conceitos básicos inox
DESCRIPTION
Conceitos Básicos InoxTRANSCRIPT
-
11
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
CONCEITOS BCONCEITOS BSICOS SOBRE SICOS SOBRE AAO INOXIDO INOXIDVELVEL
TarcTarcsio Reis de Oliveirasio Reis de OliveiraMaio 2010Maio 2010
2
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
- A seleo de um material com resistncia corroso inadequada pode ser um erro de alto custo.
Substituio do equipamento corrodo;- Prejuzos diretos e indiretos:
Super dimensionamento para suportar a corroso;
Interrupo do processo produtivo devido falha por corroso; Perda do produto, por exemplo, devido a vazamentos;
Contaminao de produtos e do ambiente;
Perda da eficincia de processo, por exemplo, em trocadores de calor;
Por que usar aPor que usar aos resistentes os resistentes corrosocorroso
-
23
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
- Vidas humanas, direta ou indiretamente ligadas ao processo. H casos de regies habitadas vizinhas a partes ou equipamentos que apresentaram falhas, que sofreram srios acidentes ou catstrofes.
- Alguns destes custos podem ser muitas vezes superiores ao do material que teria o desempenho adequado, e devem ser considerados, quando da seleo de materiais.
Por que usar aPor que usar aos resistentes os resistentes corrosocorroso
4
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAos resistentes os resistentes corrosocorroso- Todos os metais e ligas so susceptveis a apresentar corroso em algum ambiente.
- No existe um metal ou liga indicado para todas as aplicaes. Pode-se citar o ouro por sua excelente resistncia corroso atmosfrica, mas que sofrer intensa corroso em presena de mercrio.- Por outro lado, o ferro relativamente inerte ao do mercrio, mas apresenta corroso atmosfrica.
- Felizmente existem um ou mais materiais que tem um desempenho satisfatrio para um dado ambiente corrosivo.
- Os aos inoxidveis, desta forma, podem ser considerados versteis, na medida que so resistentes corroso, em uma larga variedade de ambientes.
-
35
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Referncia: NICKEL - November 2001
Progreso, Mxico
Pier de concreto,estrutura em barras de ao inoxidvel 304.
- ano: 1941- comprimento: 2Km
Pier de concreto,estrutura em barras de ao carbono.
- ano: 1969
6
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
O QUE O QUE AAO INOXIDO INOXIDVEL?VEL?
uma liga Fe-Cr, com baixo teor de carbono, contendo, no mnimo,
10,5% Cr
Elementos de Liga Ni, Mo, Nb, Ti, Al, S, Se grande faixa de propriedades
-
47
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Oxidao das ligas Fe-Cr ematmosferas rurais em 52 meses.
52 meses
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Cromo, % (nas ligas Fe-Cr)
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
Aum
ento
de
peso
(g/p
oleg
ada2
)Observa-se uma grande diminuio da velocidade de oxidao nas ligas Fe-Cr com aumento de Cr na mesma.
O AO AO INOXIDO INOXIDVELVEL
8
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Adio de Cr Camada Passiva Inoxidvel
PASSIVIDADEPASSIVIDADE
Filme fino, da ordem de 30 a 50 xidos e Hidrxidos de Cromo e Ferro Aderente Protege contra ataque corrosivo Mesmo quando rompido, este filme se regenera em meio oxidante, mantendo a capacidade de proteo
-
59
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Pelcula PassivaEla se regenera na presena de oxignio e gua (chuva ou umidade do ar)
Pelcula
Passiva
Ao Inox
Oxignio
H2O
PASSIVIDADEPASSIVIDADE
10
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Propriedades do filme passivo
Espessura10 A = distncias interatmicas.Tipicamente L=30 A (pour Fe,Cr, Ni, inox...)
Composio (oxi-hidrxido)Elementos oxidveis (Fe, Cr, etc...)Oxignio (O--)gua e seus derivados ( H20 , H30+ , OH
-- )
PASSIVIDADEPASSIVIDADE
-
611
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Influncia dos elementos de ligaInfluncia dos elementos de liga
- Ni principal elemento austenitizante. Aumenta a resistncia corroso de uma maneira geral.
