O aço inoxidável ferrítico é um importante material utilizado em muitas indústrias, conhecido pelas suas propriedades magnéticas e boa resistência à corrosão. Mesmo para quem é novo na metalurgia ou na ciência dos materiais, compreender este material não tem de ser complicado. Este guia explica o básico e fornece informações sobre sua composição, propriedades, aplicações e como ele se compara a outros tipos de aço inoxidável.

O que é o aço inoxidável ferrítico?

Esta categoria de aço inoxidável contém uma elevada percentagem de crómio e muito pouco ou nenhum níquel. A sua estrutura é principalmente ferrite, uma estrutura cristalina cúbica centrada no corpo (BCC). Esta estrutura ferrítica é estável a todas as temperaturas e é responsável pelas propriedades magnéticas do aço.

Este tipo é geralmente utilizado quando é necessária a resistência à corrosão, mas não são necessárias as propriedades mecânicas do aço inoxidável austenítico. É frequentemente escolhido devido à sua relação custo-eficácia, devido à ausência de níquel.

De que é feito o aço inoxidável ferrítico?

O componente principal é o ferro, tal como todos os outros tipos de aço. No entanto, o que distingue estes tipos de aço são os seus elementos de liga específicos:

• Crómio (10.5% - 30%): O principal elemento responsável pela resistência à corrosão.
• Baixo teor de carbono (< 0,1%): Reduz o risco de precipitação de carbonetos e de corrosão intergranular.
• Outros elementos: Dependendo do grau, podem ser adicionados elementos como o molibdénio, o alumínio, o titânio e o nióbio para aumentar a resistência à corrosão, a força e a estabilidade.

Em particular, este tipo de aço inoxidável contém geralmente muito pouco ou nenhum níquel, o que o torna mais económico e menos suscetível às flutuações dos preços do níquel.

Propriedades do aço inoxidável ferrítico

Este aço oferece uma gama de propriedades desejáveis:

• Magnético: Uma das formas mais simples de o identificar é verificar as suas propriedades magnéticas.
• Boa resistência à corrosão: Especialmente em ambientes não agressivos. Os graus mais elevados proporcionam uma melhor proteção contra a corrosão.
• Resistência à oxidação: Bom desempenho a temperaturas elevadas.
• Baixa expansão térmica: Menos deformação durante os ciclos de aquecimento e de arrefecimento.
• Boa formabilidade: Mais fácil de moldar e dobrar em comparação com outros tipos.
• Elevada condutividade térmica: Útil para aplicações que exigem uma dissipação rápida do calor.

No entanto, este material tem geralmente menor tenacidade e menor ductilidade em comparação com os tipos austeníticos.

Aplicações dos aços inoxidáveis ferríticos

Devido às suas propriedades e vantagens em termos de custos, estes aços são amplamente utilizados em vários sectores:

• Automóvel: Sistemas de escape, guarnições e componentes do catalisador.
• Arquitetura: Coberturas, revestimentos e painéis decorativos.
• Electrodomésticos: Tambores de máquinas de lavar roupa, fornos e lava-loiças de cozinha.
• Equipamento de processamento de alimentos: Graças à sua resistência à corrosão e facilidade de limpeza.
• Equipamento industrial: Permutadores de calor e componentes de fornos.
• Elevadores e escadas rolantes: Painéis interiores e partes estruturais.

Como é processado o aço inoxidável ferrítico?

O processamento envolve várias etapas fundamentais:

1. Fusão e vazamento: As matérias-primas são fundidas num forno de arco elétrico e depois moldadas em placas.
2. Laminagem a quente: As placas são laminadas a altas temperaturas para produzir folhas ou chapas.
3. Recozimento: Aquecimento do aço para aliviar as tensões internas e melhorar a ductilidade.
4. Decapagem: Tratamento químico destinado a remover os óxidos superficiais formados durante o recozimento.
5. Laminagem a frio (se necessário): Para bitolas mais finas e melhor acabamento superficial.
6. Recozimento final e decapagem: Para restaurar as propriedades mecânicas e uma superfície limpa.

Ao contrário dos tipos austeníticos, estes não podem ser endurecidos por tratamento térmico, o que simplifica alguns aspectos do processamento, mas limita as aplicações em que é necessária uma elevada dureza.

Quais são os diferentes tipos de aço inoxidável ferrítico?

O aço inoxidável ferrítico existe numa variedade de qualidades, cada uma delas adaptada a aplicações específicas. Estas qualidades são classificadas em cinco grupos com base na sua composição e propriedades:

Grupo 1: Graus básicos (por exemplo, 409)

Estes são os aços inoxidáveis ferríticos mais acessíveis, com menor teor de crómio (cerca de 10,5-11,7%). São frequentemente utilizados em sistemas de escape de automóveis onde é necessária uma resistência moderada à corrosão.

