O aço inox e suas utilidades na alimentação

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Não é de hoje que temos conhecimento de que o aço inox é uma descoberta que oferece diversos benefícios para uso nas mais variadas áreas de atividade humana. Desde a indústria de medicamentos, passando pela de alimentos e chegando à construção civil, o aço inoxidável vem se tornando cada vez mais utilizado.

Na indústria de alimentos, por exemplo, a utilização do aço inoxidável em tanques e outros equipamentos não é exigida, obrigatoriamente, mas sua aplicação vem sendo cada vez mais comum.

Em razão de suas características, produtos fabricados com aço inox estão sendo utilizados nos hospitais, nos hotéis e restaurantes e mesmo nas residências, onde encontramos o material em pias, eletrodomésticos e talheres, entre outras utilidades.

O aço inox é um material que oferece maior segurança, principalmente pelo fato de ser um produto de fácil limpeza e de rápida manutenção da higiene, já que evita contaminações de microrganismos e de outras substâncias nocivas à saúde humana.

Além da facilidade na higienização, o aço inoxidável é um tipo de material que apresenta maior resistência mecânica e à corrosão, resiste às maiores variações de temperatura e se mostra um material superior a qualquer outro, como aqueles produzidos com ferro, plásticos ou alumínio, por exemplo.

Diante de suas qualidades, o aço inox está sendo cada vez mais utilizado para a produção de equipamentos dos mais diversos usos, apresentando um aspecto que oferece higiene e modernidade, podendo entrar em contato com produtos de consumo sem qualquer contaminação.

O aço inox é um material inerte

Produzido através de uma liga de aço carbono, cromo e outros minerais, o aço inoxidável é inerte à maior parte das substâncias liberadas na produção de alimentos, como, por exemplo, os aditivos químicos. Sua composição não apresenta fissuras e essa característica evita o desenvolvimento de microrganismos, podendo ser utilizado para a produção de qualquer tipo de alimentos.

A sua característica inerte permite manter o sabor natural dos alimentos e suas qualidades nutricionais, principalmente nos produtos perecíveis, derivados de leite e bebidas. Para a indústria de alimentos, um dos principais benefícios oferecidos pelo aço inox é a facilidade de higienização.

Equipamentos produzidos a partir do aço inox apresentam registros comprovados de ausência de contaminação, de maior segurança e de neutralidade, tanto química quanto biológica, podendo ser utilizados no processamento de qualquer alimento ou bebida, oferecendo maior garantia de qualidade ao consumidor final.

Um dos fatores que tornam o aço inox o preferido para equipamentos industriais na produção de alimentos é sua durabilidade. A vida útil dos equipamentos fabricados com aço inox é maior do que qualquer outro tipo de material, oferecendo sempre a mesma qualidade.

Por todas as propriedades úteis apresentadas, os equipamentos de aço inoxidável são utilizados em toda a cadeia produtiva de alimentos, começando pelo processamento e passando pelo armazenamento e distribuição, levando ao consumidor final alimentos com as mesas características de sua fase final de produção.

Como se trata de um material adequado para a higiene e conservação, o aço inox também tem suas aplicações nos processos de cozimento e preparação de alimentos, sendo o mais indicado para restaurantes e cozinhas industriais.

Maior segurança para a saúde do consumidor

Uma das maiores preocupações por parte das empresas que oferecem produtos alimentícios ao consumidor final é a segurança alimentar que, inclusive, é regida por normas da Anvisa – Agência de Vigilância Sanitária.

As regras estabelecidas pela Anvisa exigem que os alimentos sejam produzidos em ambientes higienizados e seguros, impedindo qualquer tipo de contaminação que possa causar intoxicação nos consumidores. Os cuidados são necessários, uma vez que grande parte dos casos de transmissão de doenças ou contaminação é provocado pelos alimentos processados.

O aço inox, em razão de suas características, torna-se, portanto, o tipo de material recomendado para equipamentos de produção e de preparação de alimentos, oferecendo maior segurança e garantindo a saúde dos consumidores.

Aço inox e suas principais características

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O aço comum é uma liga de elementos químicos, utilizando como principais metais o ferro e o carbono. Por sua vez, o aço inox, contendo também ferro e carbono, possui pelo menos 10,5% de cromo, criando uma composição química melhor balanceada para oferecer resistência à corrosão.

