2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38
Todos os anos, muito metal é perdido devido à corrosão. No entanto, ainda mais danos são causados pela falha de produtos metálicos como resultado da corrosão. Os custos necessários para a substituição de peças ou reparos atuais de aparelhos, carros, embarcações marítimas e fluviais, equipamentos utilizados na produção de produtos químicos são muitas vezes superiores ao custo do material utilizado para fabricá-los.
Há também perdas indiretas significativas. Isso inclui, por exemplo, vazamento de gás ou óleo de dutos danificados por corrosão, deterioração de alimentos, destruição de estruturas de edifícios e muito mais. Portanto, o combate à corrosão do metal é de suma importância.
Por que os materiais metálicos quebram?
Antes de passarmos para a questão do que é aço resistente à corrosão, vamos entender o conceito de corrosão e a essência desse processo.
Traduzido do latim corroder - corrosivo. Destruição espontânea lenta de metais e ligas com base neles, ocorrendo sob a influência química do ambienteambiente é chamado de corrosão. A razão para esta destruição é a interação química (reações redox) de materiais metálicos com o meio gasoso ou líquido em que estão localizados.
O que são aços inoxidáveis e ligas?
Produtos feitos de aço inoxidável e resistente ao calor ou suas ligas são projetados para trabalhar em ambientes agressivos em temperaturas altas ou normais. Portanto, o principal requisito para os materiais deste grupo é a resistência ao calor (resistência a um ambiente gasoso ou vapor em altas temperaturas) ou resistência à corrosão (a capacidade de resistir efetivamente aos efeitos de fatores agressivos em temperaturas normais).
A resistência à corrosão é característica dos produtos metálicos, em cuja superfície se forma um forte filme passivador em ambiente agressivo, que impede a penetração em camadas mais profundas do metal e a interação de uma substância agressiva com elas.
Em outras palavras, o aço inoxidável é um aço resistente à corrosão intergranular, química, eletroquímica e outras.
Composição química
As propriedades de um metal são determinadas por sua composição química. Com um teor de cromo de 12-13%, o aço torna-se inoxidável, ou seja, estável na atmosfera e ambientes químicos. Aumentar o teor de cromo para 28-30% o torna estável em ambientes agressivos.
Entre outros elementos usados para ligas,inclui manganês, alumínio, titânio, níquel. As mais utilizadas são as ligas, nas quais o teor médio de níquel é de 10%, cromo - 18%, carbono - de 0,08 ou 0,12%, titânio - 1% (12X18H10T - aço resistente à corrosão, GOST 5632).
Classificação por tipo de microestrutura: grau de aço inoxidável austenítico
A resistência desta classe ao ataque corrosivo é aumentada pelos elementos de liga níquel (de 5 a 15%) e cromo (de 15 a 20%). As ligas austeníticas são insensíveis à corrosão intergranular, desde que o teor de carbono nelas seja inferior ao limite de sua solubilidade em austenita (0,02-0,03% ou menos). Não magnético, bem sujeito a soldagem, deformação a frio e a quente. Possuem excelente tecnologia. É o melhor aço para fixadores, soldas e aplicações em diversas indústrias.
classe martensítica
Os aços inoxidáveis incluídos na classe martensítica podem ser magnéticos e apresentar indicadores de dureza máxima mais elevados em comparação com os austeníticos. O endurecimento é obtido por têmpera e revenimento. Bom para produtos destinados ao uso em ambientes médios a leves (como alguns produtos de processamento de alimentos ou lâminas de barbear).
Grau de ferrite
Com alta resistência à corrosão, as propriedades desses graus são semelhantes às do aço macio. O teor médio de cromo é11-17%. Usado na produção de eletrodomésticos, elementos de decoração arquitetônica de interiores, utensílios de cozinha.
Grau ferrítico austenítico
Os aços inoxidáveis resistentes à corrosão desta classe se distinguem por um teor reduzido de níquel e um alto teor de cromo (de 21 a 28%). Nióbio, titânio, cobre atuam como elementos de liga adicionais. Após o tratamento térmico, a proporção de ferrita e austenita é de aproximadamente um para um.
Aços austenítico-ferríticos são duas vezes mais fortes que os aços austeníticos. Ao mesmo tempo, eles são dúcteis, resistem bem a cargas de choque, têm baixo nível de rachaduras por corrosão e alta resistência à corrosão intergranular. Recomendado para uso na construção civil, indústria manufatureira, para fabricação de produtos que entrarão em contato com a água do mar.