Grupo 2: Resistência à corrosão melhorada (por exemplo, 430)

Com um teor de crómio ligeiramente superior (16-18%), estas qualidades oferecem uma melhor resistência à corrosão e são normalmente utilizadas em aparelhos domésticos como máquinas de lavar louça e frigoríficos.

Grupo 3: Força e resistência à corrosão melhoradas (por exemplo, 434, 436)

Estas qualidades incluem molibdénio para maior força e resistência à corrosão por picadas. São ideais para aplicações mais exigentes, como guarnições de automóveis ou equipamento industrial.

Grupo 4: Graus de alta temperatura (por exemplo, 442)

Concebidos para resistir a temperaturas mais elevadas, estes tipos são utilizados em aplicações como peças de fornos ou permutadores de calor.

Grupo 5: Graus especializados (por exemplo, 444)

Estas qualidades de elevado desempenho têm um teor mais elevado de crómio e molibdénio, o que as torna adequadas para ambientes agressivos, como aplicações marítimas ou processamento químico.

Cada grupo oferece uma combinação única de propriedades, permitindo aos fabricantes escolher o tipo perfeito para as suas necessidades.

Qual é a diferença entre o aço inoxidável ferrítico e o aço inoxidável martensítico?

Embora ambos sejam magnéticos e contenham crómio, diferem em vários aspectos fundamentais:

• Estrutura: Um tem uma estrutura BCC; o outro pode ser endurecido numa estrutura tetragonal centrada no corpo (BCT).
• Endurecimento: Os martensíticos podem ser endurecidos por tratamento térmico; os outros não.
• Dureza: Os ferríticos têm geralmente uma melhor tenacidade e formabilidade.
• Aplicações: O martensítico é utilizado em cutelaria e ferramentas; o outro é mais para fins estruturais e decorativos.

Qual é a diferença entre o aço inoxidável ferrítico e o aço inoxidável austenítico?

Estes são os dois tipos mais comuns de aço inoxidável e têm propriedades muito diferentes:

• Estrutura: A austenítica tem uma estrutura cúbica de face centrada (FCC); a ferrítica tem uma estrutura BCC.
• Magnetismo: O austenítico é não magnético; o ferrítico é magnético.
• Teor de níquel: O austenítico contém níveis elevados de níquel; o ferrítico contém pouco ou nenhum.
• Formabilidade e soldabilidade: A austenita tem melhor formabilidade e soldabilidade na maioria dos casos.
• Resistência à corrosão: A austenítica oferece normalmente uma resistência superior à corrosão.

Quais são as vantagens do aço inoxidável ferrítico?

• Económica: O baixo ou nenhum teor de níquel reduz o custo.
• Boa resistência à corrosão: Particularmente em ambientes ligeiramente corrosivos.
• Propriedades magnéticas: Útil em aplicações onde o magnetismo é necessário.
• Elevada condutividade térmica: Melhor do que os aços austeníticos.
• Baixa expansão térmica: Reduz o risco de empenamento ou deformação.
• Boa resistência à fissuração por corrosão sob tensão: Especialmente em ambientes ricos em cloretos.

Quais são as limitações do aço inoxidável ferrítico?

• Menor ductilidade e tenacidade: Especialmente a baixas temperaturas.
• Endurecimento limitado: Não pode ser endurecido por tratamento térmico.
• Problemas de soldabilidade: Algumas qualidades são propensas ao crescimento de grão durante a soldadura.
• Resistência à corrosão reduzida em comparação com as qualidades austeníticas: Não é adequado para ambientes altamente agressivos.

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FAQ:

Os aços inoxidáveis ferríticos são duráveis?

Sim, estes aços são bastante duráveis nos ambientes corretos. Oferecem uma boa resistência à corrosão e à oxidação, o que os torna adequados para utilizações automóveis, arquitectónicas e industriais.

O aço inoxidável ferrítico enferruja?

Embora geralmente mais resistentes do que os tipos martensíticos, estes materiais podem ser algo frágeis a temperaturas muito baixas. No entanto, os tipos mais recentes melhoraram a tenacidade.

O aço inoxidável ferrítico enferruja?

Todos os aços inoxidáveis podem enferrujar em condições extremas. No entanto, estes tipos oferecem uma boa resistência à ferrugem em condições atmosféricas normais, especialmente os que têm mais crómio e estabilizadores adicionados.

O aço inoxidável ferrítico pode ser soldado?

Sim, muitas destas qualidades podem ser soldadas, embora algumas exijam considerações especiais devido ao crescimento do grão ou à fragilidade. As qualidades estabilizadas como 439 e 441 oferecem uma melhor soldabilidade.

É possível endurecer o aço inoxidável ferrítico?

Não, estes aços não podem ser endurecidos através de tratamento térmico. No entanto, algumas qualidades podem ser reforçadas através do trabalho a frio.