Tipos de aço inoxidável

Em 1913, o metalúrgico inglês Harry Brearly, trabalhando em um projeto para melhorar barris de rifle, acidentalmente descobriu que a adição de cromo ao aço de baixo carbono resultava em um material resistente a manchas e à ferrugem.

Além de ferro, carbono e cromo, o aço inoxidável moderno também pode conter outros metais, como níquel, nióbio, molibdênio e titânio. Níquel, molibdênio, nióbio e cromo melhoram a resistência à corrosão de aço inoxidável.

É a adição de um mínimo de cromo de 12% ao aço que faz com que ele resista à ferrugem ou manche menos do que outros tipos de aço. O cromo no aço combina com o oxigênio na atmosfera para formar uma camada fina e invisível de cromo contendo óxido, chamado de filme passivo.

Os tamanhos dos átomos de cromo e seus óxidos são semelhantes, então eles se colocam organizadamente juntos sobre a superfície do metal, formando uma camada estável de apenas alguns átomos de espessura. Se o metal é cortado ou riscado e o filme passivo é interrompido, mais óxido rapidamente se forma e recupera a superfície exposta, protegendo-a da corrosão oxidativa.

O ferro, por outro lado, enferruja rapidamente porque o ferro atômico é muito menor do que seu óxido, de modo que o óxido forma uma camada frouxa ao invés de seus átomos ficarem bem juntos e com pouca distância entre eles.

O filme passivo requer oxigênio para auto-reparo, de forma que os aços inoxidáveis têm menor resistência à corrosão em ambientes de baixa circulação de oxigênio ou pobres em oxigênio. Na água do mar, cloretos do sal atacam e destroem o filme passivo mais rapidamente do que podem ser reparados em um ambiente de baixo oxigênio.

Tipos de aço inoxidável

Os três principais tipos de aços inoxidáveis são austeníticos, ferríticos e martensíticos. Esses três tipos de aços são identificados por sua microestrutura ou fase de cristal predominante.

Austenítico

Aços austeníticos têm austenita como fase primária (face centrada em cristal cúbico). Estas são ligas contendo cromo e níquel (às vezes manganês e nitrogênio), estruturado em torno da composição 302 do tipo de ferro, cromo 18%, e 8% de níquel. Aços austeníticos não são endurecíveis por tratamento térmico. O aço inoxidável é mais conhecido, provavelmente, por tipo 304, às vezes chamado T304 ou simplesmente 304. Tipo 304 aço inoxidável cirúrgico é um aço austenítico contendo 18-20% de cromo e níquel em 80-10%.

Ferríticos

Os aços ferríticos têm ferrite (cristal cúbico de corpo centrado) como fase principal. Estes aços contêm ferro e cromo, com base na composição do tipo 430 de cromo de 17%. Aço ferrítico é menos flexível que o aço austenítico e não é endurecível por tratamento térmico.

Martensíticos

A característica da microestrutura martensita ortorrômbica foi observada pela primeira vez pelo microscopista alemão Adolf Martens, por volta de 1890. Aços martensíticos são aços de baixo carbono construídos em torno da composição Tipo 410 de ferro, cromo 12%, e 0,12% de carbono. Eles podem ser temperados e endurecidos. Martensita dá grande dureza ao aço, mas também reduz a sua resistência e torna-o frágil, então poucos são os aços completamente endurecidos.

Há também outras classes de aços inoxidáveis, tais como a precipitação endurecida, duplex e aços inoxidáveis de molde. O aço inoxidável pode ser produzido em uma variedade de acabamentos e texturas e pode ser matizado em um amplo espectro de cores.