Grau austenítico-martensítico
Teor de cromo de 12 a 18%, níquel - de 3,7 a 7,5%. Elementos adicionais - cromo e alumínio. Eles são endurecidos por endurecimento (t > 975 °С) e revenimento subsequente (t=450-500 °С). Os aços inoxidáveis austenítico-martensíticos são bem soldados e possuem altas propriedades mecânicas.
Aço inoxidável: preço (fatores que influenciam a formação)
A composição de metais resistentes à corrosão inclui elementos de liga caros, como cromo, níquel, titânio, molibdênio. Seu custo é decisivo na precificação. Porque outros graus (carbono, estrutural,rolamento de esferas, ferramenta, etc.) contêm os elementos listados em quantidades muito menores, então, em comparação com eles, o custo dos aços resistentes à corrosão é sempre maior. No entanto, o preço pode variar dependendo das condições de mercado e dos custos necessários para produzir aço inoxidável.
Propriedades mecânicas
Os graus de aço inoxidável devem ter propriedades mecânicas que atendam aos padrões de fabricação estabelecidos. Estes incluem:
- dureza Brinell máxima (HB);
- alongamento (%);
- força de escoamento (H/mm2);
- resistência à tração (H/mm2).
Após a produção, cada lote (fusão) de produtos comercializáveis é verificado quanto à conformidade com as propriedades mecânicas e microestrutura do aço grau GOST. Os resultados do exame laboratorial das amostras estão indicados no certificado de fabricação.
Sistema de designação de grau de aço
Uma vasta gama de ligas e aços é produzida em vários países do mundo. Ao mesmo tempo, ainda não existe um sistema internacional único para sua rotulagem.
Nos Estados Unidos da América, existem vários sistemas de designação ao mesmo tempo. Essa situação, devido à presença de um grande número de organizações de padronização (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), cria certas dificuldades para parceiros, empreiteiros e clientes de produtos metálicos de fabricantes americanos de outros países.
No Japão açosão marcados com letras e números indicando seu grupo (ligas de baixa liga, alta liga, para fins especiais, liga média, alta qualidade, alta qualidade etc.), o número de série e as propriedades do metal.
Nos países da União Europeia, as designações são regulamentadas pela norma EN 100 27, que determina a ordem de atribuição do nome e do número de série.
Na Federação Russa existe um sistema alfanumérico desenvolvido durante a União Soviética, de acordo com o qual os graus de aço são designados. GOST prescreve para indicar cada elemento químico de liga que faz parte do metal com uma letra russa maiúscula.
Para manganês, isso é G, silício - C, cromo - X, níquel - H, molibdênio - M, tungstênio - B, vanádio - F, titânio - T, alumínio - Yu, nióbio - B, cob alto - K, zircônio - C, boro - R.
Os números após a letra indicam a porcentagem de elementos de liga. Se a composição do aço contém menos de 1% do elemento de liga, então o número não é afixado, com um teor de 1 a 2% após a letra 1. O número de dois dígitos indicado no início do grau é necessário para indicar o teor médio de carbono em centésimos de porcentagem dentro da composição do grau.
Gama de produtos em aço inoxidável
Aço resistente à corrosão é usado para os seguintes produtos:
- folhas gravadas e polidas tratadas termicamente;
- folhas não gravadas tratadas termicamente;
- termicamentefolhas cruas e não gravadas;
- tubos sem costura trabalhados a calor, a frio e a quente;
- tira de aço laminada a quente para uso geral;
- hexágonos calibrados;
- círculos inoxidáveis;
- fio inox (tratado a frio e trefilado a frio);
- fundição com propriedades especiais;
- forjados;
- outros tipos para os quais GOSTs e instruções técnicas (TU) foram desenvolvidos.
Escopo de aplicação
Como um dos melhores exemplos de resistência, estética, resistência à força destrutiva da corrosão e altas temperaturas, reciclabilidade e durabilidade, com excelente acabamento superficial que atende a todos os requisitos sanitários e higiênicos, o aço inoxidável é amplamente utilizado em quase todas as esferas da atividade econômica.
Aço inoxidável está em alta demanda nas indústrias petroquímica, química, papel e celulose, alimentos, construção, energia elétrica, construção naval e engenharia de transporte, instrumentos e indústrias ambientais.
A eficiência e durabilidade dos produtos fabricados em aço inoxidável é determinada pela escolha acertada de sua classe e marca, entendimento das propriedades físicas e químicas e estrutura microestrutural. Com a utilização de metais resistentes aos efeitos destrutivos da corrosão, exatamente de acordo com suas propriedades, podemos aproveitar todas as inegáveisos benefícios da tecnologia moderna.
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