1. Qual é a diferença entre os aços inoxidáveis das séries 300 e 400?

A série 300 é a dos aços inoxidáveis austeníticos, que são não magnéticos.
A série 400 é a dos aços inoxidáveis ferríticos, que são magnéticos.
Os aços inoxidáveis da série 400 podem ser divididos em dois grupos: os ferríticos propriamente ditos, que geralmente têm cromo mais alto e carbono mais baixo e os martensíticos, nos quais predomina um cromo mais baixo e um carbono mais alto ( comparado com os ferríticos ).


2. As propriedades mecânicas dos aços inox mudam em altas temperaturas?

Tanto os aços carbono como os inoxidáveis sofrem uma redução nos valores de suas propriedades mecânicas quando trabalham em altas temperaturas. Esta é, na realidade, uma caraterística dos metais e das diversas ligas metálicas.
Nos aços comuns a perda nas propriedades mecânicas é mais significativa que nos aços inoxidáveis austeníticos, o que explica a preferência pela seleção destes materiais para aplicações em altas temperaturas.
Os projetos de equipamentos devem considerar este aspecto, que não pode ser esquecido no momento da especificação do material.
Por outra parte, em altas temperaturas, a resistencia à oxidação é, normalmente o fator mais importante na seleção do material. Os aços inoxidáveis são superiores ao aço carbono em altas temperaturas tanto ao considerar a resistencia à oxidação como as propriedades mecânicas. 


3. Quais são as diferenças básicas entre os aços 304 e 430?

O aço 304 é um aço austenítico não magnético com pelo menos 18% de Cromo e 8% de Níquel.
O aço 430 é um aço ferrítico magnético com 16% de Cromo na sua composição.
Os aços austeníticos e ferríticos apresentam diferenças no comportamento:
O 304 tem boa conformabilidade, boa soldabilidade e muito boa resistência à corrosão.
O 430 apresenta fragilidade nas regiões soldadas, tem boa conformabilidade  mas inferior à do 304, boa resistência à corrosão porém inferior a do 304.
Embora de forma geral apresente propriedades inferiores ao 304, o aço 430 pode ser perfeitamente utilizado num grande número de aplicações, como por exemplo, cestos de máquinas de lavar roupa, gabinetes de lavadoras de louça, pias e cubas com cavidades não muito profundas, fornos elétricos, etc.


4. Que cuidados devem ser adotados ao soldar aços inoxidáveis?

Alguns cuidados básicos a ser seguidos no processo de soldagem de aços inox:

1. Usar material de adição com composição química o mais próximo possível do material a ser soldado.

2. Evitar poças de fusão muito grandes para evitar trincas de solidificação na solda.

3. As juntas devem ser limpas, por processo de escovamento, esmerilhamento, decapagem química (Álccol isopropílico ou acetona).

4.Utilizar apenas escovas e picadeiras de aço inox.

5. Não utilizar as ferramentas usadas no aço inox, nas operações com aço carbono.

6. Acabamento:

a) Remover o excesso de material do cordão de solda.
b) Corrigir os riscos da remoção empregando uma correia de lixa que gera riscos retos.
c) Para dar o passe final de acabamento, onde será igualado o acabamento da região da solda com o resto do material, recomenda-se o uso de Correia de Scotch-Brite SCM A-Grosso + Roda para Metal A2-M + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 120 ou similares quando se desejar o acabamento nº3 e Correia de Scotch-Brite SCM A - Médio + Roda para Metal A2-F + Correia 3M 441D ou 3M 441W # 150 ou similares para obter acabamento nº 4.


5. Como efetuar o curvamento de tubos de aço inox?

Na operação de curvamento de tubos é importante considerar que poderá ocorrer uma redução na seção do tubo conformado. Durante o processo, o raio externo da curva sofre um esforço de tração, enquanto que o raio interno sofre um esforço de compressão. Este diferencial de tensões entre a parte distendida e a parte comprimida é responsável pela redução da seção do tubo conformado.
Esta deformação depende do diâmetro do tubo, da espessura da parede e do raio de curvatura. Quanto maior o diâmetro do tubo e menor o raio de curvatura, maior será o diferencial de tensão e maior a deformação sofrida ao se curvar um tubo.
Tubos de paredes finas podem trincar na operação de dobramento.

Recomenda-se preencher o tubo a ser curvado com areia, chumbo ou qualquer outro material de enchimento como forma de minimizar os efeitos da deformação. Esta prática pode viabilizar o dobramento de tubos de paredes finas e de pequenos raios de curvatura. Os dispositivos de curvamento de tubos mais modernos, são dotados de mandril que substitui o material de enchimento.

