As ligas especiais de aço inoxidável são produzidas a partir de metais puros, que, por suas características, não oferecem a qualidade necessária para a fabricação de produtos utilizados nas indústrias e organizações.

Com a mistura em ligas especiais, através do aquecimento que funde os metais, puros, o aço inoxidável é criado para atender a todas as necessidades. As propriedades das ligas resultantes irão servir para cada aplicação específica, devidamente determinadas pelos metais usados, pela sua quantidade na liga, pela estrutura do arranjo cristalino em seu interior e pelos tratamentos adicionais exigidos para cada aplicação.

Assim, por exemplo, o aço é formado pela liga de 98,5% de ferro, de 0,5 a 1,7% de carbono e mínimas quantidades de silício, oxigênio e enxofre, sendo aplicado em peças metálicas que exigem maior tração, tornando-se mais resistentes que o ferro puro. O aço, depois de pronto, serve para produção de outras ligas metálicas.

A principal liga metálica criada a partir do aço puro é o aço inoxidável, que leva 74% de aço, 18% de cromo e 8% de níquel, entre outros metais. Por ser resistente à corrosão, o aço inoxidável se tornou a liga preferida para as mais diversas aplicações, desde tanques a peças de veículos, utensílios de cozinha, decoração, talheres, equipamentos hospitalares e muitos outros.

Quantidades diferentes de metais para aços inoxidáveis diferentes

A composição inicial das ligas para criação do aço inoxidável foi se transformando ao longo do tempo. Hoje, o aço inox é aquele que contém um mínimo de 10,5% de cromo como principal elemento, havendo um limite máximo de 30% desse metal para evitar a corrosão.

A resistência à corrosão no aço inoxidável é obtida pela formação do óxido protetor do cromo, que impede o contato do ferro com a atmosfera, evitando o desenvolvimento de ferrugem. Outros elementos foram acrescentados à liga do aço inoxidável, como cobre, titânio, alumínio, nióbio, silício, nitrogênio, níquel, molibdênio, alumínio e selênio, obtendo características mecânicas diferenciadas para cada tipo de aplicação.

Com essas diferenças nas ligas metálicas, criou-se uma classificação para o aço inoxidável, dividindo-o em cinco famílias, de acordo com sua microestrutura, com a estrutura cristalinas das fases presentes na liga ou com o tratamento térmico aplicado.

Essas famílias de aço inoxidável são conhecidas como aços martensíticos, ferríticos, austeníticos, duplex (austenítico e ferrítico e endurecíveis por precipitação.

O sistema de divisão do aço inoxidável em famílias obrigou também à criação de sistemas de numeração para definir o tipo de aço e cada liga, utilizando-se a numeração da AISI – American Iron and Steel Institute, da UNS – Unified Numbering System ou de uma designação estabelecida pelo desenvolvedor da liga.

Entre os sistemas, o da AISI é o mais utilizado no mundo todo, classificando o aço inoxidável através de três dígitos. Para os aços austeníticos utilizou-se as séries 200 e 300 e para os aços ferríticos e martensíticos, a série 400.

Na série UNS está o maior número de ligas de aço inoxidável, já que essa classificação incorpora os aços mais recentemente desenvolvidos. A série apresenta as ligas de aço através da letra S seguida de 5 números. Os três primeiros representam a numeração AISI, quando ela existe para a liga, e os dois últimos são dois zeros, se o aço for comum na designação AISI. No caso de ligas diferentes, isto indica que o aço possui alguma característica específica reconhecida pela UNS.

Aplicações das ligas de aço inoxidável

Cada liga de aço inoxidável atende uma determina aplicação. Assim, temos a seguinte divisão das famílias de ligas:

1.    Martensíticos

São um tipo de aço inoxidável aplicado em equipamentos e materiais que exigem resistência à tração, à fluência e à fadiga, com moderada resistência à corrosão e utilização em temperaturas de até 650°C.

O aço inoxidável da família dos martensíticos são aplicados em turbinas a vapor, turbinas a gás, motores a jato, tubulações de vapor, reaquecedores de geradores a vapor e tubulações superaquecidas.

2.    Ferríticos

A família do aço inoxidável ferrítico é usada em sistemas de exaustão de veículos, recipientes de alimentos, trocadores de calor e tubulações contendo soluções de cloreto e água marítima.

3.    Austeníticos

O aço inoxidável austenítico são mais resistentes à corrosão da atmosfera, em diversas soluções aquosas, à presença de alimentos, em ácidos oxidantes como o nítrico e em soluções diluídas com clores e ácidos sulfurosos.

4.    Duplex

Com maior resistência mecânica, o aço inoxidável duplex pode ser utilizado em espessuras menores, não podendo, no entanto, ser utilizado em temperaturas acima de 300°C, principalmente por perder suas características mecânicas. Sua utilização é feita em indústrias de gás, petróleo, petroquímica, papel e polpa, sendo eficiente na presença de meios contendo cloretos.

5.    Endurecíveis por precipitação

A família do aço inoxidável endurecível por precipitação possui boa resistência mecânica, tenacidade e ductilidade, com resistência à corrosão de moderada a boa. A aplicação desse tipo de aço é direcionada para a indústria aeroespacial e de alta tecnologia.

