AULA_23_MAT_DE_CONST_MEC

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA
OCB
Prof. Dr.Odney Carlos Brondino
1Provérbio chinês: 
“Escuto e Esqueço, Vejo e Lembro, Faço e Aprendo.”
OCB
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
�Os aços inoxidáveis são ligas de ferro (Fe) e cromo (Cr)
com um mínimo de 10,50% de Cr.
�Outros elementos metálicos também integram estas ligas, mas o Cr é considerado o
elemento mais importante porque é o que dá aos aços inoxidáveis uma elevada
resistência à corrosão.
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Fonte: Eng. Héctor Mario Carbó - Acesita 2001 – Aço Inoxidável Aplicações e Especificação
resistência à corrosão.
� Em atmosferas livre de contaminação, foi constatado uma grande diminuição da
velocidade de oxidação nas ligas Fe - Cr na medida em que aumenta a quantidade de
Cr presente na mesma.
�Com 10,50 % de Cr constata-se que a liga não sofre corrosão atmosférica nessas
condições e este é o critério utilizado para sustentar a definição dada no início deste
texto para os aços inoxidáveis.
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
�Os aços inoxidáveis surgiram de estudos realizados em 1912,
tanto na Inglaterra como na Alemanha. O aço estudado na Inglaterra era uma liga Fe-Cr
, com cerca de 13% de Cr.
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�Na Alemanha se tratou de uma liga que, além de Fe e Cr, continha
também níquel (Ni).
�No primeiro caso era um aço inoxidável próximo ao que hoje chamamos de 420 e
�no segundo outro aço inoxidável parecido com o que hoje conhecemos como 302.
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OS DIFERENTES TIPOS DE AÇOS INOXIDÁVEIS
�Como descrito anteriormente os aços inoxidáveis são ligas Fe-Cr
com um mínimo de 10,50% de Cr.
�A adição de outros elementos permite formar um extenso conjunto de materiais.
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
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�Nos aços inoxidáveis, dois elementos se destacam:
�o cromo, sempre presente, por seu importante papel na resistência à corrosão, e
�o níquel, por sua contribuição na melhoria das propriedades mecânicas.
�Mesmo existindo diferentes classificações, algumas mais completas da que aqui será
apresentada, podemos, em princípio, dividir os aços inoxidáveis em dois grandes
grupos: a série 400 e a série 300.
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�A série 400 é a dos aços inoxidáveis ferríticos, aços magnéticos
com estrutura cúbica de corpo centrado, basicamente ligas Fe-Cr.
�A série 300 é a dos aços inoxidáveis austeníticos, aços não magnéticos com
estrutura cúbica de faces centradas, basicamente ligas Fe-Cr-Ni.
�Em todos os aços inoxidáveis estão também sempre presentes o carbono e outros
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
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�Em todos os aços inoxidáveis estão também sempre presentes o carbono e outros
elementos que se encontram presentes em todos os aços,como o silício (Si), manganês
(Mn), fósforo (P) e enxofre(S).
�Os aços inoxidáveis da série 400 podem ser divididos em dois grupos: os ferríticos
propriamente ditos, que em geral apresentam o cromo mais alto e o carbono mais
baixo, e os martensitícos, nos quais predomina um cromo mais baixo e um
carbono mais alto (comparando-os com os ferríticos).
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
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Fonte: Eng. Héctor Mario Carbó - Acesita 2001 – Aço Inoxidável Aplicações e Especificação
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AÇOS INOXIDÁVEIS
Fonte: Eng. Héctor Mario Carbó - Acesita 2001 – Aço Inoxidável Aplicações e Especificação
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
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Fonte: Eng. Héctor Mario Carbó - Acesita 2001 – Aço Inoxidável Aplicações e Especificação
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
Fonte: Eng. Héctor Mario Carbó - Acesita 2001 – Aço Inoxidável Aplicações e Especificação
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�Superfícies com baixa rugosidade terão, na maioria dos casos, um efeito favorável na
resistência à corrosão, mas tratando-se de corrosão sob tensão, um jateamento da
superfície poderá ser uma grande ajuda na resistência do material. Operações de
embutimento profundo também são influenciadas pelo acabamento do aço inoxidável.
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AÇOS INOXIDÁVEIS
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Acabamento Cetinado
Figura: Acabamento superficial em aço inoxidável. 
Fonte: Isabel Noemi Gonçalves. - Seminário Inox 2000. ACESITA . Acesita 2001 – Aço Inoxidável Aplicações e Especificação
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Acabamento Brilhante
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AÇOS INOXIDÁVEIS
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Figura: Acabamento superficial em aço inoxidável. 
Fonte: Isabel Noemi Gonçalves. - Seminário Inox 2000. ACESITA . Acesita 2001 – Aço Inoxidável Aplicações e Especificação
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS MAIS COMUNS
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�Os aços inoxidáveis e resistentes ao calor apresentam uma resistência incomum ao
ataque de ambiente corrosivo à temperatura normal e a temperaturas elevadas e são
CLASSIFICAÇÃO, CARACTERÍSTICAS E SELEÇÃO DE AÇOS
AÇOS INOXIDÁVEIS E RESISTENTES AO CALOR
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
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ataque de ambiente corrosivo à temperatura normal e a temperaturas elevadas e são
produzidos para atender a uma ampla faixa de propriedades mecânicas e físicas para
aplicações particulares. Os tipos padrão comumente identificáveis de aços inoxidáveis e
resistentes ao calor podem ser encontrados na NORMA AISI (STAINLESS AND HEAT
RESISTING STEELS). Possuem grandes diferenças de características e, em muitos
casos, apresentando propriedades especiais que os recomendam para usos
específicos.
