Aços Inoxidáveis

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AÇO INOXIDÁVEL – UMA MATÉRIA PRIMA QUE OFERECE MUITAS VANTAGENS

Muito antes do fim do século XX foi descoberto que com a adição de níquel e cromo era possível melhorar o comportamento de corrosão do aço.

Mas muitos dos aços enriquecidos com estes elementos ainda não satisfaziam todos os requisitos. A descoberta decisiva ocorreu em 1912 na Alemanha. Através da combinação de níquel e cromo em conjunto com um tratamento térmico doseado obtém-se, em primeiro lugar, uma resistência ótima à corrosão e simultaneamente boas propriedades mecânicas.

Internacionalmente é usada a designação 18/10 ou 18/8, em que é indicada a relação mais usual da liga de cromo e níquel e aço inoxidável. Mas, se os especialistas querem distinguir os diferentes aços inoxidáveis de forma precisa, então é utilizado o número de material DIN normalizado como, por exemplo, 1.4301.

Efeitos dos Elementos de Liga nos Inoxidáveis

Cromo Principal elemento de liga nos Aços Inoxidáveis, uma vez que é responsável pelo surgimento do filme passivo (Crx Oy), quando seu teor é maior que 12%. Quanto maior o teor de Cromo maiora resistência à corrosão.
Níquel Segundo elemento mais importante dos Aços Inoxidáveis. Estabiliza a austenita à temperatura ambiente, favorecendo a resistência à corrosão e potencializando a trabalhabilidade dos Aços Inoxidáveis.
Molibdênio Adições de Mo aumentam a resistência à corrosão geral, corrosão por pite e corrosão por fresta nos Aços Inoxidáveis.
Carbono Teores reduzidos de C, na ordem de 0,03%, conferem maior resistência à corrosão nos Aços Inoxidáveis.Tal procedimento inibe o processo de corrosão intergranular. Por outro lado, níveis mais elevados de C contribuem para aplicações dos Aços Inoxidáveis em alta temperatura. A partir de 0,15% de C, os Aços Inoxidáveis passam a ser temperáveis.
Titânio, Nióbio Elementos adicionados aos Aços Inoxidáveis por apresentarem maior afinidade com o C, evitando assim a precipitação e a formação de carbonetos de Cromo. Desta forma, aumentam a resistência à corrosão intergranular.
Enxofre Embora normalmente indesejável, pode ser adicionado aos Aços Inoxidáveis com a finalidade de melhorar a usinabilidade dos mesmos.
Nitrogênio Adicionado aos Aços Inoxidáveis austeníticos e Duplex, com o objetivo de potencializar a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas.
Cobre Adições de Cu potencializam a resistência à corrosão geral em ambientes agressivos contendo, por exemplo, ácido fosfórico ou sulfúrico.
Alumínio Aumenta resistência à corrosão em altas temperaturas.

LIMPEZA E MANUTENÇÃO DO AÇO INOXIDÁVEL

1 Introdução

Os Aços Inoxidáveis são materiais que possuem uma resistência inerente à corrosão, não necessitando de proteção adicional da superfície para melhorar a sua aparência e durabilidade. Alguma manutenção e limpeza de rotina são necessárias para manter as superfícies de aço inoxidável em boas condições, de forma a que a aparência estética e a resistência à corrosão não sejam comprometidas. Neste sentido, os aços inoxidáveis não são diferentes dos outros materiais de construção tais como vidro, plásticos ou aços revestidos, os quais nunca estarão isentos de manutenção durante a vida de um prédio.

Estas diretivas têm o objetivo de fornecer recomendações aos proprietários de prédios, construtores e gerentes de estabelecimentos, relativas a uma limpeza eficiente e de bom custo-benefício que irá permitir tirar vantagens das propriedades anti corrosivas do aço inoxidável.

2 O Mecanismo do Aço Inoxidável

Em primeiro lugar, é importante entender porque o aço inoxidável possui tanta resistência a corrosão. As ligas que compõem o aço inoxidável formam uma “camada passiva” fina e transparente na sua superfície. Embora esta camada passiva protetora possua a espessura de apenas alguns átomos, ela renova-se instantaneamente na presença do oxigénio do ar ou da água. Assim, mesmo se o material for arranhado ou danificado, a camada passiva continua a proteger a sua superfície contra a corrosão.

Isto explica porque o aço inoxidável não requer qualquer revestimento ou outra proteção contra corrosão, para permanecer brilhante e polido mesmo após décadas de uso.

