Composição em Aço Inoxidável
Como você sabe, os materiais de aço inoxidável são compostos de vários elementos metálicos e não metálicos - claro, estamos falando aqui de aço inoxidável austenítico. Portanto, hoje vamos apresentar brevemente a composição em aço inoxidável e o desempenho de cada elemento.
a) Crómio - Elemento Básico em Aço Inoxidável
O cromo é o elemento mais básico para determinar a resistência à corrosão do aço inoxidável. No meio oxidante, o cromo pode formar uma película de oxidação insolúvel e rica em cromo para evitar a passagem do meio corrosivo. Este filme é muito denso, e é firmemente combinado com o metal, de modo que protege o aço contra a oxidação posterior pelo meio externo. Além disso, o cromo também pode ajudar a aumentar o potencial do eletrodo de aço. Quando os átomos no cromo excedem 12,5%, o potencial do eletrodo de aço pode ser mudado de potencial negativo para positivo. Portanto, a resistência à corrosão do aço pode ser significativamente melhorada. Se houver mais conteúdo de cromo, melhor resistência à corrosão o aço será. Quando os átomos com conteúdo de cromo alcançarem 25% e 37,5%, a segunda e terceira mutações virão, fazendo com que o aço tenha maior resistência à corrosão.
b) Níquel - Não pode formar aço inoxidável por si só
O níquel tem influência sobre a resistência à corrosão do aço inoxidável, mas sua eficácia só pode ser plenamente alcançada com o cromo. Se o aço de níquel de baixo carbono requer uma estrutura de austenita pura, seu conteúdo de níquel precisa atingir 24%. Ou se houver necessidade de alterar a resistência à corrosão do aço em alguns meios, o teor de níquel deve exceder 27%. Portanto, o níquel não pode formar aço inoxidável por si só. Entretanto, sob temperatura normal, quando o níquel 9% é misturado ao aço cromo 18%, o aço pode obter uma única estrutura de austenita, que pode melhorar a resistência à corrosão do aço ao meio não oxidante (como diluído, ácido fosfórico, etc.), e pode melhorar o desempenho do aço no processo de soldagem e dobra a frio.
c) Manganês e Nitrogênio - Substituição do Níquel
Em comparação com o níquel, o manganês e o nitrogênio desempenham função similar no aço inoxidável. Para o manganês, ele tem apenas metade da eficácia do níquel. Quanto ao nitrogênio, sua eficácia é 40 vezes melhor que a do níquel. Portanto, o manganês e o nitrogênio podem ser utilizados para substituir o níquel na estrutura única da austenita. Entretanto, a resistência à corrosão será reduzida se for adicionado manganês em aço inoxidável com baixo teor de cromo. Além disso, o aço austenítico com é difícil de processar. Portanto, o níquel não será totalmente substituído por manganês em aço inoxidável.
d) Molibdênio e Cobre - Melhoria da Resistência à Corrosão para Aço Inoxidável
Molibdênio e o cobre podem melhorar a resistência à corrosão do aço inoxidável em alguns meios corrosivos, como o ácido acético. No caso do molibdênio, ele também pode melhorar significativamente a resistência à corrosão de meios que contêm cloreto, como ácidos orgânicos. No entanto, o aço inoxidável que contém molibdênio não pode ser aplicado ao ácido nítrico, pois a velocidade de corrosão do aço inoxidável que contém molibdênio será duplicada se colocado em ácido nítrico 65% em ebulição. Além disso, se for adicionado cobre ao aço inoxidável Cr-Mn, o corrosão intergranular do aço inoxidável será acelerada.
O molibdênio tem um efeito adverso sobre uma única estrutura de austenita em aço. Portanto, para que o aço contendo molibdênio tenha uma única estrutura de austenita após tratamento térmico, o conteúdo de níquel no manganês e outros elementos deve ser aumentado de acordo.
e) Silício e Alumínio - Melhoria da Resistência à Oxidação do Aço Inoxidável
O silício pode melhorar significativamente a resistência à oxidação do aço cromo. Para o aço com cromo 5% e silício 1%, sua resistência à oxidação é igual a 12% de aço cromo. Se for necessário que o aço seja resistente à oxidação em 1000℃, deve ser adicionado 22% cromo para o aço com silício 0,5%. Entretanto, se o teor de silício atingir 2,5% a 3%, só será necessário 12% de cromo. Os dados também mostram que a adição de silício 2,5% ao aço cromo-níquel Cr15Ni20, sua resistência à oxidação é equivalente à liga de cromo-níquel Cr15Ni60.
Além disso, a adição de alumínio a aços de alto cromo também melhorará a resistência à oxidação. A função do alumínio é como o silício.
O objetivo de adicionar silício e alumínio ao aço de alto cromo é melhorar ainda mais a resistência à oxidação do aço e economizar o cromo. Adicionar silício e alumínio pode ajudar muito na resistência à oxidação, mas também tem muitas desvantagens. A mais importante é que ela aumentará a tendência de grãos grosseiros e quebradiços.
f) Tungstênio e Vanadium
A adição de Tungstênio e vanádio ao aço ajuda principalmente na melhoria da resistência térmica do aço.
g) Boro
A adição de boro 0,005% ao aço inoxidável ferrítico de alto cromo (Cr17Mo2Ti) melhorará a resistência à corrosão do aço em ácido acético 65% fervente. E se for adicionado um traço de boro (cerca de 0,0006 ~ 0,0007%), a ductilidade a quente dos aços inoxidáveis austeníticos será melhorada. O boro tem um bom efeito na melhoria da resistência térmica do aço inoxidável, o que pode melhorar significativamente a resistência térmica do aço inoxidável. Além disso, os aços inoxidáveis Cr-Ni austeníticos contendo boro também têm aplicações especiais na indústria de energia atômica.
No entanto, a adição de boro em aço inoxidável reduzirá a plasticidade e a tenacidade de impacto do aço.
h) Outros
Além dos elementos listados acima, adicionar alguns elementos de metal raros ou elementos de terras raras também melhorará o desempenho de tubos e acessórios de aço inoxidável.