- Cu as vezes adicionado para melhorar a resistncia corroso em certos reagentes (ex. H2SO4)
- Si melhora as propriedades em temperaturas elevadas.
- Mn as vezes pode substituir o Ni como elemento austenitizante.
- Ti e Nb devido a sua avidez pelo C/N, so adicionados para evitar a corroso intergranular.- N melhora a resistncia corroso em aos inox austenticos.
- Mo Aumenta a resistncia corroso por pites.
12
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
CLASSIFICACLASSIFICAO DOS AO DOS AOS INOXIDOS INOXIDVEISVEIS
Aos Inoxidveis Ferrticos- Srie 400 - ligados ao Cr - No-temperveis
Aos Inoxidveis Martensticos- Srie 400 - ligados ao Cr - temperveis
Aos Inoxidveis Austenticos- Srie 300 - ligados ao Cr-Ni (Cr-Ni-Mo)- Srie 200 - ligados ao Cr-Ni-Mn
Aos Inoxidveis Duplex (austeno-ferrticos)- Lean duplex, duplex e superduplex- 2205, 2304, 2202, 2101
-
713
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS FERROS FERRTICOSTICOS
Basicamente ligas Fe-Cr Baixo C (0,15%) / Alto Cr (13 a 17%) Estrutura cbica de corpo centrado (CCC) Magnticos No endurecveis por tratamento trmico Baixo custo em relao aos austenticos
14
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Diagrama de fase Fe-Cr alfagneo
AAOS FERROS FERRTICOSTICOS
-
815
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Deslocamento da linha de contorno (+)/ no sistema Fe-Cr com o aumento das adies de carbono (a) ou nitrognio (b).
Efeito do carbono e do nitrognio no campo
AAOS FERROS FERRTICOSTICOS
16
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAos Inox Ferros Inox Ferrticos mais comunsticos mais comuns
Ao C (%) Cr(%) Outros elementos Aplicaes
- 11,000,014 11,50
0,040 16,00 -0,060 16,50
- 17,000,020 17,75
- 17,800,018 18,30
- 17,500,020 18,00
Ti Sistema de exausto de automveis
441 Ti e Nb Sistemas de exausto, partes mais quentes
409
444 Ti, Nb e Mo Sistemas agressivos, com cloretos
430 Geral, talheres, baixelas, revestimentos, pias
439 Ti e Nb Geral, linha branca,usinas de acar,automotivo
0,015 16,00 Nb0,050 16,50
430Nb Talheres, baixelas, pias, estampagem em geral
-
917
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
APLICAAPLICAESES
Baixelas
Pias
TalheresUtenslios domsticos
18
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
APLICAAPLICAESES
Coifas
Cesto de mquina de lavar roupas
Mesa de fogo
Revestimentos
-
10
19
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS MARTENSOS MARTENSTICOSTICOS Basicamente ligas Fe-Cr Alto C (>0,15%) / Baixo Cr (13%) Estrutura cbica de corpo centrado (CCC) quando no estado recozido Magnticos Endurecveis por tratamento trmico Baixo custo em relao aos austenticos Principal caracterstica: alta dureza
20
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Os contedos de Cr e C so balanceados de tal forma a permitir que a fase austentica, estvel alta temperatura, se transforme em uma fase martenstica, de alta dureza, quando resfriada at a temperatura ambiente.
Variveis importantes no TT: Temperatura / tempo de austenitizao Velocidade de resfriamento - tmpera (ar, gua, leo) Temperatura/tempo de revenimento
Estes aos so vendidos no estado recozido, com estrutura ferrtica, baixa dureza e boa ductilidade.