3 Limpeza Inicial

A primeira limpeza deve ser geralmente feita antes da entrega da obra. Se as peças de aço inoxidável tiverem sido adequadamente protegidas, então uma simples “limpeza de manutenção” na ocasião da entrega provavelmente será suficiente.

Uma película plástica adesiva durante a fabricação, transporte e montagem normalmente protege as peças de aço inoxidável.

Embora proporcionem uma excelente proteção contra danos e sujidade, algumas películas plásticas deterioram-se quando expostas à radiação ultravioleta da luz do sol, o que pode fazer com que fique difícil de remove-las. A cola da película poderá também agarrar-se à superfície do aço inoxidável.

As películas plásticas de proteção deverão ser removidas assim que não sejam necessárias para a proteção durante a fase de instalação/montagem.

Salpicos de massa e cimento podem ser tratados com uma solução contendo uma pequena quantidade de aço fosfórico. Enxague com água (de preferência água não ionizada) e faça a secagem. A água não ionizada reduz o risco da ocorrência de manchas de água.

Existem produtos disponíveis comercialmente de empresas especializadas em acabamentos. Nunca permita que produtos de remoção de massa ou ácido clorídrico diluído sejam usados no aço inoxidável. Caso estes produtos tenham sido acidentalmente aplicados ou derramados sobre o aço inoxidável, enxague com água limpa em abundância.

Partículas de ferro provenientes de ferramentas ou por contacto com estruturas de aço, andaimes tubulares, etc., precisam ser removidas imediatamente.

As partículas de limalha de aço geradas durante operações do tipo soldagem, corte e furação do aço carbono (não inoxidável) irão enferrujar rapidamente. Além de se corroerem a si mesmas, estas partículas poderão quebrar localmente o “filme passivo” do aço inoxidável, resultando numa corrosão localizada por micro fissuração, a despeito da boa resistência à corrosão do aço inoxidável.

Imediatamente após a ocorrência, deposições leves poderão ser removidas mecanicamente usando esfregões de nylon, tais como os do tipo “Scotch-Brite” usados na cozinha. De forma alternativa, a contaminação poderá ser removida com um produto de limpeza para aço inoxidável disponível comercialmente, que contenha ácido fosfórico.

Caso um ataque de corrosão localizada por micro fissuração tenha ocorrido, dependendo de sua gravidade, serão necessários tratamentos à base de decapagem ácida ou retificação mecânica para restaurar a superfície. São encontrados agentes decapantes na forma de pasta para uma aplicação localizada. É necessário tomar cuidado no sentido de usar estes produtos de acordo com as instruções do fornecedor, de forma que constitua uma prática segura de trabalho e que a legislação pertinente à proteção ao meio ambiente seja obedecida.

Ao mesmo tempo em que restaura a resistência da superfície à corrosão, a decapagem poderá mudar a aparência da superfície do aço. Poderão ser necessários tratamentos mecânicos ou químicos adicionais para restaurar o acabamento original da superfície. Desta forma, aconselha-se primeiro evitar a contaminação protegendo as peças de aço inoxidável enquanto outros serviços estiverem a ser realizados, ou instalando tais peças após as outras operações, que possam causar contaminação, terem sido concluídas.

4 Limpeza de Manutenção

Em aplicações externas, tais como fachadas, é previsível que a água da chuva lave de forma eficiente os acumulados de lixo e outras deposições, dependendo do grau de exposição.

Uma atenção especial deverá ser dada às áreas cobertas durante a limpeza de rotina para assegurar que o acumulado de contaminantes trazidos pelo ar seja removido. Isto é particularmente importante em ambientes marinhos e industriais, onde a incrustação de cloretos trazidos pelo ar poderá resultar em corrosão localizada, caso não seja efetivamente removida.

Nas aplicações interiores, as marcas de dedos poderão ser um problema. Existe uma grande variedade de acabamentos para aços inoxidáveis, muitos dos quais são particularmente adequados para uso em áreas públicas muito expostas (alto tráfego). A seleção de acabamentos que sejam menos sensíveis a marcas de dedos durante a fase de projeto irá reduzir o esforço e os custos de limpeza durante a vida útil do produto acabado.

Acabamentos esmerilados ou escovados, que são as escolhas mais populares para interiores, poderão exibir marcas de dedos no período imediatamente após a instalação, porém, a visibilidade das marcas deverá tornar-se menos evidente após as primeiras operações de limpeza.

