Aços inoxidaveis Austeniticos - CarlosAlberto

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4-Aço inoxidável austenitico 
 
4.1- Características gerais 
 
4.1.1- Introdução 
 
 Os aços inoxidáveis auteniticos são os aços inoxidáveis mais utilizados 
comercialmente, devido principalmente ao fato de resistirem à corrosão em diversos 
meios corrosivos e de apresentarem um bom desempenho em relação a resistência 
mecânica e a ductilidade. Essas ligas geralmente apresentam uma estrutura totalmente 
austenitica com uma célula unitária CFC, o que faz com que elas praticamente não 
apresentem uma temperatura de transição dúctil/frágil, sendo, portanto, utilizadas em 
aplicações a baixas temperaturas (aplicações criogênicas), como ocorre com as 
tubulações que transportam nitrogênio líquido. 
Entre as ligas de aço inoxidável as ligas austeniticas são as que apresentam maior 
resistência à fluência, sendo, portanto, as que podem ser utilizadas em temperaturas mais 
elevadas nas condições que permitem a ocorrência da fluência. Devido à estrutura CFC 
as ligas de aço inoxidável austenitico apresentam elevada tenacidade e ductilidade, o que 
favorece a realização dos processos de conformação. Além do mais as ligas de aço 
inoxidável austenitico são as que apresentam melhor soldabilidade entre as ligas 
inoxidáveis. Essas características tornam o custo do processamento dessas ligas 
geralmente inferior ao das demais ligas de aço inoxidável, o que contribui para a ampla 
utilização dessas ligas. 
As ligas inoxidáveis austeniticas convencionais apresentam como importante 
limitação a baixa resistência a corrosão sob tensão em meios contendo cloreto, o que 
impede a utilização dessas ligas em várias aplicações. Com o objetivo de elevar a 
resistência a corrosão sob tensão, assim como elevar a resistência a corrosão uniforme e 
a corrosão localizada foram desenvolvidas as ligas inoxidáveis conhecidas como super 
austeniticas. Essas ligas são caracterizadas por apresentarem teores de Mo superiores aos 
das ligasinoxidáveis austeniticas convencionais, além de teores relativamente elevados 
de N, Cr e Ni. 
 
4.1.2- Composição e aplicações 
 
 As ligas de aço inoxidável austenitico apresentam como principais elementos de 
liga o Cr e o Ni. O cromo é geralmente adicionado em um teor entre 11 a 25%p., e o 
níquel cujo principal função é atuar como estabilizador da austenita é geralmente 
adicionado em um teor entre 6,8 a 35%p., sendo essas ligas classificadas como da serie 
trezentos. O Ni também eleva a resistência a oxidação em temperaturas elevadas, e ao 
choque térmico. Com a elevação do teor de Cr ou com a adição de outros elementos 
alfogenos como o Mo, o teor de Ni deve ser aumentado para que a estrutura da liga se 
mantenha austenitica. No entanto, em algumas ligas (ligas da série duzentos), oMn, o qual 
é geralmente adicionado como desoxidante, é também utilizado como principal 
estabilizador da austenita, apresentando um teor, em torno de 7%p. A utilização do Mn 
como principal estabilizador da estrutura austenita diminui o custo da liga devido ao 
menor custo desse elemento em relação ao do Ni, mas diminui a resistência a corrosão 
principalmente a corrosão por pite. No entanto, a elevação do teor de Mn aumenta a 
solubilidade do N favorecendo assim a resistência a corrosão por pite. Além do Ni, Cr e 
Mn é também adicionado no aço inoxidável austenitico outros elementos de liga como o 
Mo, N, Si, Cu, Se, Ti e o Nb. 
 A concentração de C nas maioria das ligas austeniticas varia entre 0,03%p.a 
0,15%p., sendo que essa concentração esta relacionada com a ocorrência da corrosão 
intergranular na liga causada pela formação doCr23C6 no contorno de grãos com o 
consequente empobrecimento de Cr nas adjacências desse precipitado. Nas ligas 
inoxidáveis austeniticas contendo um teor de C menor ou igual a 0,03%p. o baixo teor 
desse elemento evita a formação do Cr23C6 em um nível que causa a corrosão 
intergranular, sendo essas ligas denominadas de ligas do tipo L (ligas 304L e 316L, por 
exemplo). A utilização das ligas do tipo L é geralmente o procedimento mais utilizado 
quando a liga inoxidável austenitica é submetida a uma temperatura entre 400°C a 
800°Cqueresulta na presença do Cr23C6, como ocorre durante o processo de soldagem. 
No entanto as ligas do tipo L apresentam um custo mais elevado em relação as ligas com 
maior teor de C. Além do mais, a liga do tipo L apresenta uma menor resistência 
mecânica e menor resistência ao desgaste por abrasão devido ao baixo teor de carbono, 
portanto nas aplicações nas quais essas propriedades são importantes é adicionado o 
nitrogênio na liga (ligas do tipo LN), para melhorar essas propriedades. Além do carbeto 
de cromo também é possível a formação na liga austenitica do nitreto de Cr no contorno 
de grãos, no entanto, devido a solubilidade relativamente elevada do nitrogênio na 
austenita, a formação do carbeto de cromo ocorre preferencialmente a formação do nitreto 
de cromo. 
O Mo é adicionado no aço inoxidável austenitico com o objetivo principal de 
elevar a resistência à corrosão por pite. Nas ligas inoxidáveis austeniticas convencionais 
esse elemento é adicionado geralmente em um teor entre 2 a 4%p. como ocorre nas ligas 
316 e 317, as quais são normalmente utilizadas em meios contendo cloreto. Já quando é 
desejada uma vida útil mais elevada da liga inoxidável austenitica nesse meio, são 
utilizadas ligas com teor de Mo superior a 4%p., sendo essas ligas denominadas de super 
austeniticas. O nitrogênio além de elevar a resistência à corrosão por pite da liga, 
conforme descrito anteriormente, também aumenta significativamente a resistência 
mecânica devido ao endurecimento por solução sólida intersticial. Na estrutura austentica 
a solubilidade do N, é relativamente elevada o que permite que esse elemento seja 
adicionado em um nível que permite elevar significativamente a resistência mecânica 
e/ou resistência a corrosão por pite da liga. Já nas ligas de aço inoxidável ferritico a 
solubilidade do N é insignificante, sendo essa característica uma das causas do fato de ser 
possível obteruma liga inoxidável austenitica com resistência a corrosão por pite 
significativamente superior ao das ligas inoxidáveis ferriticas. 
A adição do Niôbio eleva a resistência a fluência da liga permitindo a sua 
utilização em temperaturas mais elevadas nas aplicações nas quais a fluência pode 
ocorrer. O selênio melhora a usinabilidade. O Cu eleva a resistência à corrosão em 
solução de ácido sulfúrico efavorece o efeito do trabalho a frio na elevação da resistência 
mecânica.. A adição do Ti assim como a de Nb einibe a formação de carbeto de Cr, 
tornando assim a liga resistente à corrosão intergranular. O Si eleva a resistência a 
corrosão em ácidos oxidantes, e a resistência a oxidação em temperaturas elevadas. O 
enxofre e o fósforo são impurezas que favorecem a usinabilidade da liga. No entanto, 
como descrito anteriormente a presença do S resulta na formação de inclusões de sulfeto 
que atuam como sitio de nucleação do pite. A presença do S e do P também favorece a 
ocorrência de trincas a quente durante o processo de soldagem. 
Devido ao teor relativamente elevado de Ni, as ligas inoxidáveis austeniticas 
apresentam geralmente um custo superior ao das ligas inoxidáveis ferriticas, e duplex ee 
martensiticas. Além do mais, as ligas austeniticas apresentam como importantes 
desvantagens a elevada susceptibilidade à corrosão sob tensão em meios contendo cloreto 
ou vapor de água, e a elevada vulnerabilidade à oxidação cíclica e à fratura por fadiga 
térmica quando submetidas à elevadas temperaturas. No entanto, nas aplicações nas quais 
a resistência à corrosão por pite ou corrosão uniforme é importante, além do custo do 
processo de manufatura,a utilização da liga austenica é vantajosa em relação à ferritica. 
Além do mais, como citado anteriormente a maior resistência à fluência e a ausência da 
temperatura de transição dúctil frágil permite que as ligas austeniticas sejam utilizadas 
em uma faixa de temperatura mais elevada que às ligas ferriticas em diversas situações. 
É importante também citar que na liga austenitica não esta presente a fase fragilizante α`, 
que ocorre nas ligas ferriticas após longa exposição em temperaturas entre 300 e 500ºC. 
Apesar do custo superior as ligas inoxidáveis austeniticas são utilizadas em um 
maior número de aplicações que as ligas de aço inoxidável martensitico. Algumas das 
aplicações nas quais a utilização das ligas martensiticas é mais vantajosa incluem aquelas 
que exigem elevada resistência mecânica e/ou resistência ao desgaste por abrasão em um 
meio corrosivo que não exige resistência a corrosão elevada como ocorre com a atmosfera 
rural e com água doce. As ligas de aço inoxidável duplex apresentam importantes 
vantagens sobre as ligas inoxidáveis austeniticas, tais como uma resistência mecânica 
geralmente superior, uma elevada resistência a corrosão sob tensão em meios contendo 
cloreto e uma maior resistência a corrosão por pite considerando ligas com custos 
semelhantes. No entanto, a utilização das ligas austeniticas é mais vantajosa naquelas 
aplicações nas quais o menor custo do processo de manufatura das ligas austeniticas 
compensa a maior resistência a corrosão por pite das ligas duplex. Além do mais, as ligas 
austeniticas tendem a apresentar uma maior resistência a corrosão em temperaturas acima 
da ambiente. A presença das fases fragilizantes nas ligas duplex, como descrito no item, 
limita a utilização dessas ligas a uma temperatura inferior a 250ºC e mesmo em 
temperaturas nas quais essas fases não ocorrem a resistência a corrosão por pite das ligas 
austeniticas tende a ser menos sensível a elevação da temperatura que as ligas duplex, 
como é visto no item . 
As ligas inoxidáveis super austeniticas apresentam geralmente um teor de Mo 
entre 4,5%p. a 8%p. e uma concentração muito baixa de impurezas. Além da maior 
resistência a corrosão por pite em relação às ligas auteniticas as ligas super austeniticas 
apresentam também uma maior resistência mecânica, maior resistência a corrosão sob 
tensão, e devido ao baixo teor de carbono, entre 0,01%p. a 0,03%p., não sofrem corrosão 
intergranular e apresentando uma soldabilidade elevada em relação às demais ligas 
inoxidáveis. O custo das ligas inoxidáveis super austeniticas é intermediário entre as 
super ligas de Ni e as demais ligas inoxidáveis e embora o custo das ligas super 
austeniticas seja superior ao das demais ligas inoxidáveis elas são utilizadas em várias 
aplicações, principalmente as que requerem elevada resistência a corrosão por pite em 
temperatura acima da ambiente. Nas tabelas 1 e 2 estão descritas respectivamente, as 
composições das pricipais ligas inoxidáveis austeniticas convencionais e ligas 
inoxidáveis super austeniticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 [1-3]- Composição de ligas inoxidáveis austenicas convencionais 
 
