Já alguma vez se perguntou porque é que o aço inoxidável, conhecido pela sua resistência à ferrugem, por vezes ainda apresenta sinais de ferrugem? Este artigo explora a ciência por detrás da composição do aço inoxidável e os factores que afectam a sua durabilidade. Aprenderá dicas práticas para prevenir a ferrugem e manter o seu brilho.
Definição de aço inoxidável
O aço inoxidável é um tipo de aço que contém menos de 2% de carbono (C) e mais de 2% de ferro.
No processo de fabrico do aço inoxidável, são utilizados elementos de liga como o crómio (Cr), o níquel (Ni), o manganês (Mn) e o silício (Si), titânio (Ti), e molibdénio (Mo) são adicionados para melhorar o seu desempenho e torná-lo resistente à corrosão, ou livre de ferrugem. É isto que dá ao aço o seu nome: "inoxidável".
O processo de fabrico do aço inoxidável envolve a adição de diferentes tipos e quantidades de elementos de liga para produzir vários níveis de desempenho.
Para distinguir entre estes diferentes níveis, o aço inoxidável é classificado em diferentes graus.
A tabela abaixo apresenta uma lista dos elementos de liga comuns utilizados no aço inoxidável decorativo e é fornecida apenas para efeitos de referência.
Composição química do aço inoxidável Gráfico (percentagem %)
| Graus de aço | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 18-20 | 8-10 |
| 301 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 16-18 | 6-8 |
| 202 | ≤0.15 | ≤1.00 | 7.5-10 | ≤0.05 | ≤0.03 | 17-19 | 4-6 |
| 201 | ≤0.15 | ≤1.00 | 5.5-7.5 | ≤0.05 | ≤0.03 | 16-18 | 3.5-5.5 |
Conteúdo do elemento de liga
Geralmente, se o teor de crómio for de 10,5%, o aço inoxidável tem menos probabilidades de enferrujar.
Quanto mais elevado for o teor de crómio-níquel, maior será a resistência à corrosão.
Por exemplo, o aço inoxidável 304 com um teor de níquel de 8-10% e um teor de crómio de 18-20% normalmente não enferruja.
O processo de fabrico do aço inoxidável pode ter impacto na sua resistência à corrosão.
As grandes fábricas de aço inoxidável com tecnologia, equipamento e técnicas de fundição avançados têm um melhor controlo dos elementos de liga, da remoção de impurezas e das temperaturas de arrefecimento dos biletes, o que resulta numa qualidade de produto mais estável e fiável. Como resultado, o aço inoxidável produzido por estas fábricas tem menos probabilidades de enferrujar.
Em contrapartida, as pequenas siderurgias com equipamento e tecnologia deficientes têm frequentemente dificuldade em remover as impurezas durante o processo de fundição, o que faz com que o seu aço inoxidável seja mais suscetível de enferrujar.
Ambiente externo
O aço inoxidável num ambiente seco e bem ventilado tem menos probabilidades de enferrujar.
No entanto, em condições de humidade elevada, chuva contínua ou ambientes com elevada acidez ou alcalinidade, o aço inoxidável é mais suscetível de enferrujar.
Mesmo o aço inoxidável de grau 304 pode enferrujar se o ambiente circundante for suficientemente mau.
Muitos clientes vão ao mercado com um pequeno íman no bolso para testar se o aço inoxidável é magnético, acreditando que o aço inoxidável não magnético não enferruja.
No entanto, este é um mal-entendido comum. A propriedade magnética do aço inoxidável é determinada pela sua estrutura e não pela sua resistência à ferrugem.
Diferentes temperaturas de solidificação durante o processo de fabrico resultam em diferentes estruturas de aço inoxidável, como a ferrite, austenitee martensítico. Os aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos são magnéticos, enquanto os aços inoxidáveis austeníticos têm boas propriedades mecânicas e soldabilidade mas não é tão resistente à corrosão como o aço inoxidável de ferrite.