5 Produtos de Limpeza

Para remover marcas de dedos e outras marcas dos acabamentos, uma solução de água e sabão ou um detergente suave normalmente é seguro e dá resultado.

Produtos de limpeza em spray estão disponíveis comercialmente, os quais combinam uma facilidade de limpeza com um leve filme que produz um lustro uniforme e suave. Estes produtos de limpeza em spray removem as marcas de dedos existentes e deixam a superfície numa condição que reduz a tendência do aparecimento de marcas de dedos.
Após aplicar o spray na superfície, dê o polimento com um pano seco.

O aço inoxidável com acabamento de superfície tipo espelhado poderá ser limpo com produtos de limpeza para vidro. Entre os produtos deste tipo deverão ser selecionados os que não contenham cloreto nas suas fórmulas.

Para as manchas de maior dificuldade de remoção, os produtos de limpeza domésticos suaves em pasta deverão ser eficientes. Estes deverão ser adequados para a remoção de marcas de água e descoloração leve. Após a limpeza, remova os resíduos com água (de preferência não ionizada), encontrada nos supermercados (para uso em ferros de passar roupa a vapor ou baterias de carros) e seque para evitar riscas e marcas de água. Não deverá ser usada lixa, uma vez que este tipo de produto poderá deixar arranhões na superfície do aço inoxidável.

Marcas intensas de óleo e gordura poderão ser removidas com produtos à base de álcool, incluindo isopropílico, ou outros solventes tais como acetona. Estes produtos não representam um risco de corrosão para o aço inoxidável.

É preciso tomar cuidado com os solventes para evitar espalhar as manchas nos aços inoxidáveis, as quais poderiam, então, ficar difíceis de ser completamente removidas. Recomenda-se aplicar solvente limpo várias vezes com um pano limpo, que não arranhe, até que todos os vestígios de óleo/gordura parcialmente dissolvidos sejam removidos.

Tinta e salpicos poderão ser tratadas com produtos de limpeza de tinta alcalinos ou à base de solventes, disponíveis comercialmente. O uso de raspadores ou facas deverá ser evitado, uma vez que a superfície de aço inoxidável logo abaixo poderá ficar arranhada.

Superfícies totalmente negligenciadas poderão ser tratadas com polidores de metal, tais como os usados para peças cromadas (por exemplo: de cuidado automóvel). Não obstante, os polidores usados para o polimento de pintura automóvel poderão ser considerados. Deve tomar-se cuidado, tendo em vista que as superfícies extremamente polidas poderão arranhar-se com estes produtos de limpeza.

Como alternativa, use um produto de limpeza de aço inoxidável contendo ácido fosfórico, comercialmente disponível, para remover a contaminação. Em seguida, enxague com água não ionizada e seque. Recomenda-se tratar toda a superfície do componente, de forma a evitar uma aparência não-uniforme.

Antes de começar qualquer tarefa, assegure-se de que tenha recebido do fornecedor a literatura apropriada sobre saúde e segurança e a tenha entendido por completo. Caso tenha dúvida, procure orientações adicionais.

Produtos de limpeza que NÃO deverão ser usados em aços inoxidáveis incluem:

Produtos de limpeza contendo cloretos, em especial os que contenham ácido clorídrico,
Produtos de hipoclorito não deverão ser usados em aços inoxidáveis; caso sejam aplicados ou derramados acidentalmente em superfícies de aço inoxidável, deverão ser enxaguados imediatamente com água limpa em abundância.
Polidores de prata não deverão ser usados em aços inoxidáveis.

6 Utensílios de Limpeza

Normalmente um pano húmido ou camurça será adequado para a remoção de sujidade normal, marcas de dedos, etc.

Para a sujidade mais intensa, esfregões de nylon, tais como as conhecidas “Scotch-Brite” normalmente são satisfatórias. Os esfregões que não são específicos para aços inoxidáveis, lãs de limpeza ou escovas de arame não deverão ser usadas nos aços inoxidáveis. Além de arranhar a superfície, estes esfregões poderão deixar depósitos de aço carbono na superfície do aço inoxidável, o que poderá subsequentemente culminar em pintas de ferrugem, se a superfície for molhada.

Escovas de nylon macias poderão ser usadas para limpar o aço inoxidável com acabamentos padronizados. Escovas de arame não específicas para aços inoxidáveis não deverão ser usadas.