Liga Cr C Ni Mn M
o 
P S Si Outro
s 
AISI301(UNS=S301
00) 
16 
a 
18 
0,15 
max
. 
6,0 
a 
8,0 
2,0 
max. 
- 0,045 0,03
0 
1,0 N=0,1
0 max. 
AISI 302 (UNS=S30200) 11,
5 a 
13,
0 
0,15 1,0 0,04 0,03 0,50 - 
AISI 304 
(UNS=S30400) 
18 
a 
20 
0,08 8,0 
a 
10,
5 
2,0 
max. 
- 0,045 0,03
0 
1,0 
max
. 
N=0,1
0 max. 
AIS 304L 
(UNS=S30403) 
18 
a 
20 
0,03 
max. 
8,0 
a 12 
2,0 
max. 
- 0,045 0,030 1,0 
max. 
N=0,10 
max. 
AISI 310 (UNS=31000) 25 0,25 
max. 
20,5 2,0ma
x. 
 0,045 0,030 1,0 
max. 
- 
AISI 316 (UNS=S31600) 16 
a 
18 
0,08 10 a 
14 
2,0 
max. 
2,0 
a 
3,0 
0,045 0,030 1,0 N=0,10 
AISI 316L 
(UNS=S21603) 
16 
a 
18 
0,03 
max. 
10 a 
14 
2,0 
max. 
2,0 
a 
3,0 
0,045 0,030 1,0 
max. 
N=0,10 
AISI 317 (UNS=S31700) 18,
0 a 
20,
0 
0,08 11,0 
a 
15,0 
2,0 
max. 
3,0 
a 
4,0 
0,045ma
x. 
0,030 0,75 
max. 
N=0,10 
AISI 317L (UNS=S31703) 17,0 
a 
20,0 
0,03 11,0 
a 
15,0 
2,0 max. 3,0 
a 
4,0 
0,045max. 0,030 0,75 
max. 
N=0,10 
AISI 321 17,0 
a 
19,0 
0,08 
max. 
9,0 a 
12,0 
2,0 max. - 0,045 max. 0,030 
max. 
1,0 
max. 
 
AISI 332 (UNS=N0880) 19,0 
a 
23,0 
0,03 30,0 
a 
35,0 
1,5 - - - 1,0 Nb=0,25 
a 0,60 
AISI XM-19 (UNS=S20910) 20,5 
a 
23,5 
0,06 
max. 
11,5 
a 
13,5 
4,0 a 6,0 1,5 
a 
3,0 
0,045 max. 0,03 
max. 
1,0 
max. 
Nb=0,10 
a 0,30 
V-0,10 a 
0,30 
N=0,20 a 
0,40 
AISI317 LMN(UNS=S31726 17,0 
a 
20,0 
0,03 13,5 
a 
17,5 
2,0 max. 4,0 
a 
5,0 
0,045 max. 0,030 
max. 
0,75 
max 
N=0,10 a 
0,20 
216 (UNS=S21600) 16,0 
a 
22,0 
0,08 5,0 a 
7,0 
7,5 a 9,0 2,0 
a 
3,0 
0,045 0,030 1,0 N=0,25 a 
0,50 
216L(UNS=S21603) 16,0 
a 
22,0 
0,03 7,5 a 
9,0 
7,5 a 9,0 2,0 
a 
3,0 
0,045 0,030 1,0 N=0,25 a 
0,50 
Cu=1,5 a 
2,0 
 