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
Os aços inoxidáveis e resistentes ao calor são classificados em cinco grupos de acordo
com a microestrutura básica formada e com a possibilidade de endurecimento por
tratamento térmico:
A - Martensíticos:
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�São assim chamados devido a sua capacidade de endurecimento por Têmpera
como qualquer aço comum. Eles possuem de 12 a 16% de Cromo e 0,1 a 0,4% de
Carbono, ou ocasionalmente mais. Esta qualidade se torna efetivamente inoxidável
após a Têmpera, condição em que também demais propriedades mêcanicas são
otimizadas.
As qualidades dos aços AISI 410 e 420, representam esse grupo.
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�B - Ferríticos: São aços que podem conter de 16 a 30% de Cromo, e sua
estrutura e propriedade mecânica não são alteradas através de tratamento térmico, ou
seja, ele não são endurecidos por Têmpera. São mais inoxidáveis que os aços do
primeiro grupo, porém suas propriedades mecânica são inferiores. A qualidade dos aços
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AÇOS INOXIDÁVEIS
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primeiro grupo, porém suas propriedades mecânica são inferiores. A qualidade dos aços
430, AISI 430, é a que representa esse grupo.
C - Austeníticos: São os aços que contém de 12 a 30% de Cromo mais 7 a 25 % de
Níquel, e em muitos casos pequenas adições de outros elementos. Estes aços não são
afetados estruturalmente pelo aquecimento e não são endurecidos por Têmpera.
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�O representante típico desta classe é o (18% Cromo e 8% de Níquel), AISI 304, mas a
faixa de composição química é extensa de acordo com a variedade de aplicações a que
se destinam. Dentre os austeníticos, poderíamos ainda citar os aços estabilizados onde
a adição de elementos tais como o Ti e Nb previnem a ocorrência do fenômeno de
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
Austeníticos: 
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a adição de elementos tais como o Ti e Nb previnem a ocorrência do fenômeno de
sensitização em qualquer situação. (⇑ temperaturas ⇒Precipitação Carbonetos de Cr
nos CG – Corrosão Intragranular)
D - Aços Inox Duplex: São aços com baixo teor de carbono, ligados
principalmente ao Cromo e Níquel. Sua composição química é balanceada de modo a
se obter uma estrutura mista de austenita e ferrita-delta. Esta estrutura, confere
melhor resistência à corrosão, aumento de resistência mecânica e melhor soldabilidade
que os graus austeníticos.
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E - Aços inoxidáveis Endurecíveis por Precipitação: Possuem reduzido teor de Ni
(aprox. 4,0%) e adição de outros elementosde ligas (principalmente Cu) para promover
o aparecimento de precipitados. Aliam resistência à corrosão equivalente aos aços
inoxidáveis austeníticos e propriedades mecânicas elevadas compatíveis aos
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inoxidáveis martensíticos.
�Os aços pertencentes aos grupos A, B e D são magnéticos em quaisquer condições;
os do terceiro grupo são levemente magnéticos na condição de trabalhado a frio
(encruados), porém não são magnéticos no estado solubilizado, condição em que são
utilizados mais comumente. Os aços do quinto grupo são magnéticos na condição de
endurecidos por precipitação.
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�Todos os aços inoxidáveis pertencentes aos cinco grupos alcançam as características
de “não oxidação” em razão da propriedade de produzir uma leve película aderente de
óxido de cromo que é fortemente resistente ao ataque da atmosfera e de uma grande
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variedade de gases industriais e químicos.
�Essa característica, aliada à elevada resistência a altas temperaturas apresentadas
por muitos desses aços, é o motivo do seu largo emprego a temperaturas normais e
elevadas.
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
�Abaixo a representação esquemática dos aços inoxidáveis e resistentes ao calor
conforme Classificação AISI:
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�Os aços inoxidáveis e resistentes ao calor são largamente utilizados em razão de
propriedades tais como: resistência à corrosão, resistência ao calor e ao frio, aparência,
SELEÇÃO E APLICAÇÃO DE AÇOS INOXIDÁVEIS
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AÇOS INOXIDÁVEIS
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pelos valores que apresentam nas suas propriedades físicas, etc...
�Em consequência, o problema de seleção de um aço para uma aplicação específica é
basicamente uma avaliação de propriedades; e a escolha de um tipo particular ocorre
após o balanceamento dos valores de propriedades exigidas e o desempenho esperado
do produto.
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�A seleção de um tipo de aço inoxidável e/ou resistente ao calor em função de um
dado agente corrosivo ou ambiente, frequentemente é precedida de um estudo de
SELEÇÃO E APLICAÇÃO DE AÇOS INOXIDÁVEIS
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dados comparativos sobre o desempenho do aço e, às vezes, até mesmo de um teste
ou trabalho piloto.
�Uma avaliação geral da efetiva resistência à corrosão dos aços inoxidáveis e
resistentes ao calor em diversos ambientes é indicada na tabela a seguir - Resistência à
Corrosão Relativa.
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SELEÇÃO E APLICAÇÃO DE AÇOS INOXIDÁVEIS
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AÇOS INOXIDÁVEIS
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�Relativamente à influência dos elementos de liga nas propriedades dos aços
INFLUÊNCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NOS AÇOS INOXIDÁVEIS
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
AÇOS INOXIDÁVEIS
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inoxidáveis e resistentes ao calor, o quadro esquemático abaixo mostra de modo
objetivo, essa influência nos aços martensíticos, ferríticos e austeníticos:
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INFLUÊNCIA DOS ELEMENTOS 
DE LIGA NOS AÇOS 
INOXIDÁVEIS
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INFLUÊNCIA DOS ELEMENTOS 
DE LIGA NOS AÇOS 
INOXIDÁVEIS
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