Para tubos de diâmetro compreendidos entre 1” e 2” e raio de curvatura de aproximadamente duas vezes o diâmetro, a redução da seção pela operação de curvamento é da ordem de 2,5 a 3,0%.


6. Por que o aço inox 416 tem uma melhor usinabilidade em relação ao 304?

Apesar de ambos os aço, ABNT 416 (Inox 416) e o ABNT 304 (Inox 304) serem da família dos aços inoxidáveis, eles pertencem a grupos diferentes. O aço 416 é do grupo dos aços inoxidáveis martensíticos e o aço 304 é do grupo dos inoxidáveis austeníticos. Adicionalmente, o aço 416 é geralmente trabalhável por usinagem quando se encontra na condição recozida de tratamento térmico. Nesta condição a microestrutura é composta de ferrita mais carbonetos esferoidizados. Por outro lado, a microestrutura do aço 304 é "permanentemente" austenita. Esta diferença de microestrutura entre os aços por si só já confere ao aço 416 uma melhor usinabilidade.

Porém, a grande parcela da diferença de usinabilidade entre eles fica por conta do teor de enxofre. O aço inox 416 é uma aço ressulfurado ( mínimo 0,15 % de enxofre), já o aço inox 304 não é ressulfurado ( máximo 0,03 % de enxofre).

Em resumo, o inox 416 é um aço ressulfurado, portanto projetado para apresentar boa (alta) usinabilidade, enquanto que o aço inox 304 não foi projetado com esta característica.


7. Gostaria de saber quais os inconvenientes em ligar por soldadura chapas de diferentes qualidades. Ex: aisi 304 a rst 37.2 ou construção naval a st 44.2. Onde poderei ler sobre este assunto?

De forma geral, não é recomendável ligar o aço inoxidável a materiais que poderão promover o processo de corrosão galvânica, quando na presença de um eletrólito. Este poderia ser o caso ao se unir por soldadura o aço inox 304 aos aços ST 37.2 ou ST 44.2.
Uma forma de evitar a corrosão galvânica, caso haja a presença do eletrólito, poderia ser pintar o aço carbono ou inoxidável após a solda.


8. Como evitar a oxidação da região soldada em aços inoxidáveis?

A recomendação é utilizar um gel decapante (ou pasta decapante) e deixar que o mesmo aja por um tempo adequado para remover os óxidos e a contaminação provocada durante o proceso de soldagem, fazendo imediatamente uma boa lavagem com água. Desta forma serão evitados problemas de oxidação na região soldada. É preciso lembrar no entanto que a solda deverá ser feita sempre com o eletrodo adequado para cada tipo de aço inoxidável.


9. Qual o melhor adesivo para fixar inox com inox (chapas)?

Existe no mercado uma fita adesiva dupla face, produzida pela 3M que pode atender sua necessidade, dependendo naturalmente, da carga a que estarão submetidas as chapas a serem fixadas.


10. Tipos de aços inox para solda. Tipos de soldas no inox. Processo de solda no inox. Problemas na soldagem inox.

Introdução aos Processos de Soldagem dos Aços Inoxidáveis:

Existem diversos modos de se unir duas partes metálicas. Entre elas está a soldagem, que é um processo de união, utilizando uma fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão.

Características do Processo de Soldagem:
- Produzir energia para unir dois metais.
- Evitar o contato da região aquecida com o ar atmosférico.
- Remover contaminações das superfícies que estão sendo unidas.
- Controlar as transformações de fase na junta soldada.

Os processos de soldagem podem ser classificados de acordo com o tipo de fonte de energia ou de acordo com a natureza da união. Industrialmente, os processos de soldagem mais empregados são os que utilizam a eletricidade como geração de energia para realizar a união.

A soldagem por resistência envolve as seguintes variantes de processo: soldagem a ponto, soldagem com costura, soldagem topo-a-topo e soldagem com ressalto. Já a soldagem com arco elétrico pode ser subdividida entre soldagem com eletrodo consumível e soldagem com eletrodo não consumível. No primeiro caso estão englobados os processos de soldagem com eletrodo revestido, processo de soldagem MIG/MAG, processo de soldagem com eletrodo tubular e processo de soldagem com arco submerso. Os processos que utilizam eletrodo não consumível são soldagem TIG e soldagem com plasma.
Todos os processos citados podem ser utilizados para soldagem dos aços inoxidáveis. A escolha vai depender de diversos fatores que são abordados a seguir.

A escolha do processo de soldagem envolve basicamente quatro fatores:
- O projeto da junta (tipo, posição etc.).
- A espessura do material.
- A natureza do material a ser soldado.
- O custo de fabricação (produtividade, qualidade da junta, durabilidade do produto, etc.).

