Aço inoxidável (Aço inoxidável)é a abreviação de aço inoxidável resistente a ácidos, e os tipos de aço que são resistentes a meios corrosivos fracos, como ar, vapor, água, ou que possuem propriedades inoxidáveis, são chamados de aço inoxidável.
O termo "aço inoxidável"Não se refere simplesmente a um tipo de aço inoxidável, mas a mais de cem tipos de aço inoxidável industrial, cada um com bom desempenho em seu campo de aplicação específico."
Todos eles contêm de 17 a 22% de cromo, e os aços de melhor qualidade também contêm níquel. A adição de molibdênio pode melhorar ainda mais a resistência à corrosão atmosférica, especialmente em atmosferas com cloretos.
I. Classificação do aço inoxidável
1. O que são aço inoxidável e aço resistente a ácidos?
Resposta: Aço inoxidável é a abreviação de aço inoxidável resistente a ácidos, que é resistente a meios corrosivos fracos, como ar, vapor, água ou outros agentes corrosivos. Aços resistentes à corrosão são chamados de aços resistentes a ácidos.
Devido à diferença na composição química dos dois, sua resistência à corrosão também é diferente. O aço inoxidável comum geralmente não é resistente à corrosão por meios químicos, enquanto o aço resistente a ácidos geralmente é inoxidável.
2. Como classificar o aço inoxidável?
Resposta: De acordo com o estado de organização, pode ser dividido em aço martensítico, aço ferrítico, aço austenítico, aço inoxidável austenítico-ferrítico (duplex) e aço inoxidável de endurecimento por precipitação.
(1) Aço martensítico: alta resistência, mas baixa plasticidade e soldabilidade.
Os aços inoxidáveis martensíticos mais comuns são o 1Cr13, o 3Cr13, etc. Devido ao seu alto teor de carbono, apresentam alta resistência mecânica, dureza e resistência ao desgaste, embora a resistência à corrosão seja ligeiramente inferior. São utilizados em peças de uso geral que requerem altas propriedades mecânicas e resistência à corrosão, como molas, pás de turbinas a vapor e válvulas de prensas hidráulicas.
Esse tipo de aço é utilizado após têmpera e revenido, sendo necessário recozimento após forjamento e estampagem.
(2) Aço ferrítico: 15% a 30% de cromo. Sua resistência à corrosão, tenacidade e soldabilidade aumentam com o aumento do teor de cromo, e sua resistência à corrosão sob tensão por cloreto é melhor do que outros tipos de aço inoxidável, como Cr17, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, etc.
Devido ao seu alto teor de cromo, sua resistência à corrosão e à oxidação é relativamente boa, mas suas propriedades mecânicas e de processamento são deficientes. É utilizado principalmente em estruturas resistentes a ácidos com pouca tensão e como aço antioxidante.
Este tipo de aço resiste à corrosão atmosférica, ao ácido nítrico e a soluções salinas, apresentando características como boa resistência à oxidação em altas temperaturas e baixo coeficiente de expansão térmica. É utilizado em equipamentos para indústrias de ácido nítrico e alimentícias, podendo também ser empregado na fabricação de peças que operam em altas temperaturas, como componentes de turbinas a gás, entre outros.
(3) Aço austenítico: Contém mais de 18% de cromo e também cerca de 8% de níquel e uma pequena quantidade de molibdênio, titânio, nitrogênio e outros elementos. Bom desempenho geral, resistente à corrosão por diversos meios.
Geralmente, adota-se o tratamento de solubilização, ou seja, o aço é aquecido a 1050-1150 °C e, em seguida, resfriado em água ou ao ar para obter uma estrutura austenítica monofásica.
(4) Aço inoxidável austenítico-ferrítico (duplex): Possui as vantagens dos aços inoxidáveis austenítico e ferrítico, e apresenta superplasticidade. A austenita e a ferrita representam cada uma cerca de metade do aço inoxidável.
No caso de baixo teor de C, o teor de Cr varia de 18% a 28% e o de Ni, de 3% a 10%. Alguns aços também contêm elementos de liga como Mo, Cu, Si, Nb, Ti e N.
Este tipo de aço possui características tanto de aços inoxidáveis austeníticos quanto ferríticos. Comparado com a ferrita, apresenta maior plasticidade e tenacidade, não apresenta fragilidade à temperatura ambiente, possui resistência à corrosão intergranular e desempenho de soldagem significativamente aprimorados, mantendo a fragilidade do aço inoxidável a 475°C, alta condutividade térmica e características de superplasticidade.
Em comparação com o aço inoxidável austenítico, o aço inoxidável duplex apresenta alta resistência mecânica e resistência significativamente melhorada à corrosão intergranular e à corrosão sob tensão por cloretos. Possui excelente resistência à corrosão por pite e também é um aço inoxidável que economiza níquel.
(5) Aço inoxidável endurecido por precipitação: a matriz é austenita ou martensita, e os graus comumente usados de aço inoxidável endurecido por precipitação são 04Cr13Ni8Mo2Al e assim por diante. É um aço inoxidável que pode ser endurecido (reforçado) por endurecimento por precipitação (também conhecido como endurecimento por envelhecimento).
De acordo com a composição, divide-se em aço inoxidável ao cromo, aço inoxidável ao cromo-níquel e aço inoxidável ao cromo-manganês com nitrogênio.
