EM 440 - TRANSFORMAÇÃO DE FASES Turma: A Sala: CB-16 Campinas, 18 de Novembro de 2005.
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EM 440 - TRANSFORMAÇÃO DE FASES
Turma: A Sala: CB-16
Campinas, 18 de Novembro de 2005
BIB
LIO
GR
AFI
AB
IBLI
OG
RA
FIA
-Aços Inoxidáveis Austeníticos – A. F. Padilha & L. C. Guedes – Ed. Hemus
-Aços e Ferros Fundidos – Vicente Chiaverini – Ed. ABM
-Materiais para Equipamentos e Processos – Pedro C. Da Silva Telles – Ed. Interciência
-Apresentação.
1. IN
TRO
DU
ÇÃ
O1.
INTR
OD
UÇ
ÃO
1. Introdução;
2. Constituição e Diagrama de Equilíbrio;
3. Aços Inoxidáveis Martensíticos;
4. Aços Inoxidáveis Ferríticos;
5. Aços Inoxidáveis Austeníticos;
6. Aços Inoxidáveis Duplex;
7. Aços Inoxidáveis Endurecíveis por
Precipitação;
8. Aplicações e Resumos
1. IN
TRO
DU
ÇÃ
O1.
INTR
OD
UÇ
ÃO
1.a) Definição1.a) DefiniçãoOs aços inoxidáveis são ligas ferro-cromo que contém, tipicamente, um teor acima de 12% de cromo. A partir desse teor e em contato com oxigênio ocorre a formação de uma fina película de óxido de cromo sobre a superfície do aço, que é impermeável e insolúvel nos meios corrosivos usuais. Apresenta, em geral, maior resistência à oxidação a alta temperatura em relação a outras classes de aços.
Aços Inoxidáveis são ligas a base de ferro com, no mínimo 10,5%Cr. Eles alcançam esta característica em função da formação de um filme superficial transparente e aderente de óxido rico em cromo. Este óxido se forma e se mantém na presença de oxigênio.
Ni, Mo, Cu, Ti, Al, Si, Ni, N, S e SeC < 0,03%p (máx. ~1%p)
1. IN
TRO
DU
ÇÃ
O1.
INTR
OD
UÇ
ÃO
1.b) Classificação1.b) Classificação
• Aços Inoxidáveis Martensíticos;
• Aços Inoxidáveis Ferríticos;
• Aços Inoxidáveis Austeníticos;
•Aços Inoxidáveis Duplex (ferrítico-austenítico);
• Aços Inoxidáveis Endurecidos por Precipitação.
1. IN
TRO
DU
ÇÃ
O1.
INTR
OD
UÇ
ÃO
1.c) Histórico1.c) Histórico
•1912 - Alemanha (20%Cr 7%Ni) - Aço Inoxidável Austenítico;•1912 - Inglaterra (12,8%Cr 0,24%C) – Aço Inoxidável Martensítico;
•1913 – (16%Cr 0,015%C) – Ferrítico;•1945 – EUA – (U.S. Steel) – Aço Inoxidável Endurecido por
Precipitação;•1950 – EUA – Escasses de Ni – Aços Inoxidáveis com Mg e N em
substituição parcial de Ni (AISI 200);•1970 – EUA – (Processo OAD) – Permitiu a redução drástica de C sem
perda acentuada de Cr para escória – Carga menos cara;• ~1970 – LC – Custo e Homogenidade Química;
•2005 – Aço Inoxidável de Alto Desempenho.
1. IN
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O1.
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ÃO
1.d) Importância1.d) Importância
Resistência dos Aços Inoxidáveis em Função da Temperatura
1. IN
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O1.
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ÃO
1.d) Importância1.d) Importância Fenômeno da Passivação
• película estável• impermeável• aderente• alta veloc. formação
1. IN
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ÇÃ
O1.
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OD
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ÃO
1.d) Importância1.d) Importância
Tipos de Corrosão• corrosão intergranular - sensitização• corrosão sob tensão - meios agressivos (soluções de Cl)• corrosão por pites - meios com solução aquosa de Cl e Br• condições da superfície - grosseira, fissuras
Sensitização - corrosão intercristalina• diminuição teor de Cr - corrosão intergranular• solução: C em baixos teores < 0,1%
uso de elementos de liga - Ti, V, Nb teor de Cr acima de 12% tratamento térmico - solubilização e resfr.
rápido
1. IN
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DU
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O1.
