De um modo geral, os tipos mais comuns de aço inoxidável são o aço inoxidável 304 e o aço inoxidável 316, mas qual é a diferença entre os dois?
O primeiro ponto a ser abordado é a questão da qualidade alimentar. No dia a dia, frequentemente nos deparamos com pessoas que compram itens de aço inoxidável e perguntam se o aço inoxidável 304 é próprio para contato com alimentos. De acordo com o material, o aço inoxidável 304 de fato atende aos padrões de qualidade alimentar. Existem três tipos comuns de aço inoxidável com essa classificação no mercado: 304, 316 e 430. O 304 é geralmente utilizado em pequenos eletrodomésticos ou copos, o 316 em equipamentos médicos e o 430 em facas. No entanto, é importante ressaltar que a classificação "apropriado para contato com alimentos" não se refere apenas ao material em si, mas também aos padrões do seu processo de produção.
O segundo ponto a ser abordado é a questão da resistência à corrosão. Para diferentes materiais de aço inoxidável, deve haver algumas diferenças na resistência à corrosão; caso contrário, o 304 só poderia ser usado em eletrodomésticos de uso diário, enquanto o 314 poderia ser usado em equipamentos médicos. Então, qual aço inoxidável, o 306 ou o 314, tem melhor resistência à corrosão? Em geral, não há grande diferença entre eles. No entanto, se o teor de íons cloreto no meio for muito alto, o aço inoxidável 316 será ligeiramente melhor que o aço inoxidável 304 e mais adequado. É por isso que o aço inoxidável 316 é escolhido para dispositivos médicos.
Então, como podemos distinguir os tipos de aço inoxidável?
Em primeiro lugar, podemos distingui-los pela cor. A cor da superfície do aço inoxidável lavado com ácido é branco-prateada e muito lisa, enquanto a cor do aço inoxidável que não foi lavado com ácido é ligeiramente mais escura. As cores exibidas pelo aço inoxidável de diferentes materiais também são diferentes.
Em segundo lugar, podemos usar ímãs para identificar o aço inoxidável. Como o aço inoxidável contém cromo, ele pode ser atraído por ímãs em qualquer estado; porém, o aço inoxidável com alto teor de manganês não é magnético; a situação do aço inoxidável cromo-níquel-nitrogênio é um pouco mais complexa. Alguns podem ser atraídos por ímãs, mas outros não, portanto, os diferentes tipos de aço inoxidável ainda são muito fáceis de distinguir.
O texto acima é uma breve introdução aos aços inoxidáveis 304 e 316. A partir disso, podemos perceber que os componentes presentes nos diferentes tipos de aço inoxidável são distintos, não sendo exatamente os mesmos, e que as aplicações e funções de cada tipo também são diferentes.
Portanto, escolher o aço inoxidável certo é algo a que precisamos prestar atenção no dia a dia. Não se trata apenas de uma escolha casual. Precisamos verificar se ele atende aos padrões de qualidade alimentar e se pode ser usado de forma adequada no cotidiano. O que você acha dos diferentes tipos de aço inoxidável?
1. Que tipo de aço é o aço inoxidável?
O aço inoxidável é um tipo de aço. O termo "aço" refere-se ao aço que contém menos de 2% de carbono (C) e mais de 2% de ferro. No processo de fundição, elementos de liga como cromo (Cr), níquel (Ni), manganês (Mn), silício (Si), titânio (Ti) e molibdênio (Mo) são adicionados para melhorar o desempenho do aço e torná-lo resistente à corrosão (ou seja, à prova de ferrugem), o que geralmente chamamos de aço inoxidável. Mas o que são exatamente "aço" e "ferro", quais são suas características e qual a relação entre eles? Como surgiram as denominações 304, 304L, 316 e 316L que costumamos mencionar, e qual a diferença entre elas?
Aço: Material com ferro como elemento principal, teor de carbono geralmente inferior a 2% e outros elementos. ——GB/T 13304-91 “Classificação do Aço” Ferro: Elemento metálico, número atômico 26. Os materiais de ferro possuem forte ferromagnetismo, boa plasticidade e condutividade térmica. Aço inoxidável: Tipo de aço resistente a meios fracamente corrosivos, como ar, vapor e água, ou que possui propriedades inoxidáveis. Os tipos de aço mais comuns são o 304, 304L, 316 e 316L, que são aços da série 300 de aço inoxidável austenítico.
