O papel do azoto no aço: O que deve saber

1. Efeito do azoto na microestrutura e no tratamento térmico do aço

① O azoto, tal como o carbono, pode dissolver-se no ferro para formar uma solução sólida intersticial.

② O azoto aumenta o tamanho do austenite no aço, que é um elemento robusto para formar e manter a estabilidade na austenite.

O seu impacto é cerca de 20 vezes superior ao do níquel e pode substituir parcialmente o níquel no aço.

③ Nitrogénio, juntamente com elementos como o crómio, o alumínio e o vanádio, titânioe outros que se infiltram na superfície do aço, podem formar nitretos altamente estáveis. Estes nitretos servem como endurecimento de superfícies e elementos de reforço.

④ O azoto torna a estrutura do aço com elevado teor de crómio e de níquel com elevado teor de crómio mais compacta e sólida.

⑤ Um teor excessivo de azoto residual no aço pode resultar em porosidade macroestrutural ou buracos na estrutura.

2. Efeito do azoto nas propriedades mecânicas do aço

① O azoto tem um efeito de reforço da solução sólida e aumenta a temperabilidade do aço.

② Nos aços ferríticos com azoto, pode ocorrer endurecimento por precipitação devido à formação de nitretos ultra-microscópicos durante a têmpera, após arrefecimento rápido ou exposição prolongada à temperatura ambiente.

O azoto também pode levar ao envelhecimento por deformação em aço com baixo teor de carbono.

Como o resistência e dureza do aço aumenta, a sua tenacidade diminui e a sua suscetibilidade à sensibilidade ao entalhe aumenta.

A fragilidade do aço causada pelo azoto é comparável à do fósforo e tem um impacto muito maior do que este último.

O azoto também contribui significativamente para a fragilização azul do aço.

③ A resistência e a tenacidade ao impacto do aço com elevado teor de crómio e do aço com elevado teor de crómio e níquel são melhoradas sem sacrificar a plasticidade.

④ A resistência à fluência e a resistência à rutura a alta temperatura do aço também são melhoradas.

3. Efeito do azoto nas propriedades físicas, químicas e tecnológicas do aço

① A presença de azoto não tem um impacto substancial na resistência à corrosão do aço inoxidável.

② Se o teor de azoto exceder 0,16% em massa, a resistência do aço à oxidação diminuirá.

③ O aço que contém nitrogénio tem uma maior taxa de endurecimento devido à deformação a frio.

④ O azoto pode diminuir a tendência de crescimento do grão no aço de ferrite com elevado teor de crómio e melhorar as suas capacidades de soldadura.

4. Aplicação do azoto no aço

① O azoto é normalmente utilizado como elemento de liga no aço, com um teor que varia tipicamente entre menos de 0,3% (em massa) e um máximo de 0,6% em circunstâncias específicas.

② É utilizado principalmente em nitretos temperado e revenido aço, aço normal de baixa liga, aço inoxidável resistente a ácidos e aço resistente ao calor e não fragmentado. Entre estes, o aço resistente ao calor e não fragmentado pode ser utilizado para produzir componentes para turbinas a vapor.