Soldabilidade dos aços inoxidáveis

2 de setembro de 2013

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Os aços inoxidáveis são aços de alta liga com pelo menos 12% de cromo. A presença do cromo, entre outros elementos como o níquel e o molibdênio, proporciona resistência à corrosão, principal característica desse grupo de materiais. As reações superficiais desse aço com o oxigênio do ar geram uma película fina de óxido quase invisível que protege a superfície de diferentes meios corrosivos. O resultado da combinação dessa propriedade com outras como resistência mecânica e estabilidade em alta temperatura justificam a elevada gama de aplicações que incluem produtos na indústria automobilísca, alimentícia, química, petrolífera, entre outras.

Em muitas dessas aplicações é comum etapas de soldagem na conformação das peças, assim a soldabilidade é fator importante na seleção desses materiais. A soldabilidade dos aços inoxidáveis é afetada principalmente pelas propriedades mecânicas e pela composição química, o que está relacionado à resistência a corrosão. Dessa forma, a limitação do processo de soldagem a ser utilizado está nas possíveis reações do cromo com o carbono e oxigênio que ocorrem na faixa de temperatura do processo. Isso resulta na diminuição do teor de cromo em regiões da solda diminuindo a resistência à corrosão.

Classificação dos aços inoxidáveis

Aços inoxidáveis austeníticos: apresentam microestrutura predominantemente austenítica, sendo o níquel o principal elemento responsável pela estabilidade dessa microestrutura. Esse grupo é caracterizado pela resistência à corrosão e oxidação em temperaturas acima de 650°C. O exemplo mais comum é o tipo AISI 304 ou chamado de «18/8» – o aço inoxidável mais utilizado no mundo. A versão de baixo carbono, 304L é sempre preferível em ambientes mais corrosivos e onde a soldagem está envolvida. Quando 2-3% de molibdênio é adicionado ao tipo 304 ou 304L, tem-se o tipo 316 ou 316L.

Aços ferríticos: a microestrutura é composta principalmente por ferrita devido ao baixo teor de elementos que estabilizam a austenita, como o níquel, e um conteúdo elevado de elementos que estabilizam a ferrita, sendo o cromo o principal deles. Esses aços são relativamente baratos comparados aos outros grupos de aços inoxidáveis, porém podem ser difíceis de soldar e tem sua aplicação limitada a temperaturas inferiores a 400°C. O tipo mais antigo desse grupo é o AISI 430, usado principalmente para utensílios domésticos.

Aços duplex ou austeno-ferríticos: este grupo de aços é composto por austenita e ferrita (>30%) o que resulta em propriedaes como elevada resistencia à tração, excelente resistência à corrosão localizada (pitting) e corrosão por fresta, e resistência a propagação de trincas devido à corrosão sob tensão, o que podem afetar os aços inoxidáveis austeníticos em meios aquosos de elevada temperatura contendo cloretos. A Figura 1 apresenta uma micrografia de um aço duplex UNS 32760 soldado com eletrodo revestido Zeron 100 onde é possível identificar a fases ferrita (escura) e austenita (clara).

Aços martensíticos: os aços martensíticos possuem a maior resistência à tração entre os aços inoxidáveis e a menor resistência à corrosão. Os que apresentam alto teor de carbono podem ser considerados como aços-ferramenta. Devido à combinação de elevada resistência mecânica e relativa resistência à corrosão, os aços martensíticos são adequados para aplicações que envolvem corrosão e desgaste.

 

Fonte: Revista do Aço
Por: Megaferro Vitória da Conquista