2. Por que existem diferentes tipos de aço inoxidável?
Durante o processo de fundição do aço inoxidável, diferentes tipos de elementos de liga são adicionados, e a quantidade de cada um varia. Suas características também diferem. Para diferenciá-los, são atribuídos diferentes graus de aço. A seguir, apresentamos uma tabela com o teor de "elementos de liga" de diferentes graus de aço inoxidável decorativo comum, apenas para referência:
Composição química (fração mássica %)
- Aço inoxidável 304 -
Introdução ao desempenho do aço inoxidável 304: O aço inoxidável 304 é o tipo de aço mais comum. Como um aço amplamente utilizado, possui boa resistência à corrosão, resistência ao calor, resistência a baixas temperaturas e propriedades mecânicas; apresenta boas propriedades de processamento a quente, como estampagem e dobra, e não sofre endurecimento por tratamento térmico (não magnético, fácil de usar na faixa de temperatura de -196℃ a 800℃).
Âmbito de aplicação do aço inoxidável 304:
Artigos domésticos (louças de categoria 1 e 2, armários, encanamentos internos, aquecedores de água, caldeiras, banheiras)
Peças automotivas (limpadores de para-brisa, escapamentos, produtos moldados)
Equipamentos médicos, materiais de construção, produtos químicos, indústria alimentícia, agricultura, peças navais
- Aço inoxidável 304L – (L significa baixo teor de carbono)
Apresentação do desempenho do aço inoxidável 304L: Como um aço 304 de baixo carbono, sua resistência à corrosão é semelhante à do aço 304 em condições normais, mas após soldagem ou alívio de tensões, sua resistência à corrosão intergranular é excelente; ele também pode manter uma boa resistência à corrosão sem tratamento térmico, e a temperatura de operação é de -196℃ a 800℃.
Âmbito de aplicação do aço inoxidável 304L: É utilizado em máquinas externas nas indústrias química, de carvão e de petróleo, que exigem alta resistência à corrosão intergranular, em peças resistentes ao calor de materiais de construção e em peças de difícil tratamento térmico.
- Aço inoxidável 316 -
Introdução ao desempenho do aço inoxidável 316: O aço inoxidável 316 possui excelente resistência à corrosão, resistência à corrosão atmosférica e resistência a altas temperaturas devido à adição de molibdênio, podendo ser utilizado em condições severas; excelente endurecimento por trabalho (não magnético).
Âmbito de aplicação do aço inoxidável 316: equipamentos para uso em água do mar, indústria química, de corantes, de fabricação de papel, de ácido oxálico, de fertilizantes e outros equipamentos de produção; fotografia, indústria alimentícia, instalações costeiras, cordas, hastes de CD, parafusos e porcas.
- Aço inoxidável 316L – (L significa baixo teor de carbono)
Introdução ao desempenho do aço inoxidável 316L: Como uma série de aço 316 de baixo carbono, além de possuir as mesmas características do aço 316, apresenta excelente resistência à corrosão intergranular.
Âmbito de aplicação do aço inoxidável 316L: produtos com requisitos especiais de resistência à corrosão intergranular.
Comparação de desempenho do aço inoxidável:
① Os aços inoxidáveis 316 e 316L contêm molibdênio. O teor de molibdênio no aço inoxidável 316L é ligeiramente superior ao do aço inoxidável 316. Devido à presença de molibdênio, o desempenho geral deste aço é superior ao dos aços inoxidáveis 310 e 304. Em condições de alta temperatura, quando a concentração de ácido sulfúrico é inferior a 15% e superior a 85%, o aço inoxidável 316 apresenta uma ampla gama de aplicações. O aço inoxidável 316 também possui boa resistência à corrosão por cloretos, sendo geralmente utilizado em ambientes marinhos. O teor máximo de carbono do aço inoxidável 316L é de 0,03%, o que permite sua utilização em aplicações onde o recozimento após a soldagem não é viável e onde se exige máxima resistência à corrosão.
② Resistência à corrosão do aço inoxidável: O aço inoxidável 316 possui melhor resistência à corrosão do que o aço inoxidável 304, apresentando boa resistência à corrosão no processo de produção de celulose e papel. Além disso, o aço inoxidável 316 também é resistente à corrosão em ambientes marinhos e industriais corrosivos. De modo geral, há pouca diferença entre o aço inoxidável 304 e o aço inoxidável 316 em termos de resistência à corrosão química, mas existem diferenças em determinados meios específicos. O aço inoxidável originalmente desenvolvido foi o 304, que é sensível à corrosão por pite em certas circunstâncias. A adição de 2 a 3% de molibdênio pode reduzir essa sensibilidade, dando origem ao 316. Além disso, esse molibdênio adicional também pode reduzir a corrosão causada por certos ácidos orgânicos quentes. O aço inoxidável 316 tornou-se praticamente um material padrão na indústria de alimentos e bebidas. Devido à escassez mundial de molibdênio e ao maior teor de níquel no aço inoxidável 316, este é mais caro do que o aço inoxidável 304. A corrosão por pite é um fenômeno causado principalmente pela corrosão por depósitos na superfície do aço inoxidável, devido à falta de oxigênio e à incapacidade de formar uma camada protetora de óxido de cromo. Principalmente em válvulas pequenas, a possibilidade de depósitos na placa da válvula é pequena, portanto a corrosão por pite raramente ocorre. Em diversos tipos de meios aquosos (água destilada, água potável, água de rio, água de caldeira, água do mar, etc.), a resistência à corrosão do aço inoxidável 304 e do aço inoxidável 316 é quase a mesma, a menos que o teor de íons cloreto no meio seja muito alto, caso em que o aço inoxidável 316 é mais adequado. Na maioria dos casos, não há muita diferença na resistência à corrosão entre o aço inoxidável 304 e o aço inoxidável 316, mas em alguns casos, pode haver uma diferença significativa, o que requer uma análise específica. De modo geral, os usuários de válvulas devem ter uma boa noção do meio em que irão escolher o material do recipiente e da tubulação. Não é recomendável recomendar materiais aos usuários.
