O aço inoxidável é um grupo de ligas ferrosas que contém no mínimo aproximadamente 11% de cromo, composição que evita a ferrugem do ferro e também proporciona propriedades de resistência ao calor. Diferentes tipos de aço inoxidável incluem os elementos carbono (de 0,03% a mais de 1,00%), nitrogênio, alumínio, silício, enxofre, titânio, níquel, cobre, selênio, nióbio e molibdênio. Tipos específicos de aço inoxidável são frequentemente designados por seu número AISI de três dígitos, por exemplo, 304 inoxidável.A norma ISO 15510 lista as composições químicas dos aços inoxidáveis das especificações dos padrões ISO, ASTM, EN, JIS e GB (chineses) existentes em uma útil tabela de intercâmbio.
A resistência do aço inoxidável à ferrugem resulta da presença de cromo na liga, que forma uma película passiva que protege o material subjacente do ataque de corrosão e pode se autocurar na presença de oxigênio. A resistência à corrosão pode ser aumentada ainda mais pelos seguintes meios :
1. aumentar o teor de cromo para mais de 11%.
2. adicionar níquel a pelo menos 8%.
3. adicione molibdênio (que também melhora a resistência à corrosão por pites).
A adição de nitrogênio também melhora a resistência à corrosão por pites e aumenta a resistência mecânica. Assim, existem vários tipos de aço inoxidável com teores variados de cromo e molibdênio para se adequar ao ambiente que a liga deve suportar.
A resistência à corrosão e manchas, a baixa manutenção e o brilho familiar tornam o aço inoxidável um material ideal para muitas aplicações onde a resistência do aço e a resistência à corrosão são necessárias.Além disso, o aço inoxidável pode ser laminado em folhas, placas, barras, fios e tubos.Estes podem ser usados em utensílios de cozinha, talheres, instrumentos cirúrgicos, grandes eletrodomésticos, veículos, material de construção em grandes edifícios, equipamentos industriais (por exemplo, em fábricas de papel, fábricas de produtos químicos, tratamento de água) e tanques de armazenamento e caminhões-tanque para produtos químicos e alimentícios.A resistência à corrosão do material, a facilidade com que pode ser limpo e esterilizado a vapor e a ausência da necessidade de revestimentos superficiais motivaram o uso do aço inoxidável em cozinhas e fábricas de processamento de alimentos.
O aço inoxidável austenítico é a maior família de aços inoxidáveis, representando cerca de dois terços de toda a produção de aço inoxidável (veja os números de produção abaixo).Eles possuem uma microestrutura austenítica, que é uma estrutura cristalina cúbica de face centrada. Essa microestrutura é obtida ligando o aço com níquel e/ou manganês e nitrogênio suficientes para manter uma microestrutura austenítica em todas as temperaturas, desde a região criogênica até o ponto de fusão. .Assim, os aços inoxidáveis austeníticos não são endurecíveis por tratamento térmico, pois possuem a mesma microestrutura em todas as temperaturas.
Os aços inoxidáveis austeníticos podem ser subdivididos em dois subgrupos, série 200 e série 300:
A série 200 são ligas de cromo-manganês-níquel que maximizam o uso de manganês e nitrogênio para minimizar o uso de níquel.Devido à adição de nitrogênio, eles possuem resistência ao escoamento aproximadamente 50% maior do que as chapas de aço inoxidável da série 300.
O tipo 201 é endurecível por trabalho a frio.
O tipo 202 é um aço inoxidável de uso geral.A diminuição do teor de níquel e o aumento do manganês resultam em fraca resistência à corrosão.
A série 300 são ligas de cromo-níquel que atingem sua microestrutura austenítica quase exclusivamente por meio de ligas de níquel;alguns tipos de liga muito alta incluem algum nitrogênio para reduzir as necessidades de níquel.A série 300 é o maior grupo e o mais utilizado.
Tipo 304: O tipo mais conhecido é o Tipo 304, também conhecido como 18/8 e 18/10 por sua composição de 18% de cromo e 8%/10% de níquel, respectivamente.
Tipo 316: O segundo aço inoxidável austenítico mais comum é o Tipo 316. A adição de 2% de molibdênio proporciona maior resistência a ácidos e à corrosão localizada causada por íons cloreto.Versões de baixo carbono, como 316L ou 304L, possuem teores de carbono abaixo de 0,03% e são utilizadas para evitar problemas de corrosão causados pela soldagem.
Os aços inoxidáveis martensíticos podem ser tratados termicamente para proporcionar melhores propriedades mecânicas.
O tratamento térmico normalmente envolve três etapas:
Austenitização, na qual o aço é aquecido a uma temperatura na faixa de 980–1.050 °C (1.800–1.920 °F), dependendo do grau.A austenita resultante tem uma estrutura cristalina cúbica de face centrada.
Têmpera.A austenita é transformada em martensita, uma estrutura cristalina tetragonal dura de corpo centrado.A martensita temperada é muito dura e muito frágil para a maioria das aplicações.Alguma austenita residual pode permanecer.
Temperamento.A martensita é aquecida a cerca de 500 °C (932 °F), mantida nessa temperatura e depois resfriada ao ar.Temperaturas de revenido mais altas diminuem a resistência ao escoamento e a resistência à tração final, mas aumentam o alongamento e a resistência ao impacto.
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