Originalmente desenvolvido para ser aplicado em equipamentos onde a principal exigência era a resistência à corrosão, o aço inox passou a ser também aplicado em outras condições, atendendo apelos estéticos.

A proteção da liga de aço inoxidável é resultado da resistência da camada superficial de óxido de cromo à oxidação e aos ataques do meio ambiente. A camada é praticamente invisível, apresentando uma espessura muito fina e bastante aderente, sendo denominada camada passível.

Essa camada, embora seja bastante estável, não é invulnerável, exigindo alguns cuidados especiais para manter suas características originais. Por isso, é necessário prevenir danos mecânicos ou contaminação da película de cromo.

A contaminação através de impurezas, tanto pela manipulação do aço inox com equipamentos utilizados em sua movimentação ou através da estocagem em áreas impróprias, pode comprometer a resistência à corrosão através da aderência de partículas em sua superfície.

A aderência de impurezas é responsável por evitar o contato do cromo da liga de aço inox com o oxigênio da atmosfera, impedindo a regeneração da camada passiva, podendo causar a corrosão.

O que é a corrosão no aço inox

A corrosão é uma inimiga natural de qualquer metal. Nas ligas de aço comum, as moléculas de ferro reagem com o oxigênio e formam uma camada superficial de óxido de ferro, que se mostra extremamente porosa, permitindo que a oxidação continue aumentando e causando a corrosão, ou seja, o que conhecemos como ferrugem.

No aço inox, a presença do cromo cria uma camada contínua, estável e bastante resistente, atingindo toda a superfície do aço, criada através da combinação do oxigênio com o cromo e protegendo o material contra a corrosão.

A camada passiva do aço inox se desenvolve espontaneamente com a presença do oxigênio e sua formação é praticamente instantânea, já que o cromo e o oxigênio possuem muita afinidade entre si.

As principais características da camada passiva do aço inox são as seguintes:

  • Grande estabilidade, estando presente em toda a superfície da liga e não se desprendendo;
  • Não é uma camada porosa, bloqueando a ação do oxigênio sobre o ferro;
  • É uma camada praticamente invisível.

Os cuidados com a camada passiva protegem o aço inox

Mantendo os cuidados necessários com a camada passiva, o aço inox oferece muito maior durabilidade. Os cuidados básicos são bastante simples, havendo apenas a necessidade de usar sabão, detergente suave ou neutro ou soluções de amônia em água morna.

Aplica-se a solução escolhida com um pano macio ou com uma esponja de nylon, enxaguando em seguida com bastante água e secando com um pano macio.

Deve-se também tomar cuidados com a umidade, que pode danificar o aço inox, provocando manchas em sua superfície. Essas manchas não são obrigatoriamente resultado de comprometimento da resistência contra a corrosão do material, embora possam prejudicar sua aparência, sendo também de difícil remoção.

O aço inox, portanto, não deve ser estocado em áreas vulneráveis a goteiras ou mesmo gotejamento decorrente de condensação. Se houver gotejamento ou goteiras, podem surgir manchas na superfície da chapa de aço inox ou das placas.

Além disso, gotas provenientes de condensação de tetos galvanizados podem conter resquícios de zinco e, quando surgem as manchas, elas só podem ser removidas do aço inox por polímeros ou processos mecânicos.

O procedimento correto na estocagem do aço inox é essencial para manter inalteradas suas características físicas e sua resistência à corrosão.

As chapas e bobinas de aço inox são fornecidas pelas usinas siderúrgicas embaladas em plástico de proteção, que deve ser mantido pelo maior tempo possível, prevenindo os possíveis danos que possam ser causados entre a entrega e a utilização do material.

Quando o aço inox é fornecido com o filme protetor de polietileno, produzido com PVC, o material não deve ser exposto diretamente à luz solar para não haver aderência do mesmo à superfície do aço.

Aço inoxidável e aço cromado são iguais?

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Muitas pessoas se questionam sobre a utilização de aço inoxidável ou aço cromado, imaginando que possam apresentar as mesmas características. Evidentemente, pessoas conhecedoras não apresentam esse tipo de dúvida e, na hora de escolher, já dão preferência ao aço inox, mesmo sendo um produto de maior valor, apresentando maior garantia de qualidade.

