maior dureza e resistência ao desgaste e é adequado para facas, instrumentos cirúrgicos, etc.
Aço inoxidável 440C (1.4125): Contém até 1.2% de carbono, possui dureza e resistência ao desgaste muito altas e é adequado para a fabricação de ferramentas e rolamentos de alta dureza.
- Alta resistência e dureza: O aço inoxidável martensítico pode obter dureza e resistência extremamente altas após tratamento térmico, o que é adequado para aplicações com resistência ao desgaste e requisitos de alta resistência.
- Baixa resistência à corrosão: Comparados aos aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos, os aços inoxidáveis martensíticos apresentam baixa resistência à corrosão, especialmente em ambientes úmidos ou corrosivos.
- Baixa ductilidade: Devido à sua alta dureza, os aços inoxidáveis martensíticos apresentam baixa ductilidade e são difíceis de trabalhar a frio.
- Facas e ferramentas de corte: Os aços inoxidáveis martensíticos são amplamente utilizados em facas, bisturis, tesouras, raspadores e outras ferramentas que exigem bordas afiadas.
- Rolamentos e peças mecânicas: Os aços inoxidáveis martensíticos são indicados para peças mecânicas como rolamentos e engrenagens que exigem alta resistência e resistência ao desgaste.
- Equipamentos médicos: como instrumentos cirúrgicos, instrumentos odontológicos, etc.
- Corpos de bombas e válvulas: Utilizados em corpos de bombas, válvulas e outras peças que exigem alta resistência à pressão e ao desgaste em indústrias como petroquímica e usinas nucleares.
Aço inoxidável duplex é um tipo de aço inoxidável com uma estrutura de cristal duplo de austenita e ferrita. Sua microestrutura é geralmente composta de 50% de fase austenita e 50% de fase ferrita. O aço inoxidável duplex combina as vantagens de duas fases e pode manter boa resistência à corrosão e alta resistência a rachaduras, garantindo alta resistência.
Aço inoxidável 2205 duplex (1.4462): Possui 22% de cromo e 5% de níquel, e nitrogênio é adicionado. Possui ótima resistência à corrosão e resistência à corrosão sob tensão. É frequentemente usado em engenharia marinha, petrolífera e química.
Aço inoxidável 2507 duplex (1.4410): Contém mais cromo (25%) e níquel (7%), e também contém uma quantidade maior de molibdênio. Tem maior resistência à corrosão e é adequado para ambientes extremamente corrosivos, como engenharia marinha, indústria de petróleo e gás, etc.
- Excelente resistência à corrosão: A resistência à corrosão do aço inoxidável duplex é melhor que a do aço inoxidável ferrítico convencional e próxima à do aço inoxidável austenítico, especialmente em corrosão por cloreto e ambientes ácidos.
- Alta resistência e alta resistência à pressão: Devido à sua estrutura única, o aço inoxidável duplex combina as vantagens da austenita e da ferrita, e sua resistência é muito maior do que a do aço inoxidável austenítico simples ou do aço inoxidável ferrítico, tornando-o adequado para uso em ambientes com alta pressão e alta temperatura.
- Boa resistência a trincas e corrosão sob tensão: Comparado com o aço inoxidável austenítico, o aço inoxidável duplex tem melhor resistência à corrosão sob tensão (SCC), por isso é adequado para uso em ambientes industriais adversos.
- Excelente processabilidade e soldabilidade: A processabilidade e soldabilidade do aço inoxidável duplex são relativamente boas, mas ainda ligeiramente inferiores ao aço inoxidável austenítico
- Engenharia naval: Aplicada em plataformas offshore, oleodutos submarinos, estruturas de navios e outros campos.
- Petróleo e gás: O aço inoxidável duplex é amplamente utilizado em tubulações resistentes à corrosão, tanques de armazenamento, trocadores de calor e outros equipamentos.
- Indústria de energia: Especialmente em equipamentos em usinas nucleares e termelétricas, o aço inoxidável duplex é frequentemente usado em tubulações de vapor, componentes de caldeiras e outras peças.
O aço inoxidável endurecido por precipitação é um aço inoxidável especial que pode melhorar significativamente sua resistência e dureza por meio do mecanismo de endurecimento por precipitação no tratamento térmico. Esse tipo de aço geralmente contém elementos como cromo, níquel, cobre e alumínio. Ao controlar a temperatura e o tempo do tratamento térmico, as partículas da segunda fase dissolvidas na matriz da liga são precipitadas, melhorando muito as propriedades mecânicas do material. O aço inoxidável endurecido por precipitação não só tem alta resistência e dureza, mas também mantém uma resistência à corrosão relativamente boa.
17-4 PH (aço inoxidável 630): Contém elementos como cromo, níquel e cobre, tem alta resistência e boa resistência à corrosão e é usado principalmente nas indústrias aeroespacial, de energia nuclear, química e outras.
15-5 PH: Contém uma pequena quantidade de nióbio e molibdênio, tem boa resistência e resistência à corrosão e é usado principalmente em equipamentos químicos, aeroespaciais, etc.
13-8 Mo: Adiciona molibdênio e uma certa quantidade de nióbio, tem alta resistência e resistência à fadiga e é frequentemente usado em vasos de alta pressão, equipamentos pneumáticos e outros campos.
PH 800: Com alta resistência e alta tenacidade, é amplamente utilizado na fabricação de equipamentos de alta temperatura e alta pressão.
- Resistência e dureza extremamente altas: por meio do processo de endurecimento por precipitação, o aço inoxidável endurecido por precipitação pode melhorar significativamente a resistência e a dureza do material sem sacrificar a resistência à corrosão.
- Boa resistência à corrosão: O aço inoxidável endurecido por precipitação tem resistência à corrosão relativamente boa, especialmente em ambientes neutros, fracamente ácidos e fracamente alcalinos.
- Boa resistência à fadiga e ao desgaste: Devido à sua excelente dureza e resistência, o aço inoxidável endurecido por precipitação tem boa resistência à fadiga e ao desgaste.
- Forte ajustabilidade: por meio de diferentes processos de tratamento térmico, as propriedades mecânicas do aço inoxidável endurecido por precipitação podem ser ajustadas conforme necessário para atender às necessidades de diferentes aplicações.
- Aeroespacial: O aço inoxidável endurecido por precipitação é usado para fabricar peças de alta resistência e alta resistência à corrosão, como peças de motores de aeronaves, lâminas de turbinas, bicos e fuselagens.
- Indústria de energia nuclear: Em ambientes de alta temperatura e alta radiação, como reatores nucleares e usinas nucleares, o aço inoxidável endurecido por precipitação pode fornecer maior resistência e resistência à corrosão.
- Petróleo e gás: Adequado para a fabricação de equipamentos de alta pressão e alta resistência, como plataformas de perfuração de petróleo, oleodutos e gasodutos de alta pressão e corpos de bombas.
- Vasos de alta pressão e equipamentos químicos: O aço inoxidável endurecido por precipitação é usado principalmente em reatores químicos, tanques de armazenamento, reatores e outros equipamentos.
De austenítico aço inoxidável, aço inoxidável ferrítico, aço inoxidável martensítico para aço inoxidável duplex e aço inoxidável endurecido por precipitação, cada tipo de aço inoxidável tem sua própria composição química, microestrutura e características de desempenho únicas para se adaptar a diferentes ambientes de trabalho e requisitos de aplicação. É fundamental escolher o tipo certo de aço inoxidável de acordo com os requisitos de uso específicos.
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