AAOS MARTENSOS MARTENSTICOSTICOS
-
11
21
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
alfagnio
AAOS MARTENSOS MARTENSTICOSTICOS
22
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Os aos martensticos podem ser divididos em:
Aos com mdio teor de carbono, como o 420 e o 498 (DIN 1.4110 e DIN 1.4116) Aos com alto teor de carbono como o 440
Alguns inox martensticos:
AAOS MARTENSOS MARTENSTICOSTICOS
Ao C (%) Cr(%) Aplicaes
0,30 12,000,35 14,00
0,18 12,000,22 14,00
0,45 13,000,51 15,00
420
420D
498V
cutelaria, instrumentos cirrgicos
cutelaria profissional
-
12
23
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS MARTENSOS MARTENSTICOSTICOS
Estado recozido
Matriz ferrtica Carbonetos de cromo
Estado temperado
Matriz martenstica
24
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Facas profissionaisInstrumentos cirrgicos
A alta dureza e conseqente resistncia ao desgaste permitem aplicaes em cutelaria, discos de
freio, equipamentos cirrgicos/odotolgicos e turbinas
APLICAAPLICAESES
Facas de mesa
-
13
25
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
DIN 1.4110(ACE 498)C 0,45/0,51Cr 13,0/13,5Mo 0,50/0,55
409C 0,08
Cr 10,5/11,75Ti 6 x C
439C 0,07Cr 17/19
Ti 0,20 + 4 (C+N)
DIN 1.4509(441)
C 0,03Cr 17,5/18,5
Nb 3 x C + 0,30
430C 0,12Cr 16/18
420C 0,15Cr 12/14
434C 0,12Cr 16/18
Mo 0,75/1,25
410SC 0,08
Cr 11,5/13,5
444C 0,025
Cr 17,5/19,5Mo 1,75/2,50
Ti+Nb 0,20 + 4 (C+N)
409C 0,08
Cr 10,5/11,75Ti 6 x C
409C 0,08
Cr 10,5/11,75Ti 6 x C
-C+Cr
+C+Mo
-C-Cr+Ti
-C-Cr
+Ti
+Mo
+Ti+Mo+Nb
+Nb
Melhor resistncia corroso por pites.Caixas dgua, aquecedores dgua.Tubos evaporadores.
Melhor resistncia flunciaem altas temperaturas.Sistema de escapamento deautomveis.
Recheios de colunasde destilao
Componentes do sistema deescapamento de automveis.Mquinas de lavar roupas.Microondas.
Melhor resistncia ao pite.Sistema de escapamento deautomveis.
Talheres, baixelas, pias,foges, moedas, etc
Sistema deescapamento.
Facas,
Discos de freios.
Maior dureza.Resistncia ao desgaste.Facas profissionais.
53 HRc
Martensticos Ferrticos
Cr 13,0/15,0
Cr 10,5/11,75
Cr 11,5/13,5
Cr 12/14 Cr 16/18 Cr 16/18
Cr 17/19 Cr 17,5/18,5
Cr 17,5/19,5
57 HRc
EVOLUEVOLUOO DOS ADOS AOSOS
26
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS AUSTENOS AUSTENTICOSTICOS
Basicamente ligas Fe-Cr-Ni ou Fe-Cr-Ni-Mo Baixssimo teor de C (< 0,08%) / Alto Cr (18%) Estrutura cbica de face centrada (CFC) No-Magnticos No-endurecveis por tratamento trmico Endurecveis por trabalho a frio e pela transformao martenstica Excelente resistncia corroso, dutilidade e soldabilidade Alto custo, quando comparado aos ferrticos
-
14
27
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS AUSTENOS AUSTENTICOSTICOS
Os aos inoxidveis austenticos so utilizados em aplicaes em temperatura ambiente, em altas temperaturas (at 1150C) e em baixssima temperaturas (condies criognicas), uma srie de alternativas que dificilmente so conseguidas com outros materiais
Tipo mais popular: AISI 304 - 18%Cr, 8%Ni, com %C mx. 0,08%. Possui excelentes propriedades de resistncia corroso, boa ductilidade etc. Principais aplicaes: indstrias qumicas, farmacuticas, petroqumicas, acar e lcool, aeronutica, naval, arquitetural, alimentcia etc.
Adies de Mo melhoram a resistncia corroso em frestas e por pites, pois estabiliza a camada passiva. Tem-se assim os ao 316 e 317.
28
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS AUSTENOS AUSTENTICOSTICOS
Quando permanecem entre 450 e 850C, esto sujeitos precipitao de carbonetos de cromo, nos contornos de gro, causando a sensitizao
A regio em torno dos carbonetos fica mais pobre em cromo, localizando-se a o ataque corrosivo, levando ao conhecido fenmeno da corroso intergranular, com intenso comprometimento da resistncia mecnica.