(1) O aço inoxidável ao cromo possui certa resistência à corrosão (ácido oxidante, ácido orgânico, cavitação), resistência ao calor e resistência ao desgaste, sendo geralmente utilizado como material para equipamentos em usinas de energia, indústrias químicas e petrolíferas. No entanto, sua soldabilidade é baixa, sendo necessário atentar para o processo de soldagem e as condições de tratamento térmico.
(2) Durante a soldagem, o aço inoxidável cromo-níquel é submetido a aquecimento repetido para precipitar carbonetos, o que reduzirá a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas.
(3) A resistência, ductilidade, tenacidade, conformabilidade, soldabilidade, resistência ao desgaste e resistência à corrosão do aço inoxidável cromo-manganês são boas.
II. Problemas complexos na soldagem de aço inoxidável e introdução ao uso de materiais e equipamentos.
1. Por que soldar aço inoxidável é difícil?
Resposta: (1) A sensibilidade ao calor do aço inoxidável é relativamente forte, e o tempo de residência na faixa de temperatura de 450-850 ° C é ligeiramente maior, e a resistência à corrosão da solda e da zona afetada pelo calor será seriamente reduzida;
(2) propenso a rachaduras térmicas;
(3) Proteção deficiente e oxidação severa em altas temperaturas;
(4) O coeficiente de expansão linear é grande e é fácil produzir grande deformação de soldagem.
2. Quais medidas tecnológicas eficazes podem ser tomadas para a soldagem de aço inoxidável austenítico?
Resposta: (1) Selecionar rigorosamente os materiais de soldagem de acordo com a composição química do metal base;
(2) Soldagem rápida com corrente baixa, energia de linha baixa reduz a entrada de calor;
(3) Arame de solda de diâmetro fino, vareta de solda, sem oscilação, soldagem multicamadas e multipasse;
(4) Resfriamento forçado da junta de solda e da zona afetada pelo calor para reduzir o tempo de residência a 450-850°C;
(5) Proteção de argônio na parte traseira da solda TIG;
(6) As soldas em contato com o meio corrosivo são finalmente soldadas;
(7) Tratamento de passivação da junta de solda e da zona afetada pelo calor.
3. Por que devemos escolher o arame e eletrodo de solda da série 25-13 para soldar aço inoxidável austenítico, aço carbono e aço de baixa liga (soldagem de aços dissimilares)?
Resposta: Na soldagem de juntas soldadas de aços dissimilares, conectando aço inoxidável austenítico com aço carbono e aço de baixa liga, o metal de deposição de solda deve usar arame de solda da série 25-13 (309, 309L) e vareta de solda (Austenítico 312, Austenítico 307, etc.).
Caso sejam utilizados outros consumíveis de soldagem de aço inoxidável, surgirão estruturas martensíticas e fissuras a frio na linha de fusão, no lado do aço carbono e do aço de baixa liga.
4. Por que os arames de solda de aço inoxidável maciço usam gás de proteção composto por 98% de Ar e 2% de O2?
Resposta: Durante a soldagem MIG de arame sólido de aço inoxidável, se for utilizado gás argônio puro como proteção, a tensão superficial da poça de fusão será alta e a solda ficará mal formada, apresentando um formato de "corcunda". A adição de 1 a 2% de oxigênio pode reduzir a tensão superficial da poça de fusão, resultando em uma solda lisa e com bom acabamento.
5. Por que a superfície do arame de solda MIG de aço inoxidável maciço fica preta? Como resolver esse problema?
Resposta: A velocidade de soldagem MIG com arame de aço inoxidável maciço é relativamente alta (30-60 cm/min). Quando o bocal de gás de proteção atinge a área da poça de fusão, a junta de solda ainda está em estado de alta temperatura, incandescente, e é facilmente oxidada pelo ar, formando óxidos na superfície. As soldas ficam pretas. O método de passivação por decapagem remove essa camada preta e restaura a cor original da superfície do aço inoxidável.
6. Por que o arame de solda de aço inoxidável maciço precisa de uma fonte de alimentação pulsada para obter transição de jato e soldagem sem respingos?
Resposta: Na soldagem MIG com arame de aço inoxidável maciço, utilizando arame de solda φ1.2, quando a corrente I ≥ 260 ~ 280A, a transição para jato pode ser realizada; com valores inferiores a esse, ocorre a transição para curto-circuito, resultando em grande projeção de respingos, o que geralmente não é recomendado.
Somente utilizando a fonte de alimentação MIG com pulso, é possível que a gota pulsada passe de uma especificação pequena para uma especificação grande (escolha o valor mínimo ou máximo de acordo com o diâmetro do arame), resultando em soldagem sem respingos.
7. Por que o arame de solda de aço inoxidável com núcleo de fluxo é protegido por gás CO2 em vez de uma fonte de alimentação pulsada?
Resposta: Atualmente, os arames de solda de aço inoxidável com núcleo de fluxo mais comuns (como o 308, 309, etc.) têm sua fórmula de fluxo desenvolvida de acordo com a reação metalúrgica da soldagem sob proteção de gás CO2. Portanto, em geral, não há necessidade de fonte de alimentação para soldagem a arco pulsado (a fonte de alimentação com pulso geralmente requer o uso de gás misto). Caso se deseje iniciar a transição para a fase gasosa antecipadamente, também é possível utilizar uma fonte de alimentação pulsada ou o modelo convencional de soldagem com proteção gasosa e gás misto.
Data da publicação: 24/03/2023