Apresentação aço inox, Notas de estudo de Mecatrônica

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AÇO INOXIDÁVEL

Aço inoxidávelAço inoxidável

Mesmo sem percebermos, o Aço Inox está presente em nosso dia-a-diadiretamente, em forma de talheres, facas, bebedouros e eletrodomésticos, ouindiretamente, na indústria de laticínios em geral, na produção de vinhos oucervejas e na obtenção do açúcar, por exemplo. E cada vez que escolhemosum produto em Inox estamos levando muito mais do que beleza edurabilidade.

O que é o Aço Inox

O aço inox é uma liga de ferro e carbono, contendo pelo menos 11% de cromo

em sua composição química. O material é produzido em usinas siderúrgicas,a partir de sucata do próprio aço inox e pela adição de elementos de ligacomo o cromo, níquel, molibdênio. A importância do aço inox reside nos seusatributos e propriedades, entre os quais se destaca a resistência à corrosão,proporcionada pela formação de um filme passivo (formado por um óxido decromo) na superfície do material e que se constitui numa barreira à oxidaçãoda mesma. Mesmo quando o aço sofre algum tipo de dano, sejam arranhões,amassamentos ou cortes, o oxigênio do ar imediatamente combina-se com ocromo, formando novamente o filme protetor.

Quais os metais que entram na composição do aço

inox?

Aços inoxidáveis são ligas (combinação de dois ou mais elementos químicos,

obtida através de fusão de compostos), contendo:- Ferro -^ Baixos teores de carbono-^ Baixos teores de carbono - No mínimo 11% de cromo e- No máximo 30% de níquel e- Mas outros elementos adicionados ao inox - níquel, molibdênio, vanádio etungstênio - também elevam a resistência desse aço à corrosão, além degarantirem ao produto múltiplas aplicações. A seleção correta do tipo deinox e de sua superfície de acabamento é importante para assegurar umalonga vida útil ao material.

A expressão aço inoxidávelA expressão aço inoxidável

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A expressão aço inoxidável, como é usualmente conhecido, nosdá uma idéia de um material que não se destrói mesmo quandosubmetido aos mais violentos abusos.Na verdade este tipo de aço não é eterno e sim apresentageralmente uma maior resistência à corrosão, quando submetido aum determinado meio ou agente agressivo.
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Apresenta também uma maior resistência à oxidação a altastemperaturas em relação a outras classes de aços, quando, nestecaso em particular, recebe a denominação de aço refratário.
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A resistência à oxidação e corrosão do aço inoxidável se deveprincipalmente a presença do cromo, que a partir de umdeterminado valor e em contato com o oxigênio, permite aformação de uma película finíssima de óxido de cromo sobre asuperfície do aço, que é impermeável e insolúvel nos meioscorrosivos usuais.

A Influência dos outros elementos no açoA Influência dos outros elementos no açoinoxidávelinoxidável^

Outros elementos podem estar presentes, como o Níquel, Molibdênio, Nióbio e Titânio, em proporções queMolibdênio, Nióbio e Titânio, em proporções que caracterizam a estrutura, propriedades mecânicas e ocomportamento final em serviço do aço inoxidável.Porém, para se ter uma idéia mais clara pode resumirbrevemente o papel de cada um:

NÍQUEL:NÍQUEL:

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Sua adição provoca também uma mudança naestrutura do material que apresenta melhorescaracterísticas de:

• ductilidade (ESTAMPAGEM)- resistência mecânica a quente- soldabilidade (FABRICAÇÃO)

Aumenta a resistência à corrosão de uma maneirageral.

O Cromo e o Níquel então constituem os elementosprimordiais dos aços inoxidáveis.

Outros elementos complementam suas funções.

Existem ainda outros elementos que modificam e

melhoram as características básicas dos açosinoxidáveis, como o manganês e o nitrogênio, o cobalto, o boro e as terras raras, porém sãocobalto, o boro e as terras raras, porém são muito específicos.

O Que é Corrosão ?O Que é Corrosão?

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Para entender porque os aços inoxidáveis resistem à corrosão, nósprecisamos conhecer o que acontece quando os aços carbonocomuns enferrujam:
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O ar que respiramos contém cerca de 21% de oxigênio, 78% denitrogênio e o restante uma mistura de vapor de água e dióxido decarbono.
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Todos os metais reagem com o oxigênio e a água do ar formandouma camada superficial de óxidos.