No mercado circulam igualmente aços inoxidáveis com baixo teor de níquel e elevado teor de manganês das séries 200 e 300, que não são magnéticos mas têm um desempenho inferior ao do aço inoxidável 304 com um elevado teor de níquel.
Além disso, o aço inoxidável 304 pode apresentar ligeiras propriedades magnéticas após ter sido submetido a estiramento, recozimento, polimento e processos de fundição.
Por conseguinte, a utilização das propriedades magnéticas para avaliar a qualidade do aço inoxidável não é um método científico e pode dar origem a mal-entendidos.
Muitos clientes vão ao mercado com um pequeno íman no bolso para determinar se o aço inoxidável é magnético, partindo do princípio que o aço inoxidável não magnético não enferruja.
No entanto, este é um falso entendimento. A propriedade magnética do aço inoxidável é determinada pela sua estrutura e não pela sua resistência à ferrugem.
Quando os clientes vêem manchas castanhas de ferrugem na superfície do aço inoxidável, ficam muitas vezes surpreendidos, pensando que "o aço inoxidável não enferruja, se enferrujar, então a qualidade do aço deve ter um problema".
Na realidade, esta é uma visão unilateral e mal informada do aço inoxidável.
O aço inoxidável pode enferrujar em determinadas condições. Tem a capacidade de resistir à oxidação atmosférica, mas a sua resistência à corrosão em ambientes ácidos, alcalinos e salinos pode mudar com base na sua composição química, estado de interação, condições de utilização e tipo de meios ambientais.
Por exemplo, o aço inoxidável 304 tem excelentes propriedades anti-corrosão numa atmosfera seca e limpa, mas se for deslocado para uma zona costeira, enferruja rapidamente com o nevoeiro marinho rico em sal.
Por conseguinte, nem todos os tipos de aço inoxidável podem resistir à corrosão e à ferrugem em todas as circunstâncias.
O aço inoxidável forma uma camada muito fina, fina e estável de óxido de crómio na sua superfície, que impede a infiltração e a oxidação do oxigénio e resiste à corrosão. Mas se esta película protetora for continuamente danificada, os átomos de ar, líquido e oxigénio infiltrar-se-ão continuamente e separarão os átomos de ferro metálico, fazendo com que a superfície enferruje continuamente.
Existem muitas formas de danificar a película protetora das superfícies de aço inoxidável, incluindo:
As condições acima mencionadas podem danificar e corroer a película protetora na superfície do aço inoxidável.
Para manter uma superfície metálica brilhante e sem ferrugem, recomendamos:
A utilização de pasta ou spray de decapagem para ajudar a remover a ferrugem e reformar uma película de óxido de crómio pode restaurar a resistência à corrosão do aço inoxidável.
É crucial lavar corretamente o aço inoxidável com água após a decapagem para remover quaisquer contaminantes e resíduos de ácido.
Após todos os processos, utilizar equipamento de polimento para repolir o aço inoxidável e selá-lo com cera de polimento.
Para manchas de ferrugem pequenas e ligeiras, também pode ser utilizada uma mistura de gasolina 1:1 e óleo de motor para as remover.
Limpeza com jato de areia, limpeza com partículas de vidro ou cerâmica, retificação, limpeza e polimento.
É possível apagar materiais aplicados anteriormente, polir materiais ou cobrir áreas poluídas através de meios mecânicos.
No entanto, todas as formas de poluição, especialmente as partículas de ferro exóticas, podem ser uma fonte de corrosão, especialmente em ambientes húmidos.
Por conseguinte, é preferível limpar a superfície do metal por meios mecânicos quando este estiver seco.
Tenha em atenção que a limpeza mecânica apenas pode limpar a superfície do metal, não alterando a sua capacidade anti-corrosão.
Recomendamos a utilização de equipamento de polimento para repolir a superfície após a limpeza mecânica e a selagem com cera de polimento.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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