Em acabamentos direcionais “granulados”, a direção dos movimentos de limpeza deverá ser em sentido longitudinal aos grãos e não transversal.

Onde tiver sido usada água para limpeza, recomenda-se enxugar a superfície deixando-a seca, para prevenir marcas de água especialmente nas áreas de água dura (contendo sais dissolvidos). O uso de água não ionizada irá prevenir a formação de manchas de água dura.

Para evitar a “contaminação indireta” por partículas de ferro, certifique-se de que os utensílios de limpeza não tenham sido usados anteriormente para aço “comum” (ou seja, aço carbono). Os materiais de limpeza para uso em aço inoxidável deverão, preferencialmente, ser reservados exclusivamente para este propósito.

7 Intervalos de Limpeza

A limpeza de aço inoxidável em interiores não é, de facto, diferente da limpeza de outros materiais. A limpeza deverá ser feita antes de haver uma formação visível de sujidade ou marcas de dedos, de forma a que o esforço e o custo da limpeza sejam minimizados juntamente com o risco de marcar ou alterar a aparência das superfícies.

Nas aplicações em exteriores de prédios, o aço inoxidável poderá estar exposto a uma variedade maior de ambientes potencialmente mais agressivos como resultado do contacto com:

Atmosferas marinhas,
Ambientes carregados de poluentes industriais,
Jato ou névoa de sal proveniente do sal usado para derreter o gelo nas ruas,
Sujidade atmosférica e camada de poluentes oriundos do trânsito.

Todos eles fazem com que apareçam manchas acastanhadas. Uma boa prática é limpar o aço inoxidável na mesma periodicidade a que se limpam as janelas dos prédios (vidraças). Dependendo da quantidade da sujidade e da formação de depósitos, recomenda-se uma frequência da rotina de limpeza de 6-12 meses para sujidade leve e de 3-6 meses para sujidade pesada ou em ambientes tais como os listados acima. Um produto de limpeza de aço inoxidável contendo ácido fosfórico irá remover esta forma de contaminação.

Qualidade Din/EN AISI UNS SS AFNOR BS
1.4003 X2CrNi12 410 S41003
1.4006 X12Cr13 410 S41000 2302 Z10C13
1.4021 X20Cr13 420 S42000 2303 Z20C13
1.4028 X20Cr13 420F S42020 2304 Z30C13
1.4034 X46Cr13 420 Z40C14
1.4057 X17CrNi16-2 431 S43100 2321 Z15CN16.02
1.4104 X14CrMoS17 430F S43020 2383 Z13CF17
1.4112 X90CrMoV18
1.4122 X39CrMo17-1
1.4162 X2CrMnNiN21-5-1 Leanduplex S32101 2104
1.4301 XCrNi18-10 304 S30400 2332 Z6CN18.9
1.4305 X8CrNiS18-9 303 S30300 2346 Z8CNF18.09
1.4306 X2CrNi19-11 304L S30400 2352 Z2CN18.10
1.4307 X2CrNi18-9 304L 2352 Z3CN18.10
1.4362 X2CrNiN23-4 Leanduplex S32304 2304
1.4372 EN 10088-3 201
1.4401 X5CrNiMo17-12-2 316 S31600 2347 Z7CND17.12.02
1.4404 X2CrNiMo17-12-2 316L S31603 2348 Z3CND18.12.02
1.4408 EN 10088-3 316
1.4410 X2CrNiMoN25-7-4 S32750 2507 F53
1.4432 X2CrNiMo17-12-3 316L
1.4435 X2CrNiMo18-14-3 316L S31603 2353 Z3CND18.14.03
1.4436 X3CrNiMo17-13-3 316L
1.4438 X2CrNiMo18-15-4 317L S31703
1.4462 X2CrNiMoN22-5-3 Duplex S32205 2404 F51
1.4501 X2CrNiMoCuWN25-7-4 S32760 F55
1.4509 X2CrTiNb18 441 S44100
1.4507 X2CrNiMoCuN25-6-3 S32550/S32750 Z3CNDU25.07AZ
1.4510 X3CrTi17 430TI S43036
1.4512 X2CrTi12 409L S40900
1.4529 X1NICrMoCuN25-20-7 S31254 F44 / 254SMO®/ 6Mo®
1.4539 X1NiCrMoCu25-20-5 904L N08904 2562 Z2NCDU25,20 Uranus® B6
1.4541 X6CrNiTi18-10 321 S321 2337 Z6CNT18.10
1.4547 X1CrNiMoN20-18-7 254SMO S31254 Z1CNDU20.18.06AZ F44 / 254SMO®/ 6Mo®
1.4550 X6CrNiTi18-Nb18-10 347 S34700
1.4551 X 5 CrNiNb 19 9 347H S34709
1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 316TI S31635 2350 Z6CNDT17.12
1.4652 X1CrNiMoCuN24-22-8 654SMO® S32654 654SMO®
1.4828 X15CrNiSi20-12 309 S30900 Z15CNS20.10
1.4835 X9CrNiSiNCe21-11-2 253MA S30815
1.4841 X15CrNiSi25-21 310-314 S31400 Z12CNS25.20
1.4845 X8CrNi25-21 310S S31008 2361 Z12CN25.20
1.4878 X8CrNiTi18-10 321H S32109
1.4959 X8NiCrAlTi32-21 800HT N08810 / N08811 Z10NC21.31 Incoloy® 800H/HT
2.4360 NiCu30Fe Alloy 400 N04400 Nu30 Monel® 400
2.4375 NiCu30Al Alloy K500 N05500 Nu30At Monel® K500
2.4602 NiCr21Mo14W Alloy C22 N06022 Hastelloy® C22
2.4668 NiCr19NbMo Alloy 718 N07718 NC19FeNb Inconel® 718
2.4816 NiCr15Fe Alloy 600 N06600 NC15Fe Inconel® 600
2.4819 NiMo16Cr15W Alloy C276 N10276 NiMo16Cr15 Hastelloy® C276
2.4851 NiCr23Fe Alloy 601 N06601 NC23FeA Inconel® 601
2.4856 NiCr22Mo9Nb Alloy 625 N06625 NC22DNb Inconel® 625
2.4858 NiCr21Mo Alloy 825 N08825 NFe32C20Du Inconel® 825
CF8M 316