 
Tabela 2 [4-12]. Composição de ligas inoxidáveis super austenicas 
 
 
Liga Cr C N Mn M
o 
Ni Si P S Outros 
F44 
(UNS=S31254) 
19,
5 a 
20,
5 
0,0
2 
0,1
8 
1,0 
max
. 
6,0 
a 
6,5 
17,
5 a 
18,
5 
0,8
0 
0,03
0 
0,01
0 
Cu=0,5 
a 1,0 
SSC-6Mo 
(UNS=NO8367
) 
20,
6 
0,0
1 
0,2
1 
0,4 6,3 24,
3 
0,3 0,02 0,00
1 
Cu=0,2
5 
904L 
(UNS=N80904
) 
19,
0 a 
23,
0 
0,0
2 
- 2,0 4,0 
a 
5,0 
23,
0 a 
28,
0 
1,0 0,04
5 
0,03
5 
Cu=1,0 
a 2,0 
654 SMO 
(UNS=S32654) 
24,
0 a 
25,
0 
0,0
2 
0,4
5 a 
0,5
5 
3,0 7,0 
a 
8,0 
21,
0 a 
23,
0 
0,5 0,03
0 
0,00
5 
Cu=0,3 
a 0,6 
BSS 
(UNS=S31266) 
23,
0 a 
26,
0 
0,0
3 
0,3
5 a 
0,6
0 
2,0 5,0 
a 
7,0 
21,
0 a 
24,
0 
1,0 0,03
5 
0,02 Cu=0,3 
a 0,5 
W=1,0 
a 3,0 
4565 
(UNS=34565) 
23,
0 a 
26,
0 
0,0
3 
0,3 
a 
0,6 
5,0 
a 
7,0 
4,0 
a 
5,0 
16,
0 a 
19,
0 
1,0 0,03
0 
0,02
5 
Nb=0,1
5 
AL-6XN 
(UNS=NO8367
) 
20,
0 a 
22,
0 
0,0
2 a 
0,0
3 
0,1
8 a 
0,2
5 
0,4 
a 
2,0 
6,0 
a 
7,0 
23,
5 a 
25,
5 
0,4 
a 
1,0 
0,02
0 a 
0,03
0 
0,00
1 a 
0,03
0 
Cu=0,2 
 
 
 
As ligas inoxidáveis super austeniticas apresentam uma resistência mecânica 
superior a das ligas inoxidáveis austeniticas e das ligas inoxidáveis ferriticas, sendo que 
esse comportamento ocorre principalmente devido ao endurecimento por solução sólida 
intersticial causado pela presença do nitrogênio. Essa elevada resistência mecânica aliada 
a elevada resistência a corrosão por pite e a corrosão sob tensão permite que essas ligas 
sejam utilizadas em várias aplicações como equipamentos utilizados na indústria de 
processos químicos e alimentícios, indústria de papel e celulose, plataforma de petróleo 
e instalações marinhas , mineração, controle de poluição, e na indústria farmacêutica e de 
biotecnologia. Na tabela 3 estão descritos exemplos de aplicação de algumas das 
principais ligas austeniticas comerciais.Tabela 3 [13-17]- Exemplos de aplicações de ligas inoxidáveis austenitcas 
 
Liga Aplicações 
 
302 
Equipamentos hospitalares e farmacêuticos, equipamentos para 
indústria de alimentos e bebidas, máquinas de embalagens, molas, 
peças de tubulações, elementos arquitetônicos, utensílios 
domésticos, e artigos esportivos [ 13] 
V302H2B estampagem a frio em condições severas, como parafusos de 
cabeças fechadas, grampos.[ 13] 
301 Fins estruturais; correias transportadoras; utensílios domésticos; 
ferragens; diafragmas; adornos de automóveis; equipamentos 
para transporte; aeronaves; ferragens para postes; fixadores 
(grampos, fechos, estojos); conjuntos estruturais onde alta 
resistência é exigida, em aeronaves [ 14 ] 
304 Utensílios domésticos; instalações criogênicas;trocadores de 
calor; válvulas e peças de tubulações; tubos de vapor; condutores 
de águas pluviais; calhas; depósitos de cerveja e tanques de 
fermentação de cerveja; equipamentos para refino de produtos de 
milho; e equipamentos para leiteria [ 14]. 
304L Aplicações nas quais deve-se utilizar um teor de carbono inferior 
ao da liga 304 para evitar a ocorrrencia da corrosão intergranular 
como ocorre quando a liga é soldada [ 13]. 
 
310 
Utilizadas em temperaturas de ate 1000⁰C em serviços continuas, 
em aplicações como trocadores de calor,peças de fornos, peças 
de motores a jato e de turbinas a gás, e aquecedores de ar [13] 
316 Produtos que exigem resistência à corrosão localizadae a 
corrosão uniforme em meios que contem substancias agtessivas 
como ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, banhos clorados e solução 
alclina. É utilizado como peças e componentes diversos usados 
na construção naval ; instrumentos cirúrgicos; equipamentos 
criogênicos; cubas de fermentação; e equipamentos de 
indústrias químicas, farmacêuticas, de petóleo, e de papel e 
celulose [ 14]. 
 
 
XM-19 
(UNS=S20910) 
 
Eixo de hélice de embarcação e em implantes cirúrgicos, e como 
laminados nas industrias química e petroquimica [ 13] 
316L Aplicações nas quais deve-se utilizar um teor de carbono inferior 
ao da liga 316 para evitar a ocorrrencia da corrosão intergranular 
como ocorre quando a liga é soldada [ 13]. 
 
AL-6XN (UNS= 
N08367) 
Sistemas de tubulação, filtros de água do mar, e equipamentos 
de trocador de calor em plataforma de petróleo e gás; sistema de 
tratamento para dessulfurização de gases de combustão (FGD) 
de usinas termoelétricas a base de carvão; Equipamentos utilizados 
no tratamento de águas residuais de mineração de carvão e de unidades 
de controle de poluição da mineração do ouro; plantas de clareamento de 
celulose com dióxido de cloro; e sistema de dessalinização [15]. 
904L 
(UNS=N80904) 
Equipamento de armazenamento e transporte de ácido sulfúrico; 
sistema de tratamento para dessulfurização de gases de 
combustão e; 
sistema de tratamento de ácido orgânico no lavador e no ventilador [ 16]. 
 
654 SMO 
(UNS=S32654) 
Tubulações, flanges e bicos roscados em contato com agua do 
mar aquecida; placas de trocador de calor em contato com a agua 
do mar; e linhas que transportam fluidos contendo elevado 
concentração de cloreto, H2S e CO2 [17]. 
 
 
 
4.1.3- Propriedades mecânicas 
 O endurecimento por solução sólida, o refino de grãos, e o endurecimento através 
do trabalho a frio (encruamento), são os mecanismos de endurecimento geralmente 
utilizados para elevar a resistência mecânica e a dureza das ligas inoxidáveis austeniticas. 
A elevação da resistência mecânica pode também ocorreratravés da formação da 
martensita nas ligas com baixos teores de elementos de liga. 
O carbono e o nitrogênio, que causam o endurecimento por solução sólida 
intersticial, são os elementos mais efetivos na elevação da resistência mecânica por 
solução sólida. As equações 1 e 2 indicam o efeito de vários elementos na tensão de 
escoamento (σe) e no limite de resistência a tração (LRT) em uma liga homogênea de aço 
inoxidável austenítico [18]. 
 
σe(Mpa) = 15,4[4,4 + 23(%C) + 32(%N) + 0,24(%Cr) + 0,94(%Mo) + 1,3(%Si) + 
1,2(%V) + 0,29(%W) + 2,5(Nb) + 1,7(%Si) + 0,82(%Al) + 0,16(% ferrita) + 0,46(d-1/1/2) 
(1) 
 
LRT(Mpa) = 15,4 {29 + 35(%C) + 55(%N) + 2,4(%Si) + 0,11(%Ni) + 1,2%(%Mo) + 
5(%Nb) + 3(%Ti) + 1,2(%Al) + 0,14(%ferrita) (2) 
 
Onde :d é o diâmetro médio dos grãos 
 
O endurecimento através do trabalho a frio, é um mecanismo eficiente na elevação 
da resistência mecânica e da dureza das ligas inoxidáveis austeniticas devido a elevada 
ductilidade dessas ligas. A elevada ductilidade dessas ligas permite que elas sejam 
submetidas a um elevado nível de deformação favorecendo assim o encruamento. Além 
desse fator, a realização do trabalho a frio dependendo da composição da liga, pode causar 
a transformação parcial da austenita em martensita, resultando na obtenção de uma 
elevada dureza e resistência mecânica Como a liga austenitica geralmente apresenta um 
baixo teor de carbono, a presença da martensita não resulta na deterioração significativa 
da ductilidade da liga, não sendo, portanto, necessário a realização do tratamento térmico 
de revenimento. 
Como a formação da martensita ocorre através de um mecanismo de cisalhamento, 
a realização de um trabalho externo que resulte na aplicação de uma solicitação de 
cisalhamento na liga pode causar a transformação parcial da austenita em martensita. No 
entanto, a ocorrência dessa transformação, além da intensidade do trabalho a frio depende 
também da composição da liga. A temperatura (Ms) abaixo da qual a austenita passa a se 
transformar em martensita, com exceção do Co, aumenta com a diminuição da quantidade 
dos elementos de liga. Assim, uma menor presença de elementos de liga resulta em uma 
fase austenita mais instável e, portanto, mais propensa a se transformar em martensita. 
Portanto, em uma liga com menor presença de elementos de liga submetida a uma 
determina porcentagem de trabalho a frio, a temperatura necessária para ocorrer a 
transformação da austenita em martensita será maior, podendo ocorrer na temperatura 
ambiente. 
 