As zonas termicamente afetadas pelos processos de soldagem, tem esta sensibilidade. Isto levou ao desenvolvimento dos aos 304L, 316L e 317L, com a reduo do teor de C a um mximo de 0,03%.
Ti e Nb tambm so utilizados para evitar a sensitizao (AISI 321 e 347)
-
15
29
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS AUSTENOS AUSTENTICOS MAIS COMUNSTICOS MAIS COMUNS
Ao C (%) Cr(%) Ni(%) Outros elementos Aplicaes
0,05 17,00 6,500,08 17,80 7,00
0,03 18,00 8,000,07 18,80 8,50
0,01 18,00 8,00
0,03 18,80 9,00
0,01 16,50 10,000,08 17,30 10,50
0,01 18,00 11,000,08 19,00 12,00
301 Fins estruturais-
316 Maior resistncia corroso; ambientes mais agressivos
317 Ambientes ainda mais agressivos que o 316 (maior Mo).
Mo: 2,0
Mo: 3,0
304 Aplicaes onde so exigidas elevadas resistncias corroso
304LAplicaes onde so exigidas elevadas resistncias corroso com risco de sensitizao (baixo carbono L)
-
-
0,01 17,00 9,000,08 19,00 10,00
321 Maior resistncia sensitizao em alta temperatura que o ao 304.Ti > 5(C+N)
0,01 17,20 9,000,08 19,00 10,00
347 Maior resistncia sensitizao em altatemperatura que o ao 304.
Nb > 10 * C
0,03 25,00 19,000,07 26,00 21,00
310 Aplicao em altas temperaturas, como fornos.
Ao C (%) Cr(%) Ni(%) Outros elementos Aplicaes
0,05 17,00 6,500,08 17,80 7,00
0,03 18,00 8,000,07 18,80 8,50
0,01 18,00 8,00
0,03 18,80 9,00
0,01 16,50 10,000,08 17,30 10,50
0,01 18,00 11,000,08 19,00 12,00
301 Fins estruturais-
316 Maior resistncia corroso; ambientes mais agressivos
317 Ambientes ainda mais agressivos que o 316 (maior Mo).
Mo: 2,0
Mo: 3,0
304 Aplicaes onde so exigidas elevadas resistncias corroso
304LAplicaes onde so exigidas elevadas resistncias corroso com risco de sensitizao (baixo carbono L)
-
-
0,01 17,00 9,000,08 19,00 10,00
321 Maior resistncia sensitizao em alta temperatura que o ao 304.Ti > 5(C+N)
0,01 17,20 9,000,08 19,00 10,00
347 Maior resistncia sensitizao em altatemperatura que o ao 304.
Nb > 10 * C
0,03 25,00 19,000,07 26,00 21,00
310 Aplicao em altas temperaturas, como fornos.
30
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
APLICAAPLICAES ES
Equipamentos das indstrias alimentcia, qumica, farmacutica, txtil, do petrleo, do papel e celulose, moveleira, alcooleira, etc. Equipamento hospitalar. Permutadores de calor. Vlvula e peas de tubulaes. Indstria do frio e instalaes criognicas em geral.
Aplicaes onde exige-se alta estampabilidade
-
16
31
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
APLICAAPLICAES ES
Aplicaes que exigem resistncia corroso e alta estampabilidade
32
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Aplicaes que exigem alta resistncia corroso em indstrias qumicas, farmacuticas etc.