Para que possamos conhecer as diferenças entre um tipo e outro de aço é importante que saibamos como é o processo de fabricação de cada um.

O processo de fabricação do aço inoxidável é completamente diferente do processo de produção do aço cromado. O aço inox é feito através de uma liga de ferro e cromo, havendo a adição de outros elementos químicos, como, por exemplo, o molibdênio e o níquel, além de outros que podem ser acrescentados conforme as características e objetivos finais de cada liga.

O cromo é o principal elemento na liga do aço inoxidável, uma vez que, quando em contato com o oxigênio do meio ambiente, automaticamente produz uma camada passiva, uma película de mínima espessura que é responsável pela resistência à corrosão do aço inox.

O aço cromado, por sua vez, possui um processo de fabricação muito mais simples, tendo a adição de uma quantidade significativa de cromo que, apesar de não ser reciclável, como acontece com o aço inox, gerando no processo uma quantidade significante de substâncias tóxicas, deixa o material com um brilho e uma vivacidade que o aço inox não consegue produzir.

Diferenças principais entre o aço inoxidável e o aço cromado

Na prática, o processo de produção entre os dois tipos de aço oferece muitas diferenças:

  • Maior durabilidade do aço inoxidável, que oferece vida útil muito superior ao aço cromado;
  • Aparência, que é melhor no aço cromado, apresentando um brilho muito mais forte do que o aço inoxidável;
  • Variedade, já que os tipos diferentes de aço possuem uma grande diversidade de opções para atender a todos os gostos e necessidades;
  • Maior facilidade de limpeza, uma vez que o aço inoxidável é muito mais prático de ser higienizado, ao contrário do aço cromado que, para manter o seu brilho característico, precisa de produtos específicos para limpeza;
  • Maior custo no aço inoxidável, que possui um sistema de produção mais complexo, além de exigir diversos componentes químicos, além do ferro e do cromo;
  • Sustentabilidade: o aço cromado não pode ser reutilizado em razão dos componentes tóxicos produzidos durante sua fabricação.

Entende-se, portanto, que o aço inoxidável é o mais recomendado quando a exigência é durabilidade, enquanto que o aço cromado oferece melhor estética, principalmente quando se trata de objetos de decoração ou peças de veículos.

Os cuidados exigidos pelo aço cromado

Enquanto o aço inoxidável pode ser higienizado apenas com água e sabão, na maior parte das vezes, o aço cromado vai exigir uma série de cuidados especiais para que mantenha sua aparência do longo da vida útil.

Os materiais de limpeza são específicos, podendo ser aplicados apenas em aço cromado, utilizando a recomendação presente na embalagem do produto. Além disso, o aço cromado não pode ser deixado em local úmido, já que a presença de água pode acelerar o processo de oxidação, aparecendo pontos de ferrugem.

O aço cromado, além disso, precisa ser higienizado mais vezes do que o aço inoxidável, uma vez que o acúmulo de sujeiras, inclusive poeira ou partículas de gordura, ajudam a acelerar o processo de oxidação.

É certo que ambos apresentam uma série de diferenças, mas também é importante lembrar que os dois tipos de aço têm sua utilidade e, dependendo das condições de uso, oferecem a durabilidade necessária para cada tipo de produto final.

O aço inoxidável pode enferrujar? Como não correr esse risco?

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O aço inoxidável pode ser encontrado em diferentes tipos de liga, cada uma com suas características específicas, podendo ser aplicado nos mais variados tipos de equipamentos, desde utensílios de cozinha a tanques de aço inox para indústria.

Na produção da liga, o aço inoxidável é constituído por uma mistura de ferro e cromo, podendo apresentar pequenas falhas em áreas microscópicas que ficam expostas ao ambiente e se tornam oxidadas.

As condições de temperatura, do clima, do tempo de exposição e de produtos químicos também podem provocar falhas na liga, levando à ferrugem ou oxidação.

Para evitar os riscos de ferrugem é necessário usar ligas adequadas para cada tipo de equipamento. Para isso é preciso contar com pessoas capacitadas, que conheçam a fundo o aço inoxidável e suas aplicações.

Por exemplo, em ambientes próximos ao litoral, a liga de aço inoxidável deve conter maior teor de cromo, que suporta melhor o cloro da água do mar. O cloro é uma substância que pode perfurar a camada protetora do aço inox e, com maior teor de cromo, a liga se torna mais resistente.