 As ligas de aço inoxidável austenitico com menores teores de Cr e Ni (teores de 
Cr e Ni inferiores a 20%.p. e 14%p., respectivamente), entre as quais estão incluídas as 
ligas 301, 321, e 201, são mais susceptíveis à transformação martensitica através do 
trabalho a frio. Essas ligas, que são conhecidas como ligas lean, podem alcançar uma 
elevada resistência mecânica devido a formação da martensita. A liga 301 quando 
trabalhada a frio pode alcançar uma tensão limite de escoamento acima de 1000 MPa 
[19], sendo utilizada em aplicações que exigem elevada resistência mecânica. É 
importante esclarecer que as equações 1 e 2, as quais se referem ao efeito da presença dos 
elementos de liga na elevação da resistência mecânica através do endurecimento por 
solução sólida, não são válidas para as ligas inoxidáveis austeniticas lean submetidas a 
um trabalho a frio que resultou na formação da martensita, pois nesse caso a diminuição 
dos teores de Cr e Ni eleva a resistência mecânica da liga por favorecer a transformação 
da asutenita em martensita. Esse efeito prevalece sobre o efeito do endurecimento por 
solução solida causado pela presença do Cr e Ni. 
 A maior ductilidade da liga austenitica em relação às demais ligas de aço 
inoxidável, e a ausência na liga austentica da temperatura de transição dúctil/frágil 
presente nas demais ligas inoxidáveis esta relacionada com a elevada densidade planar 
dos planos de escorregamento presentes na estrutura CFC. A estrutura CCC presente na 
ferrita contém um número de sistemas de escorregamentosemelhante ao presente na 
estrutura CFC (12 sistemas de escorregamento), no entanto os planos de escorregamento 
presentes na estrutura CFC apresentam uma densidade planar mais elevada o que favorece 
o movimento das discordâncias, permitindo assim que um maior número de discordâncias 
alcance a superfície do metal resultando em uma maior capacidade de deformação 
plástica. 
 
Na tabela 4 estão as propriedades mecânicas de algumas ligas inoxidáveis 
austeniticas convencionais e super austenitica. 
 
Tabela 4 [20-28] - Propriedades mecânicas de várias ligas inoxidáveis austeniticas e super 
austeniticas 
 
Liga Tensão limite de 
escoamento (Mpa) 
Limite de 
resistência a tração 
(Mpa) 
% de Alongamento 
304 (UNS=S30400) 205 515 50 
317 (UNS=S31700) 330 683 52 
316 (UNS=S31600) 310 607 57 
XM-19 
(UNS=S20910) 
380 a 385 690 35 
310(UNS=31000) 175 458 50 
321 205 515 50 
904L 
(UNS=N80904) 
215 a 290 490 a 593 35 a 43 
AL-
6XN(UNS=NOS367) 
393 770 44 
4565 (UNS=S34565) 415 a 480 795 a 910 34 a 40 
F44 (UNS=S31254) 300a 310 650 a 850 35 
SSC-6Mo 
(UNS=NO8367) 
380 738 48 
654 SMO 
(UNS=S32654) 
430 750 40 
 
 Em relação à fadiga as ligas inoxidáveis austeniticas apresentam um desempenho 
inferior ao das demais ligas de aço inoxidável, principalmente em relação à fadiga 
térmica. O limite de resistência à fadiga da liga austenitica, o qual corresponde a tensão 
abaixo da qual a ruptura por fadiga não ocorre independentemente do número de ciclos, 
apresenta um valor em torno de 30% da tensão de escoamento enquanto que nas demais 
ligas inoxidáveis esse valor esta entre 50 a 60%. O desempenho das ligas inoxidáveis 
austeniticas em relação à fadiga térmica, a qual corresponde à tensões térmicas cíclicas 
causadas pela variação de temperatura, é considerado inadequado não sendo 
aconselhável a utilização dessas ligas nas aplicações sujeitas a essa condição. Esse 
desempenho esta relacionado com o elevado coeficiente de expansão térmica e a 
condutividade térmica relativamente baixa das ligas austeniticas. 
Quando liga é submetida a uma tensão estática como ocorre nas aplicações 
estruturais, a ocorrência da fluência é o fenômeno que limita a temperatura na qual a liga 
pode ser usada. As ligas inoxidáveis austeniticas, são as liga inoxidáveis com maior 
resistência à fluência sendo quesa resistência aumenta significativamente com a presença 
do C e do N em solução sólida intersticial e do Nb em solução sólida substitucional. Entre 
as ligas inoxidáveis austenticias com maior resistência a fluência estão as ligas 332, 304H, 
316H. 
 
 Em temperaturas elevadas a partir de uma determinada temperatura, passa a 
ocorrer a oxidação da liga ferrosa em um nível que envolve a formação de um óxido 
metálico na forma de placas não aderentes conhecidas como escamas ou carepas. A 
ocorrência desse fenômeno que causa uma diminuição significativa da área útil do 
material não é admitida pelas normas em vigência, e portanto, não pode ocorrer durante 
a aplicação da liga. Portanto, a temperatura a partir da qual a escamação passa a ocorrer, 
a qual é geralmente superior a da temperatura na qual a fluência ocorre, passa a ser a 
temperatura que limita a utilização da liga nas condições nas quais a fluência não ocorre. 
A resistência oxidação das ligas inoxidáveis austeniticas esta relacionada com a 
formação de um filme de óxido protetor de Cr2O3, o qualé formado quando a ligaapresenta 
um teor de Cr superior a um valor em torno de 18%p. Portanto, nas condições de aplicação 
nas quais a resistência à oxidação é um fator importante, a liga deve conter um teor de 
superior a 18%p. 
É importante também esclarecer que com a formação do filme de óxido de Cr, 
devido à exposição da liga à elevadas temperaturas, ocorre o empobrecimento desse 
elemento na liga o que resulta em uma menor resistência à corrosão por pite quando o 
filme de óxido é removido. Essa situação pode ocorrer, por exemplo, quando o filme de 
óxido de Cr formado na liga austenitica através de um processo de soldagem é 
posteriormente removido. A realização de um trabalho a frio na liga austenitica ou de um 
tratamento que causa o refino de grãos promove a difusão do Cr para a superfície da liga 
favorecendo assim a formação do fome de óxido de Cr e consequentemente à resistência 
a oxidação. 
A resistência à oxidação da liga austenitica além de ser favorecida pela elevação 
do teor de Cr também aumenta também com a adição do Ni, Si, Al e Se. Um maior teor 
de Ni resulta em uma maior resistência a oxidação, o que explica a maior resistência à 
oxidação das ligas inoxidáveis austeniticas em relação às ferriticas. A adição do Si e Al 
resulta na formação dos óxidos de SiO2 e Al2O3, respectivamente, que inibem a difusão 
do oxigênio para a superfície do metal. O Ce é o elemento mais eficiente na elevação da 
resistência a oxidação formando um filme fino, aderente, e compacto [ref 21 do livro]. 
Já elementos como o Mo e W formam óxidos voláteis com baixa temperatura de fusão 
que resulta em uma oxidação catastrófica. 
As ligas austeniticas 310, 252MA, 352MA e 330 que contem um elevado teor de 
Ni e/ou Ce estão entre as ligas mais resistentes à oxidação, sendo que as ligas 310 e 
252MA resistem à escamação ate uma temperatura de 1090ºC e 1100ºC, respectivamente, 
e as ligas 352MA e 330 ate uma temperatura de 1200ºC. No entanto, a liga inoxidável 
austenitica apresenta uma baixa resistência à oxidação cíclica devido ao elevado 
coeficiente de expansão térmica da liga inoxidável austenitica, que provoca uma tensão 
suficiente para romper o filme de óxido. Esse efeito pode ser atenuado com a adição de 
um elemento terra rara. A oxidação da liga austenitica em temperaturas elevadas é 
favorecida significativamente pela presença do vapor de água, sendo que a temperatura 
de serviço da liga (temperatura abaixo da qual não ocorre a escamação) diminui entre 
50ºC a 100ºC na presença de vapor de água. 
 