APLICAAPLICAES ES
-
17
33
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Indstria alimentcia(vinho)
Uso arquitetural
Equipamentos para indstrias
APLICAAPLICAES ES
34
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AOS INOX DA SRIE 300AAOS INOX DA SOS INOX DA SRIE 300RIE 300AustenticosAplicaes Estruturais,
Alta resistnciaSrie 200
C 0,15Cr 16/19Ni 3,5/6
Mn 5,5/10
Srie 200C 0,15Cr 16/19Ni 3,5/6
Mn 5,5/10
Menorresistncia corroso
305C 0,12Cr 17/19
Ni 10,5/13
305C 0,12Cr 17/19
Ni 10,5/13
Aos Inoxausteno-ferrticos
Aos Inoxausteno-ferrticos
LigasNi-Cr-FeLigas
Ni-Cr-Fe304
C 0,08Cr 18 /20Ni 8 /10,5
304C 0,08Cr 18 /20Ni 8 /10,5
303C 0,08Cr 17/19Ni 8/10
S 0,15
303C 0,08Cr 17/19Ni 8/10
S 0,15
310C 0,25Cr 24/26Ni 19/22
310C 0,25Cr 24/26Ni 19/22
20Cr-25Ni4,5 Mo1,5 Cu
C 0,03
20Cr-25Ni4,5 Mo1,5 Cu
C 0,03
Resistncia corroso em altas temperaturas
Melhorestampabilidade
Resistncia oxidao em altastemperaturas
Propriedadesmecnicas
Resistncia corroso por pites,Melhor resistnciaem meios cidosredutores
301C 0,15Cr 16/18Ni 6/8
301C 0,15Cr 16/18Ni 6/8
304 LC 0,03Cr 18/20Ni 8/12
304 LC 0,03Cr 18/20Ni 8/12
321C 0,08Cr 17/19Ni 9/12
Ti 5 x (C+N)
321C 0,08Cr 17/19Ni 9/12
Ti 5 x (C+N)
316LC 0,03Cr 16/18Ni 10/14Mo 2/3
316LC 0,03Cr 16/18Ni 10/14Mo 2/3
347C 0,08Cr 17/19Ni 9/13
(Nb+Ta) 10 x C
347C 0,08Cr 17/19Ni 9/13
(Nb+Ta) 10 x C
317 LC 0,03Cr 18/20Ni 11/15Mo 3/4
317 LC 0,03Cr 18/20Ni 11/15Mo 3/4
Melhor usinabilidadeMenor resist. corroso
304HC 0,04/0,10Cr 18/20 Ni 8/10,5
304HC 0,04/0,10Cr 18/20 Ni 8/10,5
316HC 0,04/0,10
Cr 16/18Ni 10/14Mo 2/3
316HC 0,04/0,10
Cr 16/18Ni 10/14Mo 2/3
+Ni
-Ni +Cr
+Ni+Cr
+Ni +S ou Se
-Ni-Cr
Resistncia corrosointergranular
+Mn+N2-Ni
317C 0,08Cr 18/20Ni 11/15Mo 3/4
317C 0,08Cr 18/20Ni 11/15Mo 3/4
316C 0,08Cr 16/18Ni 10/14Mo 2/3
316C 0,08Cr 16/18Ni 10/14Mo 2/3
+Mo+Ni+Cr+Mo+Cu+Mo
Resistncia corroso por pitesAlta Resistncia
+Ti
+Nb+Ta
+C
--CC --CC --CC
+C
EVOLUEVOLUOO DOS ADOS AOSOS
-
18
Ao inoxidvel bifsico com 50% austenita e 50% ferrita, apresentando excelente resistncia corroso e mecnica (LEMin = 450MPa)
AAOS INOXIDOS INOXIDVEIS DUPLEXVEIS DUPLEXSo
ldag
em d
os a
os
Inox
idv
eis
Con
ceito
s b
sico
s
Faixa de composio qumica tpica (% em peso)
0,30,33,01,8---3,0
2,0
---
Mo
2410,0170,030,02316L
262635241729
19
PREN
8,0180,040,02304L
11180,050,02317L---160,050,05430---180,010,01444
2,5220,210,0222023,7230,120,022304
NiCrNC
5,3220,170,022205
PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) = Cr+3,3Mo+16N Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS INOXIDOS INOXIDVEIS DUPLEXVEIS DUPLEX
-
19
Propriedades Mecnicas
480450510350360280280LE0,2% (MPa)
220223042205444430316304
35
750
Duplex
40
670
3825285555Along. (%)
700500520570580LR (MPa)
FerrticosAustenticos
LF 0,45LR.P399B Charpy V: EA 110J -40oC (ASTM A923 Mtodo B: 54J)Temperatura aplicao (ASME seo VIII diviso 1): 300oC.