Soldagem com eletrodo revestido:

Processo a arco elétrico produzido entre um eletrodo revestido e a peça a ser soldada.
Eletrodo: alma metálica + revestimento.

Funções do revestimento:

Estabilizar o arco elétrico.                                                                                  Gerar gases de proteção da poça de fusão.
Produzir escória que evita contaminação pelo ar atmosférico da poça de fusão e do cordão de solda.
Adicionar elementos de liga na poça de fusão.
Facilitar a soldagem fora de posição.
Facilitar a fabricação dos eletrodos revestidos.

Vantagens:
- Baixo custo do equipamento.
- Versatilidade.
- Soldagem em locais de difícil acesso.
- Disponibilidade de consumíveis no mercado.

Limitações:
- Baixa produtividade devido a taxa de deposição.
- Necessidade de remoção de escória.
- Dependente da habilidade do soldador.
- Produção de fumos e respingos.
- Qualidade do cordão inferior aos processos TIG, Plasma e MIG.
- Posição de soldagem restrita.
- Não automatizável.

Soldagem TIG:

O processo de soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) é definido como o processo de soldagem a arco elétrico estabelecido entre um eletrodo não consumível a base de tungstênio e a peça a ser soldada.
A poça de fusão é protegida por um fluxo de gás inerte.

Vantagens:
- Soldas de excelente qualidade.
- Acabamento do cordão de solda.
- Menor aquecimento da peça soldada.
- Baixa sensibilização à corrosão intergranular.
- Ausência de respingos.
- Pode ser automatizado.

Limitações:
- Dificuldade de utilização em presença de corrente de ar.
- Inadequado para soldagem de chapas de mais de 6 mm.
- Produtividade baixa devido à taxa de deposição.
- Custo do equipamento.
- Processo depende da habilidade do soldador, quando não automatizado.

Gases de proteção:

Soldagem MIG:

No processo de soldagem MIG (Metal Inert Gas) o arco elétrico é aberto entre um arame alimentado continuamente e o metal de base. A região fundida é protegida por um gás inerte ou mistura de gases (argônio, CO 2, Hélio ou O2).

Vantagens:
- Facilidade de operação.
- Alta produtividade.
- Processo automatizável.
- Baixo custo.
- Não forma escória.
- Cordão de solda com bom acabamento.
- Gera pouca quantidade de fumos.
- Soldas de excelente qualidade.

Limitações:
- Regulagem do processo bastante complexa.
- Não deve ser utilizado em presença de corrente de ar.
- Posição de soldagem limitada.
- Probabilidade elevada de gerar porosidade no cordão de solda.
- Produção de respingos.
- Manutenção mais trabalhosa.

Soldagem por resistência:

Ao contrário dos outros processos, a soldagem por resistência elétrica utiliza o aquecimento por efeito Joule para realizar a fusão da face comum entre as duas peças.
O efeito Joule ocorre pela geração de calor através da passagem de corrente elétrica em uma resistência.No caso da soldagem de chapas, a maior resistência está localizada exatamente na superfície interna das chapas, utilizando-se as condições corretas de soldagem. Com aplicação da pressão pelos eletrodos de cobre e a posterior passagem de corrente, ocorre a fusão desta face em comum, formando o ponto.

Vantagens:
- Soldagem de chapas muito finas.
- Facilidade de operação.
- Velocidade do processo elevada.
- Facilidade para manutenção.
- Não depende da habilidade do soldador.

Limitações:
- Não aceita peças com formatos muito complexos e pesadas.
- Custo elevado do equipamento e da manutenção.
- Demanda de energia elétrica durante a soldagem.


11. Como é temperado o aço inox? E qual o gráfico de tratamento utilizado em quais temperaturas?

A família de aços inoxidáveis temperáveis é conhecida como aços inoxidáveis martensíticos. Igualmente aos demais aços temperáveis, eles devem ser aquecidos a altas temperaturas, chamadas de temperaturas de austenitização, a partir das quais se submetem as peças a um resfriamento rápido até a temperatura próxima da ambiente, denominando-se essa operação de têmpera. O meio de têmpera pode ser líquido (água,óleo ou soluções poliméricas) ou gasoso (ar ou gases neutros). O diagrama que orienta o tratamento de têmpera é a chamada curva de transformação, que pode ser isotérmica (TTT) ou de resfriamento contínuo (TRC), mais usada.
Trata-se de um mapa das fases ou microestruturas (p.ex: perlita, bainita ou martensita) previstas em função da temperatura e da velocidade de resfriamento da peça. Como esta curva depende fundamentalmente da composição química, existe um diagrama para cada tipo de aço. Assim para responder exatamente a sua pergunta, precisamos saber qual aço (grau) se quer tratar. Além das condições de têmpera deve-se também utilizar o gráfico chamado curva de revenimento para determinar qual temperatura utilizar para se obtera dureza desejada após o revenimento.


