Aço inoxidável: a evolução do aço carbono

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O aço inoxidável nada mais é do que a evolução do aço carbono. De uma forma geral, o aço é feito de ligas que possuem o ferro e o carbono como componentes principais, podendo também conter concentrações diferentes de outros elementos químicos.

Para ser definida como aço, a liga de ferro e carbono precisa ter um teor de carbono menor do que 2%. Em aços comerciais, a concentração de carbono pode ser bem menor, mesmo porque um teor de carbono acima de 2% já classifica a liga como ferro fundido.

A liga de aço possui propriedades mecânicas que estão diretamente ligadas com o teor de carbono que, nesse caso, geralmente é inferior a 1, além do tratamento térmico a que ela é submetida.

O carbono no aço faz com que a liga seja mais forte, melhorando sua resistência e, ao mesmo tempo, mantendo um custo baixo para o metal.

Tipos diferentes de aço

Existe um grande número de ligas que formam o aço. Em princípio, o material pode ser classificado de três formas diferentes: de acordo com sua composição química, com sua estrutura e com sua aplicação.

Com relação à composição química, o aço pode ser classificado em dois grandes grupos:

  • Aço carbono, que são formados de ligas de ferro e carbono, contendo entre 0,008% e 2,11% de carbono, além de alguns outros elementos residuais resultantes do próprio processo de fabricação;
  • Aço liga, que são aqueles que contém outros elementos de liga, ou quando apresentam elementos residuais em teores acima do que é considerado normal.

O aço inoxidável

O aço inoxidável é uma liga contendo ferro, carbono e cromo, tendo uma quantidade mínima de 10% desse último elemento. Alguns outros metais também podem integrar a liga, como o níquel, molibdênio e titânio, entre outros, embora seja o cromo o elemento mais importante, já que é ele quem oferece ao aço inoxidável maior resistência à corrosão.

O cromo deve ser distribuído de forma homogênea na superfície da liga, já que, ao entrar em contato com o oxigênio da atmosfera, reage formando uma fina camada, contínua e resistente à oxidação, protegendo a liga contra ataques corrosivos do meio ambiente.

Essa camada é denominada passiva, sendo resistência e praticamente invisível, formada sobre toda a superfície do aço inoxidável através da combinação do oxigênio do ar com o cromo presente na liga e que oferece o brilho natural do aço inox.

O oxigênio da atmosfera e o cromo apresentam uma grande afinidade e essa película protetora é formada instantaneamente, sendo bastante estável e aderindo perfeitamente à superfície da liga, evitando seu desprendimento. É uma cama impermeável, que impede o ataque do oxigênio ao ferro, não possibilitando a oxidação.

O aço inoxidável, em razão da presença de diversos elementos, pode ser dividido em 5 categorias, com base na sua estrutura:

  • Austeníticos;
  • Martensíticos;
  • Ferríticos;
  • Duplex
  • Endurecíveis por precipitação.

O aço inoxidável mais utilizado para a produção e equipamentos é o austenítico, que possui entre 17 a 25% de cromo e entre 7 a 20% de níquel. É um aço que apresenta maior ductilidade, podendo ser trabalhado mais facilmente, oferecendo bom desempenho em soldagem e apresentando maior resistência à corrosão.

O aço austenítico, além disso, não é magnético, não sendo atraído por imãs.

Além dessas características, cada elemento químico presente na liga de aço inoxidável possui uma função diferente, o que faz com que o aço inox seja um material bastante versátil, podendo ser usado em qualquer aplicação.

  • O cromo é o elemento responsável pela formação da película protetora. Sendo resistente à corrosão, o cromo também oferece propriedades mecânicas, como o endurecimento, melhorando a resistência da liga;
  • O níquel é um metal que amplia a faixa de estabilidade do aço inoxidável, ou seja, é o elemento endurecedor por solução sólida, servindo para aumentar a resistência da liga à corrosão e ao calor;
  • O manganês é adicionado em quantidades mínimas, servindo para melhorar ainda mais as características do níquel presente na liga;
  • O molibdênio aumenta a estabilidade da camada passiva e a resistência à corrosão por ácido sulfúrico e pela maresia, oferecendo maior resistência à corrosão por pite;
  • Outros metais, como titânio, tântalo e nióbio ajudam a minimizar a corrosão intergranular;
  • O nitrogênio melhora a ductilidade e a dureza da liga do aço inoxidável;
  • O enxofre pode ser adicionado na liga do aço inox para melhorar o corte.

Com suas características, o aço inoxidável é, dessa forma, a evolução do aço carbono, possibilitando maior aplicação na indústria, no comércio, na construção civil e servindo até mesmo para decoração.