O aço inoxidável grau 316 é amplamente reconhecido por sua resistência excepcional à corrosão, tornando-o uma escolha popular em uma ampla gama de aplicações industriais e marítimas. Neste artigo, exploraremos em detalhes as propriedades únicas deste material, entendendo como sua composição química e estrutura cristalina contribuem para sua notável resistência à corrosão e suas características mecânicas superiores.
O Papel do Cromo e do Níquel na Resistência à Corrosão
Cromo e níquel representam os elementos básicos de liga que aumentam significativamente a resistência à corrosão e os atributos mecânicos do aço inoxidável 316. O cromo, que está contido na liga em cerca de 16 a 18 por cento, facilita naturalmente a formação de uma barreira protetora na forma de uma fina camada de óxido na superfície do aço, resultando na prevenção da corrosão.
A passivação é benéfica porque, conforme observado por várias pesquisas de engenharia de materiais, as chances de crescimento de ferrugem e oxidação em ambientes oxidantes são bastante reduzidas. O níquel, que compreende cerca de 10 a 14% da liga, auxilia na retenção da estrutura austenítica do aço, evitando assim a fragilização e melhorando sua tenacidade em baixas temperaturas.
Publicações técnicas recentes e outras fontes industriais afirmam que as propriedades de resistência à corrosão do aço inoxidável 316 podem ser consideradas significativamente maiores devido à presença estrutural equilibrada de níquel e cromo, uma vez que ambos os elementos são conhecidos por fazer maravilhas em ambientes altamente corrosivos, como plantas químicas e instalações costeiras, indicando ainda mais que a substância é de grande importância na esfera industrial.
Explorando a Resistência ao Cloreto e à Oxidação
O aço inoxidável grau 316 é resistente a cloretos e oxidação como resultado da liga com cromo e níquel, o que promove a presença de uma película de óxido passivo na superfície. Diz-se que a corrosão por cloreto é melhorada pela adição de molibdênio em torno de 2-3%, o que o torna viável para aplicações marítimas e aplicações de cloreto. Conforme atualizações sobre técnicas de liga e composição vistas online, a resistência do 316 à influência de vários ambientes, como corrosão por pites e frestas, que são tipicamente induzidas por cloretos e oxidações, foi melhorada.
O Efeito da Estrutura Austenítica na Resistência à Corrosão
Os aços inoxidáveis, especialmente o austenítico 316, seriam consideravelmente superiores em sua resistência à corrosão; portanto, a estrutura é bastante importante. Este tipo de cristalinidade é um cúbico de face centrada (FCC) e, portanto, possui um alto grau de tenacidade e ductilidade, que são importantes em tensões ambientais variáveis.
É relatado que o níquel e o molibdênio estão embutidos nesta estrutura e são importantes onde o níquel atua para manter a fase austenítica, inibindo, portanto, a fase martensita propensa à corrosão. O molibdênio ajuda na resistência à corrosão por pites, o que pode ser particularmente importante onde o cloreto está presente em grandes quantidades.
Propriedades Mecânicas do Aço Inoxidável Grau 316
Minha avaliação da dureza e resistência ao desgaste do aço inoxidável grau 316 revelou que suas características mecânicas são muito benéficas para os exigentes requisitos de carga para diferentes aplicações. Minha pesquisa, que foi feita principalmente por meio de sites confiáveis como Matmatch, AZoM e The World Material, sugeriu que o grau de aço se traduz em uma dureza Brinell entre quase 146 e 217, dependendo do processamento e da condição do tratamento.
A resistência à tração neles varia de 515 a 620 MPa, o que indica uma capacidade relativamente alta de suportar tensões sem perda de forma. Além disso, o aço inoxidável 316 também pode apresentar alto alongamento no valor de ruptura, que é geralmente maior que 40% do valor e significa sua boa ductilidade e capacidade de resistir à fratura durante a aplicação de tensão de tração.
Os processos de trabalho a frio, no entanto, melhoram essas propriedades ainda mais, resultando no aumento da dureza, mas ao mesmo tempo preservando grande tenacidade, daí a ampla gama de aplicações em configurações de processamento marítimo, industrial e químico.
Comparando com o Aço Inoxidável 304
A partir de pesquisas concluídas com fontes bem conhecidas, como AZoM, World Material e Matmatch, descobri que há forças equidistantes no que diz respeito ao uso de aço inoxidável de grau 316 e 304. No entanto, aprendi que o aço inoxidável de grau 304 tem uma resistência à tração que varia em torno de 515 MPa, o que é baixo em comparação com a faixa de 515 a 620 MPa observada no aço de grau 316.
Percebi ainda que a média Brinell para o grau 304 é 123, com o máximo sendo 201, enquanto o máximo Brinell para 316 é muito maior. As porcentagens sugerem ainda que 316 é mais duro do que 304, o que o torna mais adepto à resistência à deformação quando o estresse é aplicado. Além disso, observa-se que o alongamento na ruptura dos aços inoxidáveis 304 é mais de quarenta por cento (40%), similarmente para 316, o que torna ambos os tipos de aços eficazes sob estresse de tração.
No entanto, observa-se que o 316 tem melhor resistência à corrosão, o que o torna mais adequado para uso em ambientes severos.
Soldagem e Tratamento Térmico do Aço Inoxidável 316
Devido aos seus valores avançados de ductilidade e tenacidade, o Grau 316 é um dos Aços Inoxidáveis Austeníticos considerado um dos melhores para soldagem. Este tipo de aço inoxidável tem uma baixa tendência a desenvolver rachaduras durante a soldagem devido ao uso da estrutura de treliça FCC.
Durante o processo de soldagem de aços inoxidáveis austeníticos, o fator mais importante a ser considerado é a entrada de calor para evitar a sensibilização que convidará à corrosão dos limites de grãos. A este respeito, a escolha de metais de enchimento é ter peças de composição de metal base, tudo para melhorar os componentes anticorrosivos e mecânicos. GTAW, GMAW, etc., são frequentemente empregados.
Diz-se que um tratamento térmico pós-soldagem melhora as tensões residuais, bem como as características mecânicas da solda, para que a peça soldada cumpra suas funções em aplicações industriais.
Diferenças entre o Aço Inoxidável 316 e 316L
Parece-me que, ao investigar a diferença entre o aço inoxidável 316 e o 316L, o cerne da diferença seria o nível de carbono. O teor de carbono no 316L é relatado como sendo menor do que no 316, em aproximadamente 0,03%, enquanto o do 316 é de 0,08%. A redução do teor de carbono também aumenta a suscetibilidade do 316L à precipitação de carboneto durante o processo de soldagem. Portanto, ele é capaz de resistir à corrosão.
Em termos de resistência mecânica, as duas ligas têm quase as mesmas resistências à tração e ao escoamento, mas devido a uma quantidade menor de carbono, o 316L pode sofrer alguma dureza leve. O aço inoxidável 316L é uma liga notável porque seu menor teor de carbono reduz o risco de certos defeitos de soldagem que podem prejudicar o desempenho em outras formas e formatos.
Em conclusão, o aço inoxidável grau 316 se destaca por sua resistência excepcional à corrosão e suas propriedades mecânicas superiores, tornando-o uma escolha ideal para uma ampla gama de aplicações industriais e marítimas. Sua composição química equilibrada, com a presença de cromo e níquel, juntamente com sua estrutura austenítica, conferem a este material características únicas que o tornam indispensável em ambientes altamente corrosivos.
Além disso, as técnicas de soldagem e tratamento térmico adequadas garantem a integridade e a vida útil dos componentes fabricados com este aço inoxidável de alto desempenho.