 
4.2- Resistência à corrosão por pite 
 
4.2.1- Efeito da Composição e da temperatura 
 
O aço inoxidável austenitico resiste à corrosão uniforme em vários ambientes, tais 
como a água doce, atmosfera não marinha, e etanol. No entanto, essas ligas são 
susceptíveis à corrosão localizada por pite, à corrosão na presença de frestas, e a corrosão 
sob tensão. Essas ligas podem também sofrer corrosão uniforme em determinadas 
soluções, tais como ácido súlfurico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácidos orgânicos e 
soluções básicas como NaOH e KOH. 
Assim como ocorre com as demais ligas inoxidáveis, a elevação dos teores de Cr 
e Mo na liga austenitica, aumenta significativamente a resistência à corrosão da liga 
principalmente a resistência à corrosão localizada por pite. Assim, nas aplicações sujeitas 
à corrosão localizada por pite é essencial que a liga austenitica contenha Mo. No entanto, 
na liga austenitica a presençado Cr e Mo é limitada a um teor máximo em torno de 30%p. 
para evitar a formação da fase sigma, pois como visto anteriormente, a formação dessa 
fase, a qual causa a fragilização da liga, é favorecida pela adição do Mo e do Cr. 
As ligas316 e 317 são as ligas inoxidáveis austeniticas convencionais contendo 
Mo mais utilizadas, sendo utilizadas em vários componentes industriais que estão em 
contato com cloreto. As ligas 316 e 316L são resistentes a corrosão por pite na água 
potável com um teor de cloreto ate um valor em torno de 1000mg/l na temperatura 
ambiente, sendo que na temperatura de 60⁰C essa concentração diminui para um valor 
em torno de 500 mg/l [50500]. Quando imersas na água do mar as ligas 316 e 316L não 
apresentam uma resistência a corrosão adequadaem várias situações. Não resistem a 
corrosão por pite quando a água é aquecida e em diversos ambientes marinhos tem sido 
constatado que essas ligas exibem uma corrosão superficial associada a presença de fresta 
e a uma superfície rugosa [29]. 
A liga inoxidável 317 geralmente apresenta uma resistência a corrosão uniforme 
e a corrosão por pite superior a da liga 316 devido ao maior teor de Cr e Mo. Na tabela 1 
são comparadas as TCP das ligas 316 e 317 mostrando um valor mais elevado para a liga 
317. A liga 317 apresenta uma resistência a corrosão adequada em vários meios 
corrosivos como soluções de ácido fosfórico, deácido clorídrico e de ácido sulfúrico com 
várias concentrações. Resistem também a corrosão em ácidos orgânicos e ácidos 
gordurososaquecidos o que torna frequente dessa liga em equipamentos utilizados no 
processamento de produtos alimentícios e produtos farmaceuticos [30].A liga 317L 
geralmente não sofre corrosão nos meios nos quais as ligas 304 e 304L são utilizada. No 
entanto em meios fortemente oxidantes como o ácido nítrico, a resistência a corrosão das 
ligas 304 e 304L é superior a da liga 317L devido ao desempenho deficiente do Mo nesses 
meios [30]. 
 
Em relaçãoa presença do nitrogênio, a liga inoxidável austenitica apresenta como 
importante vantagem o fato de que esse elemento apresenta uma solubilidade 
relativamente elevada na estrutura austenitica o que permite que nessas ligas ocorra a 
presença do N em solução sólida em uma quantidade suficiente para elevar 
significativamente a resistência a corrosão por pite. A solubilidade do N na estrutura 
austenitica aumenta significativamente com uma maior presença do manganês nessa liga. 
Nas ligas 316 e 317, que apresentam um teor máximo de Mn 2,0%p. o teor de N é de 
máximo 0,10%p. chegando no máximo a 0,20%p. na liga 317LMN. Já nas ligas 
austeniticas contendo um teor deMn entre 7,5%p. e 9,0%p. como ocorre com as ligas 216 
e 216L o teor de N em solução sólida atinge valores entre 0,25%p. e 0,5%p. Além de 
possibilitar a elevação da resistência a corrosão por pite o nitrogênio e o Mn apresentam 
também a vantagem resultante do custo relativamente baixo desses elementos. 
Nas ligas 216 e 216L o teor de Ni como pode ser observado através da tabela 2, é 
significativamente inferior ao das ligas 316 e 316L, o que contribui para diminuir o custo 
da liga. A substituição do Ni pelo Mn causa a resistência a diminuição da resistência a 
corrosão das ligas 216 e 216L e o fato dessas ligas apresetarem geralmente um teor menor 
de Mo tende a diminuir a resistência a corrosão por pite. No entanto, esse efeito é 
compensado pela maior presença do nitrogênio o que faz com que a liga 216 apresente 
uma resistênciaa corrosão por pite similar a da liga 316 [31]. O custo inferior e a maior 
resistência mecânica da liga 216, que se deve a maior presença do nitrogênioem solução 
sólida, faz com que essa liga substitua a liga 316 em várias aplicações como em 
equipamentos de processos químicos, equipamentos de processamento de alimentos, 
equipamentos de refino de petróleo e equipamentos utilizados no processamento de papel 
e celulose [31]. 
Entre as ligas inoxidáveis austeniticas convencionais com elevado teor de Mn, 
também é produzida a ligaAISI XM-19. Essa ligacontem um teor de N em solução solida 
de ate 0,40%p. e apresenta uma resistência a corrosão por pite superior a das ligas 316 e 
317 alem além de uma resistência mecânica superior a dessas ligas [ 32]. A liga XM-19 
é frequentemente utilizada em aplicações na agua do mar como componente de 
embarcações. 
 
 
Embora as ligas inoxidáveis austeniticas convencionais contendo Mo possam 
apresentar uma resistência a corrosão por pite adequada em vários meios como a água do 
mar, em aplicações nas quais o meio é mais agressivo, como na água do mar acima da 
temperatura ambiente ou na presença de frestas, a resistencia a corrosão por pite dessas 
ligas não é adequada sendo substituídas por ligas mais resistentes como as ligas super 
austeniticas. 
 