A proteção do aço inoxidável possui uma característica que vem sendo estudada há diversos anos, havendo interpretações as mais diversas sobre essa passividade. Os filmes passivos que determinam a proteção do aço inox são extremamente finos, com espessura aproximada de 30 a 50 angstrons (cada angstron é resultado da divisão de 1 milímetro por 10 milhões de vezes).

Essa proteção oferece aos especialistas dificuldades para definir a forma e a natureza do filme passivo no aço inoxidável. Entende-se que a formação do filme é favorecida pela presença de meios oxidantes.

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Existem algumas ligas de aço mais resistentes à corrosão, como é o caso do aço inoxidável. O inox é um tipo de aço que apresenta maior resistência à corrosão da atmosfera e de outros ambientes, uma vez que é produzido a partir da liga com outros metais, como o níquel e o cromo, tornando o ferro menos reativo ao meio ambiente.

Uma das dúvidas frequentes, principalmente quando é necessário renovar uma estrutura de metal, é a utilização do aço inoxidável ou aço galvanizado. Esses dois tipos de aço apresentam características diferentes, podendo ser utilizados em determinadas situações.

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O aço inoxidável apresenta uma grande e principal diferença do aço carbono: em sua composição química existe um percentual mínimo de 10,5% de cromo.

O aço carbono é uma liga metálica que leva em sua composição basicamente o ferro e o carbono, com um percentual entre 0,008 e 2,11% de carbono, diferente do ferro fundido, que também é uma liga idêntica, mas com teor de carbono entre 2,11 e 6,67%.

O aço inoxidável, por sua vez, pode ter teores de cromo mais elevados, dependendo de sua necessidade, além de terem o acréscimo de níquel, molibdênio e outros metais. A presença do cromo é que torna possível a formação de filmes passivos, resistentes à corrosão e o níquel é quem ajuda na melhoria das propriedades mecânicas do aço.

Como é o aço carbono

O aço carbono é normalmente considerado como tal quanto as proporções de outros elementos não excedam determinadas porcentagens. Assim, o aço carbono não pode ter mais do que 1,65% de manganês, cobre e silício, sendo que o cobre não pode ultrapassar 0,4%.

Ao reagir com o oxigênio do ar, o aço carbono forma uma camada superficial de óxido de ferro, uma camada porosa, que permite quer o metal continue oxidando e produzindo a corrosão, ou seja, a ferrugem.

Como corrosão devemos entender a destruição do material sob ação química ou eletroquímica do meio ambiente em que o aço está sendo usado.

As utilizações do aço inoxidável e do aço carbono

O aço inoxidável e o aço carbono são metais utilizados nas mais variadas aplicações comerciais e industriais. Sua principal diferença está na variação dos componentes de sua liga, que os tornam úteis para determinadas aplicações.

O aço carbono tem como vantagem um ponto de fusão mais baixo, oferecendo maior maleabilidade e melhor distribuição de calor, mas não está livre da oxidação e da corrosão. Por sua vez, o aço inoxidável possui o teor de cromo que forma a camada invisível que evita a corrosão e a ferrugem no metal.

O aço carbono e o aço inoxidável apresentam diferenças básicas, inclusive visualmente, com o primeiro apresentando o acabamento fosco, comparável ao ferro fundido, enquanto o segundo é bastante brilhante e, dependendo da concentração de cromo em sua liga, podendo até ser confundido com um espelho.

O revestimento do aço inoxidável fornecido pelo cromo faz dele um material muito mais atraente, não havendo necessidade de pintura ou de qualquer tratamento especial. Além disso, o aço inoxidável também é muito mais funcional, podendo ser usado na construção, em materiais decorativos, na indústria química e de alimentação, entre outras, enquanto que o aço carbono é preferencialmente mais aplicado em equipamentos ou peças que não ficam expostos, já que é muito mais frágil.

Reciclagem do aço inoxidável

Uma das grandes vantagens do aço inoxidável é sua propriedade de reciclagem. É um tipo de aço totalmente reciclável, podendo ser reaproveitado em outras aplicações.

A capacidade de reciclagem, tanto em razão das normas ambientais cada vez mais rígidas, quanto em virtude da redução de custos, se torna um fator chave para sua escolha na indústria e em outros segmentos.

Os componentes da liga do aço inoxidável podem ser separados e recuperados, podendo ser adicionados em outras ligas ou participando de novos processos de fabricação do material.

A sustentabilidade do aço inoxidável

O aço inoxidável, desde que escolhido da forma correta e aplicado segundo os padrões, com manutenção de forma adequada, permanece útil e atraente durante anos. Mesmo depois de muito tempo de uso, o aço inox pode recuperar sua aparência original ou pode ser reutilizado em outras aplicações.

O aço inoxidável é considerado um material ecologicamente correto, atendendo as normas de sustentabilidade exigidas pelas regras ambientais.

Com suas características, o aço inoxidável se torna uma solução prática, competitiva e efetiva para muitas aplicações. Em razão de suas propriedades, pode se usado para a indústria, o comércio, equipamentos domésticos, uso hospitalar e até na decoração.