O aço inoxidável não é uma vítima fácil da oxidação, uma vez que o óxido de cromo presente na liga volta a se formar de forma automática e muito rapidamente em contato com o ar. No entanto, é preciso ter cuidado com serviços de solda em peças de aço inoxidável, já que a solda pode alterar a quantidade de cromo e provocar a corrosão.

Da mesma forma, é preciso evitar o contato do aço inoxidável com peças de alumínio, que pode gerar corrosão galvânica, ou seja, do encontro entre dois metais diferentes que possam transmitir eletricidade.

O alumínio é um metal menos nobre do que o ferro e o cromo no aço inox e, quando sofre corrosão, pode fazer com que o aço inoxidável também seja afetado. No caso de necessidade de usar dois tipos de metais diferentes em contato direto, é preciso antes colocar um isolamento entre eles.

Os procedimentos que podem afetar o aço inoxidável

Desde que seja mantida com os cuidados necessários, a superfície do aço inoxidável conserva todas as suas propriedades, não sofrendo ferrugem ou corrosão. O aço inox pode ser limpado facilmente, mesmo quando estiver muito sujo ou contaminado.

No entanto, dependendo de sua natureza, alguns contaminantes podem ser de mais difícil remoção. Ou seja, em determinadas condições, se o aço inoxidável apresentar qualquer problema, a causa não é propriamente da liga, mas sim do uso inadequado ou do emprego incorreto de sistemas de limpeza e manutenção.

Veja, a seguir, alguns procedimentos inadequados que podem comprometer a durabilidade e a resistência do aço inox:

1.    Detergentes ou produtos de esterilização

Os detergentes utilizados na indústria de preparação de alimentos e produtos de esterilização geralmente são produtos químicos mais agressivos, como, por exemplo, os que contém cloro.

Esses produtos, de uma forma geral, possuem concentrações de cloro acima do recomendado, ou podem ser mantidos por mais tempo em contato com o aço inoxidável em períodos de parada para manutenção. No caso de usar esse tipo de produto, a corrosão pode se apresentar facilmente.

2.    Ácidos e produtos químicos

Alguns tipos de produtos químicos e ácidos para piscina, ácido muriático, ácido de bateria, removedores de tinta ou produtos semelhantes podem danificar a superfície do aço inoxidável.

Assim, alvejantes e águas sanitárias podem ser usados para limpeza do aço inox se forem diluídos em água, usando a concentração recomendada. Além disso, não se deve usar água quente para a limpeza do inox, e sim fria ou, no máximo, morna.

3.    Produtos de limpeza

Polidores e saponáceos, entre outros produtos de limpeza, de uma forma geral são abrasivos e prejudicam a película de cromo do aço inoxidável, devendo ser utilizados apenas quando não existe outra opção.

4.    Sal

Alimentos com alta concentração de sódio, quando ficam em contato prolongado com a liga de aço inox, podem danificar sua superfície, principalmente em temperaturas mais altas.

5.    Altas temperaturas

Tanto na indústria como no uso doméstico, é preciso evitar contato de materiais em alta temperatura com a superfície do aço inoxidável. O contato, principalmente por maior tempo, pode provocar corrosão ou manchas difíceis de serem removidas.

6.    Aço comum em contato com aço inox

O aço comum não deve ficar em contato prolongado com o aço inoxidável, principalmente na presença de umidade. Esse é o caso da lã de aço, por exemplo, que não deve ser usada na limpeza do inox.

7.    Pó e sujeira

O pó e a sujeira depositados na superfície do aço inoxidável, principalmente em ambientes próximos ao litoral ou em áreas industriais, podem absorver contaminantes corrosivos, como, por exemplo, o cloro e o sal. A evaporação e a maior concentração de substâncias contaminantes podem causar danos à superfície do aço inox.

É importante notar que o aço inoxidável é bastante resistente, mas não é invulnerável. Portanto, os cuidados tomados mantêm a qualidade e a resistência do material, que, assim, pode durar muito mais tempo.

O aço inoxidável e sua resistência à corrosão

aço inoxidável

O termo aço inoxidável é aplicado a um determinado grupo de ligas que contém cromo, na razão mínima de 11%. É esse elemento que oferece resistência contra a corrosão e oxidação na liga de aço.

