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 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.

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.

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.

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.