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS INOXIDOS INOXIDVEIS DUPLEXVEIS DUPLEX
Resistncia Corroso X Propriedades Mecnicas
DUPLEXLEAN DUPLEX
AUSTENTICO Cr-Ni-Mo
FERRTICO Cr-Mo
AUSTENTICO100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
10 15 20 25 30 35 40 45PREN (Cr+3,3Mo+16N)
LE Mnimo (MPa)
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS INOXIDOS INOXIDVEIS DUPLEXVEIS DUPLEX
-
20
phase Cr2 N nitride phase 2 phase M23 C6 carbide R Phase phase phase (Cu) ' phase G. phase...
M7 C3 carbide,Cr N nitride HAZMo, W, Si
CrMoWSi
Cr, Mo, Cu, W
Cr, Mo, Cu, W
300C600F
1000C1800F
Time
Precipitao de Fases intermetlicas
Risco de fragilidade Necessidade de resfriamento rpido Temperatura de utilizao limitada 200C (at 300C se necessita anlise especfica da aplicao)
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
AAOS INOXIDOS INOXIDVEIS DUPLEXVEIS DUPLEX
40
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Corroso intergranular- Os aos inoxidveis austenticos quando:
Tratados termicamente; Aquecidos para trabalhos; Soldagem;
- Ou seja, aquecidos numa faixa de temperatura 400 a 870C;
- Esto sujeitos a uma precipitao de um carboneto no contorno de gro.- Nessa faixa de temperatura o Cr e o C se combinam para formar um carboneto de cromo (Cr23C6) e criar uma regio empobrecida em cromo prxima ao contorno de gro. Esse fenmeno denominado: SENSITIZAO.
Corroso nos aCorroso nos aos inoxidos inoxidveisveis
-
21
41
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Corroso intergranular
FormaFormao de carbonetos de cromo nos contornos de gros o de carbonetos de cromo nos contornos de gros
Fonte: Edson Rossi - ECP
42
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Sensitizao precipitao de carbonetos de cromo no contorno de gro e formao de uma regio empobrecida em cromo.
Corroso intergranular
-
22
43
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
- Dessa forma uma grande quantidade de Cr removida, e a consequencia a perda de propriedades nesta regio.
- Precipitao de carbonetos e diminuio local do cromo
Corroso intergranular
44
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Corroso intergranular
-
23
45
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
- Esse fenmeno denominado CORROSO INTERGRANULAR
- Como consequencia tem um ataque localizado nos contornos de gro.
- Essas regies descromizadas, muitas vezes no mais com carter inoxidvel (%Cr < 11%), deixam de resistir ao ataque de determinados meios agressivos.
Corroso intergranular
46
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Mecanismo :
Queda de cromolocalizada
Corroso no contorno do gro
Fratura intergranular
Precipitao de carboneto
fratura intergranular
Corroso e fraturaintergranular
Corroso intergranular
-
24
47
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
- Temperatura > 1050C o Cr23C6 rapidamente dissolvido. O C e Cr ficam novamente em soluo slida.
Austenitizao temperatura de 1100C, seguido de resfriamento rpido.
- Solues:
- Quando resfria rpido, no acontece a precipitao de Cr23C6, pois no concede tempo para o Cr e C para combinar e o carbono pode ficar em soluo slida na austenita a temperatura ambiente.
Corroso intergranular
48
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos - O Ti e Nb inibe a formao de Cr23C6, devido ao fato de ter maior
afinidade pelo C/N.
Nos anos 30 foram desenvolveram a adio de estabilizadores ou estabilizantes.
- Solues:
- Assim precipita TiC e NbC e o Cr permanece na soluo slida.
- Ou seja, o Ti e Nb so estabilizadores do C/N.
- Temos os denominados: AAos inoxidos inoxidveis estabilizados ao Ti e/ou veis estabilizados ao Ti e/ou NbNb..
Corroso intergranular
-
25
49
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
- a tcnica mais utlizada.
Reduo do % de C
- Solues:
- Quanto > % C
- Ou seja,a reduo do teor de C diminui a intensidade de formao de carbonetos, com consequente menor remoo de Cr prximo aos contornos de gro
- At 0,03 %C
> a formao Cr23C6
- O Carbono permanece dissolvido sem efeito nocivo;- Precipta-se Cr23C6 em quantidade insuficiente para prejudicar.