A resistência à corrosão é proporcionada por um fenômeno conhecido como passividade, ou seja, a liga é resistente mesmo quando submetida a agentes mais agressivos.

A passividade que oferece essa resistência é a formação de uma película de proteção superficial à liga pelo óxido de cromo. Os outros elementos utilizados, como, por exemplo, cobre, níquel, molibdênio e silício também apresentam efeitos favoráveis contra a corrosão e, em razão disso, é preciso considerar o ambiente antes de escolher o tipo de aço mais adequado para o equipamento ou tanque.

Tipos de aço inoxidável e sua resistência

Em ambientes onde há presença de ácidos não oxidantes ou ácidos orgânicos, o simples aumento no teor de molibdênio na liga aumenta a resistência à corrosão. Havendo presença de ácido sulfúrico, o aumento da quantidade de cobre vai oferecer ainda maior resistência ao aço inoxidável.

Por outro lado, quando há presença de ácidos oxidantes, o aço inoxidável austenítico é o mais indicado, já que a redução do teor de carbono oferece maior resistência, juntamente com o aumento do teor de cromo.

No entanto, quando o aço inoxidável é submetido a uma temperatura entre 450 e 750°C, ele se torna mais suscetível para a precipitação de carbonetos de cromo e, com maior percentual de cromo livre, que deveria se unir ao oxigênio para formar a capa de óxido de cromo, essa camada se torna mais sensível, deixando a liga sem defesa e sujeita à corrosão.

Quando isso ocorre, existem algumas formas de prevenir a corrosão:

  • Fazer o tratamento térmico do aço inoxidável depois de soldado, a uma temperatura por volta de 1.050°C, resfriando-o rapidamente em seguida;
  • Ligar o aço com elementos que tenham maior afinidade com o carbono e o cromo, como o nióbio e o titânio;
  • Reduzir o teor de cromo, deixando-o em torno de 0,03%, produzindo o aço inoxidável conhecido como Extra Low Carbon.

Outro tipo de corrosão que pode atingir o aço inoxidável e que pode ser evitada é a corrosão alveolar, um ataque localizado provocado pela presença de soluções de sais halógenos. A prevenção a esse tipo de corrosão é feita com ligas com maior conteúdo de molibdênio.

Um terceiro tipo de corrosão é a corrosão sob tensão, que acontece em praticamente todas as ligas, muito embora haja poucos agentes que possam provocar esse tipo de corrosão.

A corrosão sob tensão pode ser causada por tração no metal, temperaturas inferiores a 70°C ou presença de cloreto na solução utilizada em processos de produção. A corrosão sob tensão apresenta fissuras no material, que se propagam pela liga. Essa situação é evitada com o tratamento térmico dos equipamentos ou com a utilização de novas ligas, que se caracterizam por conter uma dupla matriz metalográfica austenoferrítica.

A corrosão em frestas é uma forma de ataque local no aço inoxidável, apresentando-se nos pequenos espaços livres entre as paredes dos materiais em contato, principalmente quando o líquido não tem facilidade para fluir.

Quando isso ocorre, a capa passiva não consegue se regenerar adequadamente, deixando o metal mais exposto. Pode-se evitar esse tipo de corrosão com a manutenção preventiva, principalmente nos pontos de contato com materiais não metálicos.

A corrosão por erosão é outro tipo de ataque ao aço inoxidável, ocorrendo quando a liga fica exposta à corrosão e abrasão de forma simultânea. É um tipo de corrosão que acontece em dispositivos por onde circulam soluções, principalmente quando estas contêm partículas de areia, lodo ou bolhas de gás e quando a velocidade do fluído é mais elevada. Evita-se essa corrosão utilizando aços com maior dureza superficial.

Finalmente, a corrosão galvânica é um tipo de ataque que acontece quando entram em contato dois metais com potenciais eletrolíticos diferentes. Para eliminar os riscos dessa forma de corrosão, a superfície de contato dos aços deve ser isolada, ou mantendo-se o contrato entre uma grande superfície do metal nobre com uma superfície menor do metal menos nobre.