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Esta camada é porosa e permite posteriores penetrações de oxigênio Esta camada é porosa e permite posteriores penetrações de oxigênio e água.. e água..
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Desta forma a oxidação continua crescendo, produzindo a corrosão,que é comumente conhecida como ferrugem.
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A única maneira de prevenir este processo de corrosão no aço éproteger sua superfície.

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Isso pode ser feito com:
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• Pinturas
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  • Óleos, ou
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    • Filmes não porosos.

A CONTAMINAÇÃO NOS AÇOS INOXIDÁVEIS:A CONTAMINAÇÃO NOS AÇOS INOXIDÁVEIS:

O contato físico entre os aços inoxidáveis e os aços-carbono, o lixamento comlixas não adequadas (como as que contêm abrasivos de óxido de ferro) ou comlixas adequadas mas que foram usadas antes para lixar aços comuns, o corte e a

conformação de aços inoxidáveis em equipamentos que são também utilizados para trabalhar com aços-carbono e o lixamento de aços inoxidáveis, em ambientesque contêm partículas de ferro sólidas em suspensão, provocam a contaminaçãodos aços inoxidáveis. Pequenas partículas ficam aderidas ou incrustadas na superfície dos aços inoxidáveis.superfície dos aços inoxidáveis.^ E essas partículas, por serem de aço-carbono, não resistem à corrosão atmosférica.A situação dessas partículas é mais grave ainda: elas estão em contato com um

material mais nobre (o aço inoxidável) e estão formando um par galvânico. Por isso, tendem a corroer mais rapidamente (se estivessem sós, demorariam mais

para corroer). De fato, uma superfície de aço inoxidável contaminadoapresentará pontos com ferrugem.

No caso da contaminação ser inevitável, a solução é tratar

o aço inoxidável com um produto que dissolva aspartículas de aço comum e que não ataque o açoinoxidável. Ou, em outras palavras, um tratamento comuma solução de ácido nítrico elimina a contaminação(além de reforçar o filme passivo). Para saber se um aço inoxidável está contaminado, sãoPara saber se um aço inoxidável está contaminado, são

utilizadas soluções que contêm ácido nítrico e ferricianeto de potássio.Pulveriza-se esta solução na superfície do material e, se

aparecerem pontos azuis, estará confirmada acontaminação.

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A figura mostra quando ocorre a corrosão galvânica, quando doismetais diferentes estão em contato e expostos a um eletrólito

A série galvânicaA série galvânica^

A série galvânica a seguir, orienta a especificação do aço inoxcom outros materiais.(+ catódicos)
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OURO –
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MONEL –
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INOX 316 –
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INOX 304

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INOX 304

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INOX 430 –
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BRONZE ALUMÍNO –
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COBRE –
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LATÃO – FERRO FUNDIDO
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• AÇOS LIGADOS –
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AÇOS BAIXO CARBONO –
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LIGAS DE ALUMÍNIO ( + anódicos)

Usos típicos dos aços inoxidáveisUsos típicos dos aços inoxidáveis

Quatro fatores aumentam cada vez mais a tendência do uso do açoinoxidável. São eles:

Aparência;^ Resistência a corrosão;Resistência a oxidação;Resistência mecânica.

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A aparência brilhante

atraente dos aços inoxidáveis, que se mantêm ao

longo do tempo com simples limpeza, associada a resistência mecânica,torna esses materiais adequados aos usos na construção arquitetônica, nafabricação de móveis e objetos de uso domestico e a outros semelhantes.

A resistência a corrosão

dos aços inoxidáveis aos diversos meios químicos

permitem o seu emprego em recipientes, tubulações e componentes deequipamentos de processamento de produtos alimentares e farmacêuticos,de celulose e papel, de produtos de petróleo e de produtos químicos emgeral.

A resistência a oxidação

, em temperaturas mais elevadas, torna possível o

seu uso em componentes de fornos, câmaras de combustão, trocadores decalor e motores térmicos.

A resistência mecânica

relativamente elevada, tanto à temperatura

ambiente como as baixas temperaturas, faz com que sejam, usados emcomponentes de máquinas e equipamentos nos quais se exige altaconfiabilidade de desempenho como, por exemplo, partes de aeronaves emísseis, vasos de pressão, e componentes estruturais menores comoparafusos e hastes.