12. Eu gostaria de saber mais do Aço Inox 429. Como eu faço para conseguir? Vocês poderiam me dizer as características desse aço?

Sabemos que tem 14% a 16% de Cromo e as seguintes propriedades típicas:
Dureza - 156 HB max.
RT - 490 N/mm2
Limite escoamento- 310 N/mm2
Alongamento - 30%


13. Gostaria de ter informações sobre o aço inox 303 S.S. Ou seja, se eu comprar aço inox 304 será a mesma coisa?

Não, não será a mesma coisa do ponto de vista de usinabilidade , isto é a facilidade de se fabricar uma peça por processos que envolvam a remoção de metal por corte( serra, torneamento, fresagem, etc). Do ponto de vista de resistência a corrosão será muito superior, especialmente a corrosão localizada, chamada de corrosão por pites ( formação de pequenos furos localizados) que é extremamente perigosa e danosa ao componente. Na condição normal de entrega no estado solubilizado, as propriedades mecânicas do 304 são superiores ao 303.
Normalmente os aços inoxidáveis de corte livre contém enxofre (S), como no aço inox tipo 303. Entretanto o enxofre causa uma deterioração da resistência a corrosão, restringindo sua aplicação a meios não agressivos, além de poder alterar o sabor de alimentos e bebidas devido ao enxofre. Neste caso a aplicação do inox 303 fica restrita a aplicações sem muita responsabilidade do ponto de vista de agressividade do meio onde irá operar. Do ponto de vista de usinabilidade o 303 é insuperável .


14. Pretendemos fabricar roldanas para o uso esportivo em escalada e rappel, também para resgate. Gostaria de saber sobre qual o tipo de inox que possui maior resistência mecânica, como cisalhamento, tração etc.

Os aços inoxidáveis austeníticos comuns não possuem alta resistência mecânica, apesar de boa resistência a corrosão. Em aplicações onde se necessita de boas propriedades mecânicas de resistência e tenacidade e, simultaneamente de boa resistência a corrosão, deve-se utilizar os aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação como o UNS 630 , também conhecido como 17-4 PH.
Este aço, após tratamento térmico de envelhecimento, apresenta resistência a tração acima de 1000 MPa, dependendo do ciclo empregado. Este aço é amplamente empregado na indústria aeronáutica, naval e na fabricação de componentes de responsabilidade, como eixos.


15. Gostaria de saber quais os inconvenientes em ligar por soldadura chapas de diferentes qualidades. Ex: AISI 304 a RST 37.2 ou construção naval a ST 44.2.

De forma geral, não é recomendável ligar o aço inoxidável a materiais que poderão promover o processo de corrosão galvânica, quando na presença de um eletrólito. Este poderia ser o caso ao se unir por soldadura o aço inox 304 aos aços ST 37.2 ou ST 44.2.
Uma forma de evitar a corrosão galvânica, caso haja a presença do eletrólito, poderia ser pintar o aço carbono ou inoxidável após a solda.


16. A fixação com parafusos em aço inoxidável AISI-304 e AISI 420 (temperado/revenido) são recomendadas para aplicação em que temperaturas (mín. e máx.)? Eles serão aplicados num vagão do METRÔ que estará sujeito a temperaturas 0 a 50 graus C.

Não vejo razões para maiores preocupações com a faixa de temperatura estimada para a aplicação em questão.

Baixa temperatura: mesmo o AISI 420 (que apresenta uma mais alta temperatura de transição dútil-frágil, comparado ao AISI 304) não teria contra-indicações para trabalhar a 0 grau Celsius.

Alta temperatura: Para 100 graus Celsius, portanto 50 acima da máxima estimada o AISI 420 tem aumentada a sua tenacidade ao impacto, enquanto que para o AISI 304 o efeito mais crítico é a diminuição do LE em 20%.

Baseado nestes dados, eu aconselharia simplesmente a utilização dos costumeiros fatores de segurança de projeto, os quais certamente já englobam os efeitos desta estreita faixa de temperatura sobre as propriedades mecânicas dos materiais em geral.


17. Estou fazendo um trabalho e preciso do coeficiente de expansão cubica do aço inox.

O coeficiente de expansão térmica cúbica "CETC" do aço inox 304 é aproximadamente três vezes o valor do coeficiente de expansão térmica linear "CETL".