Como visto anteriormente o efeito da presença do Cr, Mo e N na resistência a 
equação por pite pode ser avaliado através do número equivalente de resistência a 
corrosão por pite, PREN ( eq 2), sendo que um maior valor desse parâmetro geralmente 
implica em uma maior resistência a corrosão por pite. As ligas inoxidáveis austeniticas 
com valor de PREN mais elevado, como ocorre com as ligas com PREN superior a 40 ( 
PREN calculado considerando-se 30 vezes o teor de N), são conhecidas como ligas 
inoxidáveis super austeniticas. 
 A elevada concentração de Mo e Ni presente nas ligas inoxidáveis super 
austeniticas resulta em uma resistência à corrosão sob tensão dessas ligas em meio 
contendo cloreto significativamente superior a das ligas austeniticas convencionais. Essa 
maior resistência a corrosão sob tensão das ligas super austeniticas esta relacionada com 
a maior estabilidade da asutenita devido ao elevado teor de Ni e a elevação da resistência 
a corrosão por pite devido ao aumento do teor de Mo que dificulta a nucleação das trincas. 
A maior resistência a corrosão sob tensão permite a utilização das ligas super austeniticas 
em aplicações nas quais as ligas austeníticas convencionais não podem ser utilizadas 
como ocorre em equipamentos imersos na água do mar. Uma liga super austenitica como 
a liga 254-SMo, exige uma tensão mínima necessária para ocorrer a corrosão sob tensão 
em torno de nove vezes menor que tensão mínima necessária para ocorrer a corrosão 
sob tensão na liga inoxidável austenitica 316 [33]. 
A resistência à corrosão por pite das ligas super austeniticas é comparável a das 
ligas super duplexque apresentam um custo inferior. No entanto,algumas ligas super 
austeniticas como a liga S31254 apresentam uma resistênciaa corrosão por pite superior 
a das ligas super duplex comerciais.Além do mais a diminuição da resistência à corrosão 
por pite com a elevação da temperatura é mais significativa nas ligas duplex. As ligas 
inoxidáveis duplex, devem ser utilizadas em temperaturas inferiores a 250⁰C para evitar 
a ocorrência de fases fragilizantes, que também diminuem significativamente a 
resistência à corrosão da liga. No entanto, mesmo em temperaturas mais baixas nas quais 
essas fases não ocorrema diminuição da resistência à corrosão por pite com a elevação da 
temperatura é menos significativa nas ligas super austeniticas, como pode ser constatado 
através da tabela 4. Nesta tabela esta descrito o comportamentoem relação a 
corrosão por pite das ligas inoxidáveis super duplex S32760 e S32750 e da liga 
inoxidável super austenitica S31254 imersas por 3 meses na agua do mar em 
diferentes temperaturas. 
Os resultados representados na tabela4 mostram que a liga inoxidável super 
austenitica S31254 embora apresente um PREN inferior ao da liga super duplexS32760 
(PREN 44 da liga super duplex e da liga super ausetnitica) resiste a corrosão por pite 
quando imersa durante 3 horas na agua do mar natural a 70⁰C e a 40⁰C na água do mar 
contendo 1,5 ppm de Cl2 enquanto que aliga super duplex sofre corrosão por pite nessas 
condições. 
Na tabela 5 estãos representadas as temperaturas criticas para a ocorrência dopite 
e para a corrosão sob tensão, além do número equivalente para a ocorrência do 
pite de algumas ligas inoxidáveis austeniticas e inoxidáveis duplex. Observa-se 
através dessa tabela que a temperatura critica para a ocorrência da corrosão por 
pite é inferior a da temperatura necessária para ocorrer a corrosão sob tensão, 
indicando que a corrosão por pite é o fator limitante da vida útil dessas ligas. 
 
 
Tabela 4 [34]- Valores típicos do PREN (Pitting Resistance Equivalent).), da TCP 
(da temperaturacritica de pite.) e da CST ( temperatura critica para a corrosão 
sob tensão) de ligas inoxidáveis na agua do mar. 
 
Liga 
 
 
PREN 
 
TCP 
 
 CST 
 
316 (Austenitica) 
 
 
26 
 
15⁰C 
 
 
55⁰C 
 
 
2205 (Duplex) 
 
 
35 
 
30⁰C 
 
 
150⁰C 
 
 
S32760 (Super 
Duplex) 
 
44 
 
70⁰C 
 
250⁰C 
 
S31254 (Super 
Austenitica) 
 
 
43 
 
70⁰C 
 
250⁰C 
 
 
Tabela 5 [34]- Comportamento em relação a corrosão por pite das ligas 
inoxidáveis super duplex S32760 e S32750 e da liga inoxidável super 
austenitica S31254 imersas por 3 meses na agua do mar em diferentes 
temperaturas. 
 
Liga 
Meio corrosivo Temperatur
a 
Ocorrencia 
da corrosão 
por pite 
Referencia 
 
S32760 
 
 
Água do mar 
natural 
 
30°C 
 
Não 
 
13 
 
S31254 
 
 
Agua do mar 
natural 
 
30°C 
 
Não 
 
13 
 
S32760 
 
Água do mar 
natural 
 
70°C 
 
Sim 
 
34 
 
S31254 
 
 
Água do mar 
natural 
 
70°C 
 
Não 
 
34 
 
S32750 
 
Água do mar 
contendo 2 ppm 
de Cl2 
 
35°C 
 
Não 
 
33 
 
S31254 
 
Água do mar 
contendo 2 ppm 
de Cl2 
 
35°C 
 
Não 
 
33 
 
S32760 
 
Água do mar 
contendo 1,5 
ppm de Cl2 
 
30°C 
 
Não 
 
34 
 
S31254 
 
Água do mar 
contendo 1,5 
ppm de Cl2 
 
30°C 
 
Não 
 
34 
 
+S32760 
 
Água do mar 
contendo 1,5 
ppm de Cl2 
 
40°C 
 
Sim 
 
34 
 
S31254 
 
Água do mar 
contendo 1,5 
ppm de Cl2 
 
40°C 
 
Não 
 
34 
 
S32760 
 
Água do mar 
contendo 1,5 
ppm de Cl2 
 
70°C 
 
Sim 
 
34 
 
S31254 
 
Água do mar 
contendo 1,5 
ppm de Cl2 
 
70°C 
 
Sim 
 
34 
 
 
 
 As ligas super austeniticas foram desenvolovidas principalmente para serem 
utilizadas na produção de petróleo e gás em ambiente marinho, sendo que a liga F44 
(S31254) foi uma das primeiras a serem utilizadas comercialmente. Posteriormente foi 
desenvolvida a liga 4565 (S34565) que embora apresente um menor teor de Mo exibe 
uma resistência a corrosão por pite superior a da liga F44 devido a maior com 
concentração de Cr e principalmente de N[35]. Essa concentração mais elevada de N 
ocorre devido a presença de uma maior quantidade de Mn, conforme pode ser observado 
através da tabela 3. A maior resistência a corrosão por pite da liga F44 em relação a liga 
4565 pode ser observada através dos resultados representados na tabela 6 que exibe os 
valores médios da temperatura critica de pite dessas ligas obtidos em solução 3M de 
NaBr. 
 
Tabela 6 [35]. Valores valores médios da temperatura critica de pite de várias ligas super 
austeniticas e ligas de Ni obtidos em solução 3M de NaBr. 
 
Liga Temperatura Critica de pite 
(⁰C) 
F44 (UNS=S31254) 32,5 
4565 (UNS=S34565) 49,3 
654 SMO (UNS=S32654) >88,5 
 
 Embora as ligas F44 e 4565 apresentem uma resistencia a corrosão por pite 
satisfatória na agua do mar, a utilização dessas ligas sofre limitações quando utilizada na 
água do mar em condições severas, o que ocorre em temperaturas elevadas ou em 
aplicações com uma severa configuração de frestas como ocorre com placas de trocador 
de calor [36]. Para resistir a corrosão por pite nessas condições foram desenvolvidas mais 
recentemente varias ligas super austeniticas como a liga 654 SMo (S326540). Essa liga 
como pode ser observado através da tabela 3, contem elevados teores deCr, Mo e N, sendo 
uma das ligas inoxidáveis austeniticas com maior presença de elementos de liga e 
apresenta uma resistência a corrosão por pite superior a das ligas F44 e 4565, conforme 
pode ser observado através da tabela 4. Também tem sido constatado [37] que a liga 654 
SMo apresenta uma resistência a corrosão sob tensão induzida por cloreto superior a da 
liga 316 e a da liga inoxidável super duplex S32750. As ligas 654 SMo podem inclusive 
substituir ligas de Ni em algumas aplicações [35] 
 
 
 
 
 
Na produção de petroleo e gás em campos submarinos também são utilizadas com 
frequência as ligas super austeniticas AL-6XN (NO8367) que apresentam uma resistência 
a corrosão por pite e a corrosão na presença de frestas inclusive em temperaturas acima 
da ambiente. Versões mais recentes das ligas AL-6XN, como a liga AL-6XN Plus [38], 
que apresenta elevados teores de Mo (6,7%p.), Cr (21,8%p.) e N(0,24),e principalmente 
baixos teores de impurezas S ( <0,001%p. ), P ( 0,020%p. ) e Si (0,35) estão entre as 
ligas inoxidáveis que apresentam maior resistência a corrosão por pite em solução 
oxidante de cloreto. Tem sido contatado que a liga inoxidável super austenica AL-6XN 
Plus resiste satisfatoriamente à corrosão por pite na agua do mar a uma temperatura de 
95⁰C. 
 