As diferenças entre o aço inoxidável e o ferro

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Desde que o homem descobriu a metalurgia, o ferro passou a fazer parte de nossa civilização, levando a humanidade a um crescente progresso em todos os segmentos. O ferro, hoje, está presente nos mais variados tipos de equipamentos, nas construções e nas mais diversas estruturas.

O aço inoxidável, por sua vez, é muito mais recente em nossa história, tendo sido descoberto há pouco mais de um século. No entanto, em consequência de sua utilidade, tornou-se um material imprescindível, podendo ser encontrado na construção, na decoração, em utensílios domésticos e em outras inúmeras aplicações.

O que torna o aço inoxidável diferente do ferro?

O ferro é um dos elementos químicos mais abundantes na natureza, sendo extraído a partir do minério de mesmo nome, utilizando alguns processos específicos para atender às necessidades do homem.

O ferro é a matéria prima principal para o aço e para outros materiais, sendo, também, a base para o aço inoxidável. Com o aprimoramento de técnicas e o desenvolvimento de novas ligas, o ferro é um dos materiais mais utilizados atualmente.

O aço inoxidável, por seu lado, não é um elemento químico encontrado na natureza, mas sim uma liga metálica formada principalmente por ferro e por cromo, além de outros elementos, como o molibdênio e o níquel que, unidos em quantidades diferenciadas, produzem os diversos tipos conhecidos e utilizados na indústria e no comércio, apresentando características que o tornam um material essencial para diversas aplicações.

Desenvolvido por Harry Brearley no começo do século XX, o aço inoxidável é hoje cada vez mais utilizado em razão de suas grandes vantagens em relação a outros tipos de materiais.

As vantagens do aço inoxidável

Se comparado com o material que lhe deu origem, o ferro, o aço inoxidável apresenta inúmeras vantagens, como, por exemplo:

Maior resistência à corrosão e maior durabilidade

A resistência à corrosão e sua grande durabilidade são fornecidas pelos materiais que servem para a liga, evitando a oxidação e a corrosão, o que não acontece com materiais feitos apenas com ferro, que costumam enferrujar em contato com o oxigênio do ar.

Os materiais produzidos com aço inoxidável, dessa forma, duram muito mais tempo, sendo recomendado principalmente quando o equipamento produzido sofre maior desgaste.

Acabamentos diversos

O aço inoxidável pode ser encontrado em diversos tipos de liga, sendo muito flexível para as mais diversas aplicações. Trata-se de um material que pode ser usado desde aa manufatura de objetos para decoração até a estrutura de edifícios. Além disso, sua aparência é mais higiênica e moderna, o que torna sua utilização ilimitada.

Resistência a altas temperaturas

Uma das principais características do aço inoxidável é a resistência às altas temperaturas, o que permite que o material seja utilizado para a construção de fornos, incineradores, aquecedores de ar e outros equipamentos que são submetidos às temperaturas mais elevadas.

O aço inoxidável é totalmente reciclável

Qualquer equipamento de aço inoxidável pode ser totalmente reaproveitado, evitando que seja necessária a extração de matéria prima do meio ambiente. Isso faz com que o aço ofereça maior sustentabilidade, evitando maiores agressões à natureza.

Facilidade de manutenção e limpeza

O aço inoxidável não apresenta rugosidade, o que torna sua limpeza muito mais simples. Em estruturas maiores, como em fachadas de edifícios, o material oferece maior brilho por muito mais tempo.

A resistência à oxidação, a altas temperaturas e a impactos tornam sua manutenção mais facilitada, mantendo uma vida útil muito mais prolongada do que equipamentos forjados apenas com ferro.

Com todas essas características, o aço inoxidável é um dos materiais preferidos para as mais diversas áreas, servindo como base para a construção de equipamentos para a indústria e para o comércio, reduzindo custos e investimentos para as empresas e, ao mesmo tempo, servindo para a elaboração de produtos mais confiáveis e duráveis.

A evolução do aço inoxidável para diferentes aplicações

O aço inoxidável é um tipo de aço resistente à corrosão e ao calor, contendo pelo menos 10,5% de cromo em sua liga. Da mesma forma que existem diversos tipos de aço carbono para atender diferentes exigências de resistência mecânica, de tenacidade e soldabilidade, existe também uma variedade de aços inoxidáveis com níveis diferentes de resistência mecânica e à corrosão.