MAGNETISMO NOS AÇOS INOXIDÁVEIS

Quando se trata de uma classificação de aço inoxidável como tendo propriedades magnéticas, não se pode afirmar categoricamente que sim e nem tão pouco deixar a pergunta sem resposta. Em vez disso, a resposta correta seria a de afirmar que isso depende de alguns fatores. Aqui estão algumas informações sobre o aço inoxidável, que irão ajudar a identificar situações em que esta liga apresenta propriedades magnéticas, e quando isso não acontece.

Um íman só se fixa nos metais em que os eletrões giram todos no mesmo plano e no mesmo sentido.
É o caso do ferro. Mas na maioria dos materiais os eletrões não têm essa organização. Há átomos em que os eletrões tomam o rumo da direita e outros em que preferem andar pela esquerda, sempre em eixos variados. O resultado é uma desordem na qual os campos magnéticos gerados em torno de cada átomo acabam anulando-se.
Magneticamente falando existem materiais ferromagnéticos, paramagnéticos e diamagnéticos:
Os materiais ferromagnéticos, como por exemplo o ferro, apresentam a propriedade de se imantarem quando submetidos a um campo magnético externo (criado por imans) assim, quando aproximamos um iman destes materiais, induzimos um campo magnético que atrai.

Os materiais paramagnéticos como o cobre, apresentam imantação muito pequena se comparada com os ferromagnéticos e não tem imantação residual.

Os materiais diamagnéticos são mais estranhos e apresentam um campo contrário ao campo de indução.

Existem vários tipos de aços inox, dentre eles, austeniticos, ferríticos e martensiticos.

Os aços austeniticos não são imantados pois são aquecidos até o ponto de Currier, ponto na qual os aços perdem as suas características de íman. Essa temperatura é de aproximadamente 712º C, os aços são mantidos por algum tempo nesta temperatura e depois são arrefecidos rapidamente para assegurar estas propriedades à temperatura ambiente, daí os aços inoxidáveis não possuírem propriedades magnéticas.

Porém nos aços da série 300, ao sofrerem esforço mecânico durante um processo de conformação, passam por uma transformação alotrópica de fase que os torna magnéticos. Isso pode ser evidenciado aproximando-se um iman a uma cuba de aço inoxidável AISI-304. Encontraremos magnetismo nas regiões da cuba que sofreram maior deformação durante o processo de fabricação. O fato de um material ser ou não magnético não tem uma relação direta com sua pior ou melhor qualidade.