 
4.2.2- Efeito da estrutura 
 
A estrutura dos aços inoxidaveis austeniticos apresenta um efeito importante na 
resistência à corrosão por pite da liga, sendo esse efeito relacionado com a presença de 
fases ricas em Cr e/ou Mo, como carbetos ou nitretos metálicos ( M23C6, M6C, MC e 
Cr2N) e as fases intermetálicas sigma, (σ), fase Chi (χ) e a fase de Lavres (η). Devido à 
elevada concentração do Cr e do Mo nessas fases ocorre o empobrecimento desses 
elementos em solução sólida nas regiões adjacentes a essas fases favorecendo assim à 
formação do pite nessas regiões. 
 Como descrito no item anteriormente a formação do carboneto Cr23C6 ocorre no 
contorno de grãos da austenita na faixa de temperatura entre 450⁰C 850⁰C e além de 
diminuir significativamente a resistência à corrosão por pite da liga, resulta em uma 
corrosão intensa no contorno de grãos conhecida também como corrosão intergranular ou 
sensitização. No entanto, a utilização de ligas com um teor de C inferior a 0,03%p. como 
ocorre com a ligas 304L e 316L, e também a adição na liga de Nb e/ou Ti deve inibir a 
formação do Cr23C6 na liga soldada. O Nb e o Ti apresentam elevada afinidade com o C 
e por difundirem mais rápido que o Cr são formados carbonetos de Nb ou de Ti 
preferencialmente ao carboneto de C. 
 A fase intermetálica sigma, que é uma fase rica em Cr e Mo é encontrada em maior 
quantidade na liga inoxidável asutenitica em relação as demais fases intermetálicas razão 
pela qual as características dessa fase são mais conhecidas. Para ocorrer a formação da 
fase sigma nos aços inoxidáveis austeniticos é necessário que a liga seja exposta a 
temperaturas relativamente alta altas durante um determinado período, sendo que com a 
elevação da temperatura diminui o tempo necessário para formar essa fase. Em uma liga 
super austenitica SR50A foi observada [39] a presença da fase sigma quando a liga foi 
submetida às temperaturas de 700⁰C, 800⁰C e 900⁰C durante 10 horas, 1 hora e 20 
minutos respectivamente. Já para uma liga austenitica 310 não ocorreu a precipitação da 
fase sigma a 600°C durante 200 horas de exposição, mas ocorreu a presença dessa fase 
quando a liga foi submetida a 700⁰C durante 100 horas [40]. Para uma liga austenitica 
317L aquecida a 550⁰C foi constatado [ 41] que para um período de exposição de 200 
horas a resistência a corrosão por pite não apresenta uma alteração significativa. No 
entanto para uma exposição de 300 horas a presença da fase sigma é suficiente para causar 
uma diminuição significativa da resistência à corrosão por pite, sendo que esse efeito se 
intensifica com a elevação do tempo de exposição. 
 Apesar da elevação da temperatura favorecer a formação da fase sigma 
pode ocorrer um aumento da resistência a corrosão por pite do aço inoxidável 
austenitico com a elevação da temperatura nas condições de tempo e 
temperatura nas quais a fase sigma é formada. Esse efeito foiconstatado [42 ] 
em uma liga 310 aquecida nas condições que causaram a formação das fases 
sigma e Cr23C6 e foi atribuído ao fato de que a elevação da temperatura 
favoreceu a difusão do Cr para as regiões empobrecidas desse elemento nas 
adjacências dessas fases elevando assim a capacidade protetora do filme 
passivo presente nessas regiões. 
 A precipitação da fase sigma é favorecida pela elevação das concentrações de 
elementos como Cr, Mo, Si e Nb, portanto, nas ligas nas quais as concentrações de Cr e 
Mo são mais elevadas como nas ligas super austeniticas a fase sigma tende a ser formada 
em um menor período de tempo. Nas ligas inoxidáveis austeniticas convencionais a liga 
310 que apresenta um elevado teor de Cr, em torno de 24,6%p., e as ligas 316 e 317 que 
contem Mo, são as ligas mais susceptíveis a formação da fase sigma. 
 A precipitação da fase sigma também é afetada pela estrutura da liga inoxidável 
austenitica, sendo que essa fase é geralmente precipitada no contorno de grãos da 
austenita diretamente a partir dessa estrutura (γ → σ). No entanto, quando o carboneto 
Cr23C6 esta presente na austenita, pode ocorrer a precipitação da fase sigma a partir desse 
carboneto (γ → M23C6 → σ) [42]. A fase sigma também pode precipitar na ferrita delta, 
quando essa estrutura esta presente no aço inoxidável austenitico. A liga inoxidável 
austenitica se solidifica como ferrita delta (δ) e durante o resfriamento passa a ocorrer a 
transformação dessa fase em austenita (δ → γ). No entanto quando o resfriamento é 
realizado ao ar como ocorre normalmente no processo de fundição e após o processo de 
soldagem o tempo de resfriamento não é suficientemente lento para que toda a ferrita seja 
transformada, ocorrendo assim a presença da ferrita delta na matriz austenitica. 
Geralmente após a fundição a liga inoxidável austenitica é submetida a um 
tratamento mecânico e a um tratamento térmico de recozimento durante o qual ocorre a 
transformação da ferrita delta em austenita. Nas ligas austeniticas como as ligas 310 a 
ferrita delta é totalmente transformada em austenita, no entanto em várias ligas 
austeniticas mesmo após o recozimento ainda permanece uma quantidade residual de 
ferrita delta em torno de 1,3 %p. [39]. 
A tendência de formação da fase sigma é maior na ferrita delta que na austenita, 
sendo esse comportamento atribuído a maior concentração de Cr, Mo e Si na ferrita delta 
e também à maior taxa de difusão desses elementos na ferrita delta [39]. Essa maior 
tendência de formação da fase sigma na ferrita delta faz com que a elevação da fração 
volumétrica da ferrita delta na liga inoxidável austenítica favoreça a formação do pite 
quando a liga esta exposta nas condições que possibilitam a formação da fase sigma. O 
processo de soldagem favorece a formação da ferrita delta na zona de fusão ocorrendo 
assim uma maior presença da ferrita delta na zona de fusão em relação ao metal base. 
Quando a precipitação da fase sigma ocorre durante o resfriamento da zona de fusão essa 
região passa a apresentar uma resistência a corrosão por pite inferior a do metal base. Esse 
comportamento [41] foi observado em uma liga 317L submetida a um processo de 
soldagem TIG sendo constatado que a zona de fusão (fração volumétrica da ferrita delta 
de 7,9 +-0,5%p.) apresenta um potencial de pite significativamente inferior ao do metal 
base ((fração volumétrica da ferrita delta de 4,0 +-0,9%p.) o que foi atribuído a formação 
da fase sigma na ferrita delta da zona de fusão durante o resfriamento. 
É importante destacar que a ocorrência da corrosão por pite na zona de fusão de 
uma liga austenitica também depende da taxa de resfriamento ao qual a liga é submetida 
após a soldagem, sendo que uma taxa de resfriamento mais rápida embora promova e 
elevação da fração de ferrita delta presente na zona de fusão pode favorecer a elevação 
da resistência a corrosão por pite da liga por dificultar a formação de segregações ricas 
em Cr e Mo diminuindo assim a diferença entre a resistência a corrosão por pite da zona 
de fusão e do metal base. 
A taxa de resfriamento da liga soldada é uma função da energia de soldagem, 
sendo que uma maior energia de soldagem implica em uma menor taxa de resfriamento, 