INTR
OD
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ÃO
1.e) Produção1.e) ProduçãoKrupp (Alemanha)1918 - 18 ton BASF1934 - 56.000 ton
1953 – 1.000.000 ton1995 – 10.000.000 ton (2/3 austenítico)
2.
2. C
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IAG
RA
MA
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IAG
RA
MA
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E EQ
UIL
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IO
SISTEMAS A SEREM ANALISADOS
C-Cr
Fe-Cr
Fe-Cr-C
Fe-Cr-Ni
Fe-Cr-Ni-Mo
LIMITAÇÕES DOS DIAGRAMAS DE FASES
-Equlíbrio dificilmente é atingidoEqulíbrio dificilmente é atingido
Ex.1: Precipitação de fase sigma () em AISI 316;
Ex. 2: Não mostram as fases metaestáveis;
-Limitações Geométricas (n° de componentes relevantes)Limitações Geométricas (n° de componentes relevantes)
Ex.1: INOX mais simples tem 6 elementos;
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL.
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL. 2.a) Sistema C-Cr2.a) Sistema C-Cr
Efeito de Cr no campo austenítico
Cr Vs. C
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL.
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL. 2.b) Sistema Fe-Cr2.b) Sistema Fe-Cr
-Para qualquer [Cr ] se forma primeiramente ferrita δ (CCC);
-Cr é ferritizante;
-Em ligas comercias normalmente encontramos ainda N e C (austenitizantes);
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL.
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL.
-pequenos teores ampliam muito γ (26%Cr em 0,19%C e 0,02%N);
-aumento da T de trasnformação α/γ (1250°C para 26%Cr)
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL.
2. C
ON
ST. E
DIA
G. E
QU
IL. -fase (sigma 44-50%Cr) p/ ligas 20 a
70%Cr;
-precipitado α’ não magnético, ccc, 61~83%Cr;
-proposta de um gap de miscibilidade abaixo da estabilidade de ;
-decomposição eutetóide p/ligas 15~70%Cr em T 400~550°C e inicia em
440±20°C;
- Tenacidade e dutilidade diminuem +
-fragilização e redução de resistência a corrosão em ligas a 475°C (reversível);
2.c) Sistema Fe-Cr-C2.c) Sistema Fe-Cr-C2.
CO
NST
. E D
IAG
. EQ
UIL
.2.
CO
NST
. E D
IAG
. EQ
UIL
.
6%Cr
12%Cr
18%Cr
2.d) Sistema Fe-Cr-Ni2.d) Sistema Fe-Cr-Ni2.
CO
NST
. E D
IAG
. EQ
UIL
.2.
CO
NST
. E D
IAG
. EQ
UIL
.
1300°C 1200°C 1100°C
900°C 800°C 650°C
Aços Inoxidáveis e Resistentes ao Calor – parcialmente ferritica ou totalmente austenitica e ainda sigma.
2.d) Sistema Fe-Cr-Ni2.d) Sistema Fe-Cr-Ni
DIAGRAMA DE SCHAEFFLER
5 10 15 20 25 30 35
5
10
15
20
25
30
40
M
A+M A+FA+M+F
A
0
% Equivalente de Cr
% E
quiv
alen
te d
e N
i
Cr equival. = Cr + Mo + 1,5x%Si + 0,5x%Nb
Ni equival. = Ni + 30x%C + 0,5x%Mn
FM+F
2.d) Sistema Fe-Cr-Ni-Mo2.d) Sistema Fe-Cr-Ni-Mo2.
CO
NST
. E D
IAG
. EQ
UIL
.2.
CO
NST
. E D
IAG
. EQ
UIL
.Molibdênio: alfagênico e provoca fases intermediárias (fase de Laves Fe2Mo (η) fase Fe36Cr12Mo10 (χ) e estabiliza o carboneto M6C).