A qualidade do aço inoxidável é resultado da adição controlada de substâncias na ligada, cada uma delas gerando um atributo específico. Hoje existem 5 tipos de aço inoxidável: ferrítico, martensítico, austenítico, dúplex e endurecível por precipitação.

A resistência à corrosão é a principal qualidade do aço inoxidável, já que se trata de uma inimiga natural dos metais. Um aço carbono reage com o oxigênio do ar, criando uma camada superficial de óxido de ferro, que é bastante porosa e vai continuar aumentando, gerando a corrosão, ou, como conhecemos, a ferrugem.

No aço inoxidável, a mistura de cromo cria uma camada passiva, que é extremamente fina e contínua, apresentando estabilidade e resistência, formada sobre a superfície do aço pela combinação do oxigênio com o cromo e protegendo o material da corrosão.

Essa camada passiva aparece de forma espontânea sempre que o cromo é exposto ao oxigênio. A formação é bastante rápida, de forma instantânea, sempre que o cromo está em presença do oxigênio. A camada é extremamente estável e permanece em toda a superfície do aço, não apresentando porosidade e, portanto, bloqueando toda a ação do oxigênio sobre o aço.

Com essa resistência, o aço inoxidável é um material de fácil limpeza, podendo ser higienizado apenas com sabão, detergentes suaves ou neutros ou soluções de amônia em água morna, aplicando o produto com um pano macio ou uma esponja de nylon fina, enxaguando com bastante água e secando com um pano macio.

As famílias do aço inoxidável

Desde sua descoberta, o aço inoxidável passou por uma evolução constante, criando diversos tipos de aço, cada um com suas próprias características. As principais famílias do aço são as seguintes:

Austeníticos

Em termos de quantidade de ligas e de utilização o aço inoxidável austenítico é o mais importante. Da mesma forma que os ferríticos, os austeníticos não podem ser endurecidos por tratamento término, apresentando o nível de teor de carbono restrito.

Contudo, a adição de níquel, principalmente, altera a estrutura em temperatura ambiente para o arranjo dos átomos de face centrado, que possui uma baixa permeabilidade magnética.

Dependendo da quantidade de níquel, os aços austeníticos apresentam maior resistência mecânica, podendo ser utilizado em condições mais exigentes de conformação, evitando ruptura prematura ou trincas.

Martensíticos

O aço inoxidável martensítico é semelhante ao aço carbono e de baixa liga, apresentando uma estrutura similar ao ferrítico, com estrutura cristalina tegragonal de corpo centrado.

Em decorrência da adição de carbono, é um tipo de aço que pode ser endurecido, tendo sua resistência aumentada pelo tratamento térmico, da mesma forma que o aço carbono.

Ferríticos

O aço inoxidável ferrítico possui uma estrutura cristalina cubico de corpo centrado, ou seja, é o mesmo do ferro puro em temperatura ambiente. O principal elemento da liga é o cromo, com teores entre 11 e 17%.

O teor de carbono é mantido em níveis menores, resultando em uma limitada resistência mecânica. Além disso, o aço ferrítico não é endurecido pelo tratamento térmico.

Endurecíveis por precipitação

O aço inoxidável endurecido por precipitação, ou PH, passa por um tratamento de envelhecimento, tendo, dessa forma, alguma semelhança com o aço martensítico. No entanto, o processo metalúrgico para endurecimento é diferente, levando o aço a atingir a resistência de tração acima dos outros. Como apresentam estrutura martensítica, os aços também são ferro magnéticos.

Dúplex

A denominação dúplex para o aço inoxidável é referente à sua estrutura mista de austenita e ferrita, apresentando as características desses elementos básicos. Uma composição química possui 22% de cromo, 5% de níquel e 3% de molibdênio, com pequena adição de nitrogênio.

Outros tipos de aço inoxidável

Existem diversos outros tipos de aço inoxidável, liga que apresenta constante evolução. Aços especiais com composições químicas melhoradas vêm sendo desenvolvidos, minimizando as falhas das famílias já existentes.

Entre essas novas ligas destacam-se os super ferríticos, super austeníticos, super dúplex, Martensíticos soldáveis de baixo carbono e austeníticos endurecíveis por precipitação.

