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 and copper can improve the corrosion resistance of stainless steel to some corrosive media such as acetic acid. For molybdenum, it can also significantly improve the corrosion resistance of chloride-containing media like organic acids. However, the stainless steel containing molybdenum cannot be applied to nitric acid because the corrosion speed of stainless steel containing molybdenum will be doubled if putting it into the boiling 65% nitric acid. Besides, if adding copper into Cr-Mn stainless steel, the corrosão intergranular of the stainless steel will be accelerated.

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.