- Acima 0,03 %C- O Cr23C6 comea a envolver os contornos de gro, de forma contnua, prejudicando a resistncia corroso.
Corroso intergranular
50
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Corroso por Pites
-
26
51
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Eletrolitosuperfcie
passiva
metal
regioandica
regio catdica
rea andica = Area catdica = A , A >>> A
a
aC C
Corroso por Pites
52
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
0
100
200
300
400
500
600
700
E1mV/ECS
409 430 439 434 436 441 304 316 444
409
430
439434
436 441
304316
444
Potencial de Pite 0.02M NaCl pH=6.6
Corroso por Pites
-
27
53
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
MetalFilmepassivo
Eletrlito- Cl
M + Cl
- MCl(adsoro)
(formao de um complexo)
(dissoluo do filme passivo)
-
+2
+3 -
Incio da corrosopor pites
Dissoluo da liga base
Incio da corroso por pites junto incluso de MnSIncluso de MnS
Corroso por pites
Corroso por Pites
54
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
T( C/F)
Cl- (%)
PITES
SEM PITES
Corroso por Pites
-
28
55
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Caractersticas Principais:
- Corroso a uma velocidade uniforme, em toda a sua superfcie. O resultado final seria a perda de espessura.
- Reao qumica ou eletroqumica que se processa sobre toda a superfcie exposta do material. Este se torna mais finoe, eventualmente, fratura.
Corroso Geral ou uniforme
56
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
Caractersticas Principais:
Referncias: - taxa de corroso < 0,05mm/ano - para alimentos, - taxa de corroso de 0,5 mm/ano - para aplicao industrial. - taxa de corroso > 1,3 mm/ano pode ser toleradas, e acima no so viveis.
As adies de Ni e Mo tambm expandem a faixa passiva.
A corroso geral uma ruptura uniforme do filme passivo.
Corroso Geral ou uniforme
-
29
57
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
FLUXO DE PRODUFLUXO DE PRODUO DO AO DO AO O INOXIDINOXIDVEL NA VEL NA
ARCELORMITTAL INOX BRASILARCELORMITTAL INOX BRASIL
58
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
REDUREDUOO
AF2AF1
ArAr
Torpedo comGusa
C + O2 = CO2 Energia
C O2 + C = 2CO Gaseificao
Fe2O3 +3 C O = 2 Fe + 3CO2 Reduo
Reaes bsicas no AF
Panela comFeCr lqudo
Cr2O3 +3 C = 2Cr + 3CO Reduo
Reaes bsicas no FER
Fe2O3 +3 C = 2Fe + 3CO Reduo
Energia Eltrica
FER
Cromita
FundentesCarvo
Hematita
Fundentes
HematitaSinterPelota
CoqueCarvoFinos CarvoInjeo Finos
-
30
59
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
ACIARIAACIARIA
LingotamentoContnuo
MRP-L VOD
Forno EltricoArco (FEA)
FornoPanela
Energia Eltrica
Pr-tratamento de Gusa (PTG)
Esmerilhamento
GusaLquido
FeCr lquidoSucataLigas
Panela
Placas
C= 4,5 %P= 0,07 %S=0,02 %
C= 0,05 %P= 0,03 %S= 0,002 %O= 0,003 %Elem. liga
3 P + 5 Fe2O3(s) = 3 P2O5(s) + Fe
O2
S + CaO = CaS + O
C + 1/2 O2(g) = CO(g)
Vcuo
Ar/N2
AOD-LAr/N2
O2
60
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
LAMINALAMINAO A QUENTEO A QUENTE
DescarepaoDesbaste Acabamento
ResfriamentoAquecimento
Placa
Bobinamento
Bobina
Chapas Grossas
28mm
-
31
61
Sold
agem
dos
ao
s In
oxid
vei
sC
once
itos
bsi
cos
LAMINALAMINAO A FRIOO A FRIO
Laminador Sendzimir
Laminador de Encruamento
Recozimento e Decapagem Contnua (RB1/RB4)
Bobina a Quente
Recozimento em Caixa (430a, 420 e 498)
Recozimento e Decapagem (RB3)
3XX e 4XX
BQ Branca
No 1Preparador de Bobinas
Sup. 2D Sup. 2B