3. M
AR
TEN
SÍTI
CO
3. M
AR
TEN
SÍTI
CO
• Essencialmente ligas de Cr (10,5~18%) e C (~1,2%) com estrutura martensítica (ambos são balanceados) com carbeto disperso;•C aumenta dureza mas favorece sensitização;•Trabalhável a frio e a quente, pcp quando C é baixo;•Pouco carboneto no CG;•Ferromagnético;•Endurecível por tratamento térmico;•Relativamente POUCO resistente a corrosão;•Tempera pode melhorar a resistência a corrosão;•Nb, Si, W e V modificam a resposta de revenido após o endurecimento;•Excesso de Carboneto pode estar presente para aumentar a resistencia ao desgaste ou manter o poder de corte;•Pouco de Ni pode elevar a resistência corrosão e a tenacidade;•S e/ou Se aumenta a usinabilidade;•Revenido a baixa T (150°C a 400°C);
3. M
AR
TEN
SÍTI
CO
3. M
AR
TEN
SÍTI
CO3.a) Composição Química3.a) Composição Química
LIGA Cr C Ni Mo Va W Aplicações típicas
403 12,2 0,15 --- --- --- --- Peças sujeitas a altas tensões: anéis de motores a jato...
410 12,5 0,15 --- --- --- --- Eixos de bomba, hardware, porcas, válvulas... 414 12,5 0,15 1,8 --- --- --- Instrumentos cirúrgicos, ferramentas, válvulas... 420 13,0 0,15 --- --- --- --- Aços para alta temperabilidade, tesouras... 422 12,0 0,22 --- 1,0 0,25 1,0 Aços com resistência e tenacidade acima de 650ºC... 431 16,0 0,20 1,8 --- --- --- Estruturas aeronáuticas, parafusos...
440A 17,0 0,72 --- --- --- --- Mais duro que o 420: boa resist. a corrosão; inst. cirúrgicos....
440B 17,0 0,35 --- --- --- --- Elevada dureza: Cutelaria, eixos...
440C 17,0 1,70 --- --- --- --- Mais duro inox martensítico, peças de válvulas, eixos...
3.b) Propriedades3.b) Propriedades3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O
TIPO REVEN. Esc (MN/m2)
máx (MN/m2) (%)
403 , 410 recozidas 275,8 517,1 30 416 , 416Se 204 999,8 1310,1 15 426 1034,3 1344,5 17 648 586,1 758,5 23
414 recozida 665 827,4 17 204 1034,3 1379 15 648 724 827,4 20 420 recozida 344,8 655 25 204 1379 1758 10 648 586 792 20
431 recozida 655 861,9 20 204 1068,7 1413,5 15 648 655 861,9 20
440 A recozida 413,7 724 20 315 1689,3 1827 5
440 B recozida 427,5 737,8 18 315 1861,7 1930,6 3
440 C recozida 482,7 758,5 13 315 1896,1 1965,1 2
3.c) Microestrutura3.c) Microestrutura3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O
Microestrutura: Martensita Fina com dispersão de Carbonetos de Cromo.
Aumento: 100 x
Ataque: Marble (tempo: 10 s)
Dureza: 53HRc
Material: AISI / SAE 440 CDIN x105CrMo17
Aplicação: Facas, canivetes, rolamentos.
Composição Química:
Elemento Percentual (%)Carbono 0,95 - 1,20
Silício máx 1,00Manganês máx 1,00Fósforo máx 0,04Enxofre máx 0,03Cromo 16,00 - 18,00
Molibdênio máx 0,75Ferro Balanço
Fonte: ABNT NBR 5601/1981
3.c) Microestrutura3.c) Microestrutura3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O
Aplicação: Instrumentos cirúrgicos e dentários, eixos, peças de bombas e válvulas, pás, moldes para plásticos e ind. de vidros.
Composição Química:
Microestrutura: Grãos de Ferrita com dispersão homogênea de Carbonetos Complexos de Ferro / Cromo. Material sofreu Tratamento de Recozimento de Coalescimento.
Aumento: 400 x.