③ Resistência ao calor do aço inoxidável: O aço inoxidável 316 apresenta boa resistência à oxidação em uso intermitente abaixo de 1600 graus e em uso contínuo abaixo de 1700 graus. É recomendável não utilizar o aço inoxidável 316 continuamente na faixa de 800-1575 graus, mas quando utilizado continuamente fora dessa faixa de temperatura, o aço inoxidável 316 apresenta boa resistência ao calor. O aço inoxidável 316L possui melhor resistência à precipitação de carbonetos do que o aço inoxidável 316 e pode ser utilizado na faixa de temperatura mencionada.
④ Tratamento térmico do aço inoxidável: O recozimento é realizado na faixa de temperatura de 1850-2050 graus, seguido de recozimento rápido e resfriamento rápido. O aço inoxidável 316 não pode ser endurecido por superaquecimento.
⑤ Soldagem de aço inoxidável: O aço inoxidável 316 apresenta bom desempenho de soldagem. Pode ser soldado por todos os métodos de soldagem padrão. Na soldagem, podem ser utilizados eletrodos de enchimento ou varetas de solda de aço inoxidável 316Cb, 316L ou 309Cb, de acordo com a finalidade. Para obter a melhor resistência à corrosão, a seção soldada de aço inoxidável 316 precisa ser recozida após a soldagem. Se for utilizado aço inoxidável 316L, não é necessário recozimento pós-soldagem.
Dentre todos os aços, o aço inoxidável austenítico possui o menor limite de escoamento. Portanto, do ponto de vista das propriedades mecânicas, o aço inoxidável austenítico não é o melhor material para hastes de válvulas, pois, para garantir uma determinada resistência, o diâmetro da haste da válvula precisaria aumentar. O limite de escoamento não pode ser aumentado por tratamento térmico, mas pode ser aumentado por conformação a frio.
⑥ Magnetismo do aço inoxidável: Devido à ampla aplicação do aço inoxidável austenítico, existe a impressão errônea de que todo aço inoxidável é não magnético. O aço inoxidável austenítico pode ser basicamente considerado não magnético, e isso é verdade para o aço forjado temperado. No entanto, o aço 304, tratado por conformação a frio, apresentará algum grau de magnetismo. Já o aço fundido, se for 100% aço inoxidável austenítico, é totalmente não magnético.
⑦ Aço inoxidável de baixo carbono: A resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico provém da camada protetora de óxido de cromo formada na superfície do metal. Se o material for aquecido a uma temperatura elevada, entre 450 °C e 900 °C, a sua estrutura se altera e o carboneto de cromo se forma ao longo da borda do cristal. Dessa forma, a camada protetora de óxido de cromo não consegue se formar na borda do cristal, resultando em menor resistência à corrosão. Esse tipo de corrosão é denominado “corrosão intergranular”.
Portanto, os aços inoxidáveis 304L e 316L foram desenvolvidos para combater essa corrosão. Os aços inoxidáveis 304L e 316L possuem menor teor de carbono. Como o teor de carbono é reduzido, não haverá formação de carboneto de cromo e, consequentemente, não ocorrerá corrosão intergranular. Deve-se observar que uma maior sensibilidade à corrosão intergranular não significa que materiais com alto teor de carbono sejam mais suscetíveis à corrosão. Essa sensibilidade também é maior em ambientes com alto teor de cloro. Observe que esse fenômeno se deve às altas temperaturas (450 °C a 900 °C). Normalmente, a soldagem é a causa direta do alcance dessa temperatura. Para válvulas borboleta convencionais com sede macia, como não realizamos operações de soldagem na placa da válvula, não faz muito sentido usar aço inoxidável com baixo teor de carbono, mas a maioria das especificações exige aço inoxidável 304L ou 316L.
Data da publicação: 05/02/2025