enquanto que uma energia de soldagem mais baixa implica em em um resfriamento mais 
rápido. Tem sido constatado [ 43 ] que a soldagem autógena de uma liga 304 através do 
feixe de elétrons que utilizada uma baixa energia de soldagem como 0,04 kJ/mm, resulta 
em uma zona de fusão com uma resistência a corrosão por pite superior em relação a liga 
soldada através do processo TIG, que utiliza uma energia de soldagem significativamente 
maior. 
 O efeito da energia de soldagem na resistência a corrosão por pite da junta soldada é 
relacionado com a ocorrência de micro segregações de elementos de ligas e também 
com a estabilidade do filme passivo. Na zona de fusão da liga 304 soldada através de 
feixes de elétrons que resulta em uma elevada taxa de resfriamento foi constatada [43] a 
presença de uma fração volumétrica de ferrita em torno de 44,5% enquanto que para a 
liga soldada através do processo TIG a presença dessa fase foi em torno de 11,4%. 
Durante o resfriamento após a soldagem ocorre uma difusão de elementos de liga na 
zona de fusão resultando em regiões de micro segregação desses elementos. Como a 
liga 304 analisada apresenta um teor de C de 0,07%p. e não contem elementos 
estabilizadores como o Nb e o Ti provavelmente foi formado na zona de fusão o Cr23C6 
que causou o empobrecimento de Cr. Como visto anteriormente apresença na liga de um 
teor de C menor ou igual a 0,03%p. assim como a adição dos elementos estabilizadores 
Nb ou Ti evita a presença desses precipitados [43]. No entanto, esse resultado obtido 
demonstra que uma taxa de resfriamento mais rápida devido a uma elevada energia de 
soldagem inibe a formação de fases ricas em Cr inibindo a ssim a formação de fases 
empobrecidas desse elemento. Como essas regiões são ricas em Cr ocorre um 
empobrecimento desse elemento nas adjacências dessas regiões, resultando na 
diminuição da resistência a corrosão por pite já que nessas regiões empobrecidas de Cr a 
capacidade protetora do filme passivo diminui significativamente. 
Evidencias experimentais indicam a presença significativa de regiões 
empobrecidas de Cr devido a micro segregações em uma liga inoxidável 
austeniticacontendo uma pequena fração volumetrica de ferrita delta [44,45,46] sem no 
entanto ter sido identificado as fases resultantes dessas micro segregações. Já para a liga 
resfriada a uma elevada taxa como ocorre após a soldagem por fluxo de elétrons, a difusão 
dos elementos de liga é suprimida resultando em uma distribuição uniforme dos 
elementos de liga na austenita e na ferrita e em uma diminuição significativa das regiões 
empobrecidas de Cr [47] e consequentemente na elevação da resistência corrosão por 
pite. 
Também tem sido constatado [48,45,49].que uma taxa de resfriamento mais lenta 
devido a uma energia de soldagem mais elevada favorece o crecimento dos grãos da 
ferrita delta já que a liga fica exposta durante um período mais longo em temperaturas 
elevadas. Tem sido proposto que a elevação do tamanho dos grãos da ferrita faz com que 
o filme passivo formado sobre esses grãos tenha uma menor estabilidade 
A presença da ferrita delta na zona de fusão do aço inox austenitico apresenta a 
vantagem de inibir a ocorrência do fenômeno denominado de trincas a quente que 
corresponde a ocorrência de fissuras durante o processo de soldagem, sendo que na 
soldagem de algumas ligas são utilizadas ligas ferriticas como metal de adição justamente 
para introduzir na zona de fusão uma fração volumétrica de ferritasuficiente para impedir 
a ocorrência desse fenômeno. No entanto, como visto no paragrafo anterior, a resistência 
à corrosão por pite da zona de fusão pode ser inferior a do metal base devido a ocorrência 
da fase sigma na ferrita delta eportanto, nas aplicações nas quais a resistência a corrosão 
por pite da zona de fusão não pode ser inferior a do metal base devem ser adotado um 
procedimento complementar para proteger a zona da fusão da ocorrência por pite como a 
utilização de um revestimento protetor. A utilização de uma baixa energia de soldagem 
como ocorre com a soldagem por feixe de eletrons é uma outra alternativa para evitar que 
a resistência a corrosão por pite da zona de fusão seja significativamente inferior que a 
do metal base, já que inibe a micro segregação dos elementos de liga como ocorre na 
formação da fase sigma. 
É importante ressaltar que nas aplicações nas quais a liga inoxidável austenitica 
vai estar exposta a elevadas temperaturas e a ambientes corrosivos que possam causar a 
corrosão por pite deve-se levar em consideração na seleção da ligaa possibilidade de 
ocorrência de fases fragilizantes que além de diminuir a tenacidade da liga pode 
comprometer o seu desempenho em relação a corrosão por pite. Uma das principais 
aplicações das ligas inoxidáveis austeniticas é a utilização dessas ligas em elevadas 
temperaturas em ambientes corrosivos como ocorre em componentes de motores de 
aeronaves, caldeiras, tubulações de centrais elétricas, e componentes de reatores químico 
e nuclear. As ligas austeniticas são utilizadas nessas aplicações devido a sua elevada 
resistência a oxidação e à fluência que permite que essas ligas resistam à fluência ate uma 
temperatura em torno de 600⁰C.No entanto, a possibilidade de ocorrer a precipitação de 
fases fragilizantes, principalmente a fase sigma, limita o tempo durante o qual a liga pode 
permanecer em elevadas temperatura, sendo que as fases fragilizantes podem precipitar a 
partir de 450⁰C dependendo da composição da liga. 
Para elevar a resistência a fluência é comum a adição do Nb na liga, como ocorre 
com aliga 316Nb utilizada na construção de caldeiras, já que a adição desse elemento 
resulta na formação de finos e numerosos precipitados que elevam a resistência a fluência 
da liga. Como visto anteriormente a adição do Nb tende a favorecer a formação da fase 
sigma, portanto, torna-se importante levar em conta esse efeito na seleção da liga 
austenitica a ser utilizada em elevadas temperaturas sendo necessário conhecer o tempo 
a partir do qual a fase sigma será formada na temperatura de operação do equipamento. 
Uma alternativa para elevar a temperatura na qual liga inoxidável austenica pode ser 
utilizada sem comprometer o desempenho dessa liga devido a precipitação da fase sigma, 
é deposição de um revestimento cerâmico sobre a superfície da liga o qual atua como 
isolante térmico reduzindo portanto a temperatura na superfície da liga. Um revestimento 
de zircônia por exemplo, po reduzir em 100⁰C a temperatura na superfície da liga. 
 
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	A estrutura dos aços inoxidaveis austeniticos apresenta um efeito importante na resistência à corrosão por pite da liga, sendo esse efeito relacionado com a presença de fases ricas em Cr e/ou Mo, como carbetos ou nitretos metálicos ( M23C6, M6C, MC e ...
	O efeito da energia de soldagem na resistência a corrosão por pite da junta soldada é relacionado com a ocorrência de micro segregações de elementos de ligas e também com a estabilidade do filme passivo. Na zona de fusão da liga 304 soldada através d...
	Referências
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