Ataque: Reagente Marble (tempo: 10 a 15 s)
Dureza: 186 HB
Material: AISI / SAE 420 Modificado DIN x20Cr13
Elemento Percentual (%)Carbono 0,36 - 0,45
Silício máx 1,00Manganês máx 1,00Fósforo máx 0,04Enxofre máx 0,03Cromo 12,50 - 14,50Níquel máx 1,00Ferro Balanço
Fonte: ABNT NBR 5601/1981
3.c) Microestrutura3.c) Microestrutura3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O
Microestrutura: matriz formada por grandes quantidade de carbonetos de cromo coalescidos em um fundo de ferrita.
Aumento: 800 x
Ataque: Reagente Marble (tempo: 10 a 15 s)
Material: AISI / SAE 420 Modificado IDIN x20Cr13
3.c) Microestrutura3.c) Microestrutura3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O
Microestrutura: Matriz ferrítica com presença de inclusões de Sulfeto de Manganês (MnS) e precipitação de pequenos Carbonetos de Cromo esferoidizados. Material no estado Recozido e Coalescido.
Aumento: 400 x
Ataque: Marble (tempo: 10 s)
Material: AISI / SAE 420F
Composição Química:
Elemento Percentual (%)Carbono mín 0,15
Silício máx 1,00Manganês máx 1,25Fósforo máx 0,06Enxofre mín 0,15Cromo 12,00 - 14,00
Molibdênio máx 0,60Ferro Balanço
Fonte: ABNT NBR 5601/1981
Aplicação: Instrumentos cirúrgicos e dentários, eixos, peças de bombas e válvulas, pás, moldes para plásticos e ind. de vidros.
3.c) Microestrutura3.c) Microestrutura3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O3.
MA
RTE
NSÍ
TIC
O
Material: AISI / SAE 410
Composição Química:
Fonte: ABNT NBR 5601/1981
Microestrutura: Matriz formada por Martensita Revenida, com presença de pequenos Carbonetos Coalescidos (3%). Microestrutura típica do Tratamento Térmico de Têmpera e Revenimento.
Aumento: 200 x
Ataque: Marble (tempo: 10 s).
Dureza: 46,5 HRc
Aplicação: Utilizado em ambientes onde a corrosão não é muito severa, como ar, água.
Elemento Percentual (%)Carbono máx 0,15
Silício máx 1,00Manganês máx 1,00Fósforo máx 0,04Enxofre máx 0,03Cromo 11,50 - 13,50Ferro Balanço
4. F
ERR
ÍTIC
O4.
FER
RÍT
ICO
• Essencialmente ligas de Cr (10,5~30%) e C (~1,2MAX%) com estrutura
cristalina CCC (ferrítica) e carbonetos dispersos;
•Não são endurecíveis por solubilização e têmpera então são utilizadas no
estado recozido;
•Ferromagnético;
•Mo, Si, Al, Ti, Nb para caraterística específicas;
•S e/ou Se aumenta a usinabilidade;
•Baixa Ductilidade;
•Baixa Formabilidade;
•Relativamente Pobre Resistencia a tensões em altas temperaturas;
•Tenacidade limitada em baixas temperaturas e seções grossas;
•Susbtitui Fe-Cr-Ni-C em aplicações de resistência a corrosão com menos
custo.
4. F
ERR
ÍTIC
O4.
FER
RÍT
ICO
4.a) Composição Química4.a) Composição Química
AISI C Cr Outros405 0,08 11,5 - 13,5 Al (0,1 – 0,3)
406 0,15 12 – 14 Al (3,5 – 4,5)
430 0,12 14 – 18 -
430 F 0,12 14 – 18 Pou S ou Se (0,07)Mo ou Zr (0,6)
442 0,2 18 – 23 -
443 0,2 18 – 23 Cu (0,9 – 1,25)Si (0,75)Ni (0,5)
446 0,35 23 - 27 N (0,25)
4.b) Propriedades4.b) Propriedades4.
FER
RÍT
ICO
4. F
ERR
ÍTIC
O
AISI LRTkg/mm²
LE kg/mm²
Along. %
DurezaBrinell
RChoquekgm
405 42 24,5 20 160-180 2,8-4,8
406 59,5 - 25 - -
430 45,5 24,5 20 – 35 130-165 2,1-4,8
430 temp. 105 77 3 255-300 2,1-4,8
430 F 49 31,5 15 – 30 150-190 2,1-4,8
442 52,5 31,5 30 – 35 150-175 0,7-2,1
446 56 35 25 - 30 160-185 0,1-1,4
4.c) Microestrutura4.c) Microestrutura4.