A evolução do aço inoxidável e sua aplicação

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O aço inoxidável é produto de uma longa evolução, que começou com o minério de ferro.

Desde o século 17 descobriu-se o que hoje conhecemos por coque, desenvolvido pelo inglês Abraham Darby, com o procedimento de destilação do carvão mineral. O processo de desenvolvimento do coque veio para aprimorar a metalurgia, levando à elaboração de cadinhos de alta capacidade, de altos-fornos, de fornalhas de reaquecimento para forjamento, entre outros.

Em 1856, a indústria siderúrgica começou a conseguir o aço, uma liga de ferro, carbono e alguns outros elementos, produzindo a substância em grandes volumes e a custos mais baixos em razão do conversor de Bessemer, que permitia eliminar as impurezas do ferro através da oxidação por ar, principalmente oxigênio, introduzido no conversor.

Pouco tempo depois, em 1865, foi desenvolvido o método Siemens-Martin, que tinha como principal vantagem a utilização de sucata de aço, utilizando metade de sucata e metade de gusa, o produto da redução do minério de ferro.

Hoje, o processo se baseia na redução dos óxidos de ferro para posterior produção do aço, podendo ser feito através de alguns métodos, como alto-forno, forno elétrico a arco e redução direta.

Elementos de liga no aço inoxidável

Todo esse desenvolvimento abriu caminho para o emprego de elementos de liga, que são obtidos através da adição de outros minerais, como, por exemplo, cromo, molibdênio, níquel, silício e outros ao aço carbono.

Essa adição vai conferir algumas características especiais e permitir novas aplicações para o aço. Com essa nova metodologia, os aços são divididos em dois grupos: os aços carbono e os aços especiais.

O aço carbono é formado por aços comuns, servindo para tubos, barras e laminados, entre outros, enquanto os aços especiais são utilizados em outros produtos, oferecendo maior resistência mecânica e permitindo maior exposição a ambientes corrosivos.

O desenvolvimento do aço inoxidável não parou por aí. Em razão dos danos provocados ao aço por ambientes nocivos, os pesquisadores começaram a aperfeiçoar, melhorar e criar novas ligas, que fossem mais resistentes à corrosão.

Uma das ligas, com teor de carbono entre 0,03 e 0,95%, contendo um mínimo de 11% de cromo, ficou conhecida como aço inoxidável. Essa condição fez com que o aço carbono evoluísse, garantindo maior durabilidade e resistência, já que a liga apresenta maior proteção à oxidação superficial em praticamente qualquer ambiente, conservando a qualidade original dos equipamentos produzidos e permitindo maior vida útil para os mesmos.

Como começou a história do aço inoxidável

A primeira liga que ficou conhecida como aço inoxidável foi desenvolvida por Harry Brearly que, a pedido de fabricantes de armas, começou a investigar uma nova liga metálica em 1912, que tivesse resistência ao desgaste que ocorria nos canos de armas de fogo.

A pesquisa, em princípio, procurava estudar ligas que fossem resistentes ao desgaste. No entanto, depois de alguns testes químicos para analisar a estrutura das ligas contendo cromo, Brearly teve uma surpresa: o ácido nítrico não exercia qualquer efeito sobre a liga e, dessa forma, descobriu que não tinha desenvolvido uma liga resistente à erosão, mas sim à corrosão.

A utilização do aço inoxidável

O aço inoxidável, atualmente, possui diversos tipos de liga, servindo para as mais variadas áreas de atividade humana. Trata-se de um material que é totalmente reciclável, podendo ser transformado sempre que descartado, o que possibilita maior economia e, ainda por cima, não polui o meio ambiente.

A utilização do aço inoxidável em tanques permite a produção de alimentos, de produtos químicos, de produtos farmacêuticos e muitos outros, garantindo maior higiene, principalmente naqueles voltados para o consumo humano, e maior qualidade no produto final.

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.

Tanque misturador e suas utilidades

O tanque misturador de líquidos é um equipamento essencial para as mais diversas atividades industriais, sendo utilizado para misturar materiais em estado líquido e oferecendo como resultado uma solução homogênea, necessária para a confecção de produtos específicos.

Como se trata de um equipamento extremamente versátil, o tanque misturador é aplicado nos mais diversos tipos de indústrias, principalmente químicas, alimentícias, farmacêuticas e petrolíferas.

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