FER
RÍT
ICO
4. F
ERR
ÍTIC
O
Aplicação: Estufas, churrasqueiras em geral, bandejas, revestimentos, tampo de mesas, grelhas.
Fonte: ABNT NBR 5601/1981Microestrutura: Grãos de Ferrita Encruados provenientes de sua conformação (Laminação a frio). Observa-se a presença de Maclas.
Aumento: 100 x
Ataque: Marble (tempo: 10s)
Dureza: 255 mHV (max 190HB)
Material: AISI / SAE 430 DIN x8Cr17
Composição Química:
Elemento Percentual (%)Carbono 0,12Manganês 1,00
Silício 1,00Fósforo 0,04Enxofre 0,03Cromo 16,00 - 18,00Ferro Balanço
4.c) Microestrutura4.c) Microestrutura4.
FER
RÍT
ICO
4. F
ERR
ÍTIC
O
Microestrutura: Grãos de Ferrita Encruados provenientes de sua conformação (Laminação a frio). Observa-se a presença de Maclas.
Aumento: 400 x
Ataque: Marble (tempo: 10 s).
Material: AISI / SAE 430 DIN x8Cr17
4.c) Microestrutura4.c) Microestrutura4.
FER
RÍT
ICO
4. F
ERR
ÍTIC
O
Recozido a 788 C - estrutura ferrítica com grãos equiaxiais e partículas de carbetos (100X)
Temperado a partir de 1200 C -Matriz ferrítica com ilhas de martensita (500x)
Aço Inox 430C=0,15%Cr=16,5%
5. A
UST
ENÍT
ICO
5. A
UST
ENÍT
ICO
•Cr (16~26%), Ni (>35%) Mg (>15%)com estrutura cristalina CFC;
•Atingida através de elementos austenitizantes (ex.: Ni, Mn, N);
•Não magnético na condição recozido;
•Melhor resistência a corrosão;
•Endurecível apenas por trabalho a frio;
•Exelentes propriedades criogênicas;
•Boa Resistência em altas temperaturas;
•Série 2xx (Ni e Mn);
•Mo, Cu, Si, Al, Ti e Nb melhoram certas características;
•S e/ou Se aumenta a usinabilidade;
5. A
UST
ENÍT
ICO
5. A
UST
ENÍT
ICO
5.a) Composição Química5.a) Composição Química
AISI C Cr Ni Mo Outros
302 0,15 17,5 8,3
303 0,15 17,5 8,5 0,15 min S
304 0,08 18,3 8,5
304 L 0,03 19 10
310 0,25 25 20
316 0,08 17 12 2,5
316 L 0,03 17 12 2,5
5. A
UST
ENÍT
ICO
5. A
UST
ENÍT
ICO
5.b) Propriedades5.b) Propriedades
AISI LRTkg/mm²
LE kg/mm² Along. %
DurezaBrinell
RChoquekgm
302 59,5 24,5 50-60 140-160 9,7-15,2
303 59,5 24,5 30-55 155-175 9,7-15,2
304 59,5 21 50-60 140-160 9,7-15,2
310 63 28 45-50 165-185 6,9-13,8
316 56 24,5 50-60 140-160 9,7-15,2
5.c) Microestrutura5.c) Microestrutura5.
AU
STEN
ÍTIC
O5.
AU
STEN
ÍTIC
O
Aplicação: Ind. química, farmacêutica e têxtil, do petróleo e do papel, instalações criogênicas em geral, pistões, parafusos.
Composição Química:
Microestrutura: Matriz Austenítica.
Aumento: 200 x
Ataque: Marble (tempo: 10 s)
Dureza: 282 HB
Material: SAE / AISI 304 DIN x5CrNi189
Elemento Percentual (%)Carbono máx 0,08
Manganês máx 2,00Silício máx 1,00
Fósforo máx 0,045Níquel 8,00 - 10,50Enxofre máx 0,03Cromo 18,00 - 20,00Ferro Balanço
Fonte: ABNT NBR 5601/1981
5.c) Microestrutura5.c) Microestrutura5.
AU
STEN
ÍTIC
O5.
AU
STEN
ÍTIC
O
Microestrutura: 95% de Austenita e 5% de Ferrita residual no sentido da conformação do material. Matriz proveniente de Recozimento.
Aumento: 100 x
Ataque: Marble (tempo: 10 s)
Material: AISI / SAE 316 DIN x5CrNiMo1810
Composição Química:
Dureza: 156 HB
Elemento Percentual (%)Carbono mín 0,08
Silício máx 1,00Manganês máx 2,00Fósforo máx 0,045Enxofre máx 0,03Níquel 10,00 - 14,00Cromo 16,00 - 18,00
Molibdênio 2,00 - 3,00Ferro Balanço
Fonte: ABNT NBR 5601/1981
Aplicação: Ind. química, farmacêutica e têxtil, do petróleo e do papel, peças utilizadas na construção naval e aplicações criogênicas em geral, utilizado nos meios mais corrosivos.
5.c) Microestrutura5.c) Microestrutura5.
AU
STEN
ÍTIC
O5.
AU
STEN
ÍTIC
O
Material: AISI / SAE 302
Composição Química:
Dureza: 52,5 HBFonte: ABNT NBR 5601/1981
Microestrutura: Apresenta microestrutura formada por Grãos Encruados de Austenita e Ferrita, resultante do Processo de Trefilação a Frio do Arame. Material no estado Encruado.
Aumento: 100 x
Ataque: Marble
Aplicação: Elementos arquitetônicos, equipamentos hospitalares e farmacêuticos, de ind. alimentícia e de bebidas, máquinas de embalagens, molas, peças de tubulações, utensílios domésticos, artigos esportivos.
Elemento Percentual (%)Carbono máx 0,15
Silício máx 1,00Manganês máx 2,00Fósforo máx 0,045Enxofre máx 0,03Cromo 17,00 - 19,00Níquel 8,00 - 10,00Ferro Balanço
6. D
UPL
EX6.
DU
PLEX
•Cr e Ni com estrutura cristalina misturada de ferrita (ccc) e austenita
(cfc);
• ccc/cfc é função da composição e do tratamento térmico;
•Maior parte das ligas contém iguais quantidades de fases quando
recozido;
•Ni, Mo, Cu, Si, W balanço estrutural ou características de resistencia
a corrosão;
•Resistência a corrosão igual ao Aço Inox Austenítico com liga similar;
•Resistência Mecãnica superior ao Aço Inox Austenítico com liga
similar;
•Tenacidade intermediária entre ferrítico e ustenítico.
6. D
UPL
EX6.
DU
PLEX
6.a) Composição Química6.a) Composição QuímicaLIGA Cr Ni Mo Mn Si C Outros
329 26,0 5,0 1,5 ------ ------- 0,08 Ferralium 255 25,5 5,5 3,0 2,0 2,0 0,08 0,1N;1,75Cu
7 Mo 25,5 3,7 0,5 1,0 0,75 0,08 U 50 21,0 7,0 2,5 2,0 1,0 0,03 0,2N;0,5Cu AF 22 22,5 5,5 3,0 2,0 1,0 0,03 3 RE 60 18,5 4,7 2,7 1,5 1,7 0,03 SAF 2205 22,0 5,5 3,0 < 2,0 < 0,8 0,03
Ni – aumento da tenacidade e usinabilidade;Cr – resistência a corrosão;
Mo – aumenta a resistência de corrosão por pitting;C – em baixos teores diminuem a corrosão intergranular
6. D
UPL
EX6.
DU
PLEX
6.b) Propriedades6.b) Propriedades
LIGA Cr Ni Mo Mn Si C Outros e(MPa)
máx(MPa) (%)
329 26,0 5,0 1,5 ------ ------- 0,08 Ferralium 255 25,5 5,5 3,0 2,0 2,0 0,08 0,1N;1,75Cu 480 mín 740 mín 20mín 7 Mo 25,5 3,7 0,5 1,0 0,75 0,08 565 683 31 U 50 21,0 7,0 2,5 2,0 1,0 0,03 0,2N;0,5Cu 315-440 590-800 20-25 AF 22 22,5 5,5 3,0 2,0 1,0 0,03 3 RE 60 18,5 4,7 2,7 1,5 1,7 0,03 450 700-900 30 SAF 2205 22,0 5,5 3,0 < 2,0 < 0,8 0,03 410-450 680-900 25
•Tensão de escoamento elevada: vantagem nos projetos de engenharia;•Ductilidade menor que os austeníticos mas adequados às exigências de mercado;
•A resistência à corrosão depende principalmente dos teores de Cr e Mo;•Em geral a grande quantidade de ferrita melhora a resistência à corrosão sob tensão;
6. D
UPL
EX6.
DU
PLEX
6.c) Microestrutura6.c) Microestrutura
7. E
ND
. PO
R P
REC
IPIT
AÇ
ÃO
7. E
ND
. PO
R P
REC
IPIT
AÇ
ÃO
•Ligas Cr-Ni contendo elementos precipitantes (Cu, Al, Ti)
•Pode ser tanto austenítico quanto martensítico quando no estado
recozido;
•O austenítico frequentemente é transformado em martensítico em
determinadas condições de tratamento térmico, inclusive com
tratamento sub-zero e atingem alta resistência pela formação da
martensita.
7. E
ND
. PO
R P
REC
IPIT
AÇ
ÃO
7. E
ND
. PO
R P
REC
IPIT
AÇ
ÃO 7.a) Composição Química7.a) Composição Química
AISI C Mn Si Cr Ni Mo Outros
W Inoxidável
0,07 0,5 0,5 16,75 6,75 - 0,8 Ti 0,2Al
17-4 PH 0,04 0,4 0,5 15,50 4,25 - 0,25 Nb 3,6 Cu
17-7 PH 0,07 0,7 0,4 17 7 - 1,15 Al
PH 15-7 Mo 0,07 0,7 0,4 15 7 2,25 1,15 Al
AM 350 0,1 0,75 0,35 16,5 4,25 2,25 0,1 N
7.b) Propriedades7.b) Propriedades7.
EN
D. P
OR
PR
ECIP
ITA
ÇÃ
O7.
EN
D. P
OR
PR
ECIP
ITA
ÇÃ
O
FATORES DE SELEÇÃO:•Resistência a Corrosão;•Características de Fabricação;•Disponibilidade;•Propriedades Mecânicas em variaçõesátípicas de temperaturas;•Custo do produto.
ABNT / AISI Classificação Resistência àTração (MPa)
Limite deEscoamento (MPa)
Alongamento(%)
316 Austenítico mín 517 mín 206 40
304 Austenítico mín 517 mín 206 40
420 Martensítico mín 655 mín 413 20 – 25
430 Ferrítico mín 448 mín 206 22
8. A
PLIC
AÇ
ÕES
e R
ESU
MO
S8.
APL
ICA
ÇÕ
ES e
RES
UM
OS
8. A
PLIC
AÇ
ÕES
e R
ESU
MO
S8.
APL
ICA
ÇÕ
ES e
RES
UM
OS Martensíticos
• são magnéticos, • elevada resistência mecânica / dureza• aplicáveis até 550oC • lâminas turbinas, peças estruturais para aviões, engrenagens, esferas p/ rolamentos, instrumentos cirúrgicos, lâminas p/ navalhas
Ferríticos
Austeníticos
• são magnéticos, mais baratos que os austeníticos• baixas propriedades mecânicas (são moles), baixa resistência a fluência, • boa trabalhabilidade, mas sem estampagem profunda como nos austeníticos• só resistem a corr. atmosférica se houver lavagem frequente concent. sais• adornos de automóveis, apar. eletrodomésticos, pias comuns.
• não são magnéticos• elevada resistência à corrosão / alta res. a fluência• aplicáveis em alta temperatura (até 1200oC) • aceitam grandes deformações (endurecem muito)• difícil usinagem (devido ao encruamento) • peças para fornos, parafusos, pias, tubos resistentes a meios agressivos, tanques para indústrias químicas, aplicações arquitetônicas (resistem a corrosão marinha ou urbana)