Assim temos:
0 °C a 100 °C o coef. de expansão térmica linear é 17,2 X 10 -6 / °C, ou seja, 0,0000172 / °C, portanto 0 °C a 100 °C o coef. de expansão térmica cúbica será aproximadamente 51,6 X 10 -6 / °C, ou seja, 0,0000516 / °C.

Cabe lembrar que:
(V - Vo) / Vo = "CETC" x (T - To) ; (V - Vo) / Vo = 0,0000516 x (T - > To) , no intervalo de 0°C a 100 °C
onde, V é o volume na temperatura T e Vo é o volume original (inicial) na temperatura To, original (inicial).
Coeficiente médio de expansão térmica cúbica (volumétrica):
de 0 °C a 100 °C.......... CETC = 0,0000516 / °C
de 0 °C a 300 °C.......... CETC = 0,0000531 / °C
de 0 °C a 500 °C.......... CETC = 0,0000549 / °C
de 0 °C a 650 °C.......... CETC = 0,0000561 / °C


18. Qual o peso especifico dos aço inox 304 e 409?

Os pesos específicos dos aços 304 e 409 são os seguintes:

Densidade em g/cm³ ou kg/dm³ :
Aço 304: 8,0
Aço 409: 7,8


19. Nosso cliente está com dificuldades durante a aplicação de parafusos auto-brocantes em AISI 420 temperados e revenidos (acredita-se que a dureza obtida de 43 a 45RC seja o problema). Qual a dureza máx. que se pode obter para os AISI-410 e 420?

Durezas máximas para os aços AISI 410 e AISI 420 tratados nas condições "standard":

Aço AISI 410
* Temperado em óleo de 1010 °C : típico 45,0 HRc
* Temperado como acima + revenido a 300 °C : típico 43,5 HRc
* Temperado como acima + revenido a 400 °C : típico 43,0 HRc

Aço AISI 420
* Temperado em óleo de 1040 °C : típico 52,0 HRc
* Temperado como acima + revenido a 300 °C : típico 50,0 HRc
* Temperado como acima + revenido a 400 °C : típico 49,0 HRc

Durezas um pouco superiores (um ou dois pontos na escala HRc) podem eventualmente ser conseguidas nestes aços nas suas condições de temperado, porém, isto implicaria em temperaturas de têmpera superiores as temperaturas "standard". Temperaturas superiores de têmpera não são recomendáveis pois acarretam em perda de tenacidade devido a crescimento de grão.


20. Gostaria de saber se é possível saber a temperatura do aço inox 420, sem o uso de termômetro para têmpera em facas artesanais e qual seria o melhor procedimento para se conseguir uma boa têmpera?

Gostaríamos de lhe adiantar algumas informações sobre forjamento/recozimento/têmpera e revenimento desse aço.

Forjamento

Aquecer lentamente até 760oC e esperar que todo a material atinja essa
temperatura. Continuar então o aquecimento uniformemente até 1100 a 1200ºC, manter o tempo suficiente para completa homogeneização , lembrando que tempos excessivos em altas temperaturas levam a uma maior oxidação do material e eventual descarbonetação. Iniciar o forjamento. Não forjar abaixo de 900ºC. Após o forjamento resfriar a peça em um forno aquecido a 840ºC , se disponível. Caso não, resfriar em cinzas ou cal seca aquecidas. Se resfriadas ao ar podem ocorrer trincas nas peças. Recoza após resfriamento até a temperatura ambiente.

Recozimento

Sugerimos no seu caso realizar um recozimento sub-crítico para minimizar a descarbonetação. Aqueça as peças uniformemente até 760oC e resfrie no forno ou ar calmo.

Têmpera

Aquecer até 980-1040oC manter o suficiente para homogeneizar a temperatura e resfriar em óleo. Eventualmente podemos pensar em resfriar com ar soprado dada as suas espessuras serem pequenas.

Para controle da temperatura de têmpera sugerimos a utilização de termometria por termopar de contacto tipo K. Pode-se na sua falta usar um pirômetro óptico ou infra-vermelho. Uma técnica antiga de controle de temperatura sem uso de equipamentos poderia ser a tabela de cores.Devido a estreita faixa de temperaturas de têmpera, a utilização de cores para acerto da temperatura pode se demonstrar imprecisa.

Revenimento

Revenir logo após a têmpera , isto é tão logo as peças atinjam a temperatura ambiente. Para manter a máxima dureza ( cerca de 52 HRC) e resistência a corrosão, revenir entre 150 e 200oC por uma hora. Resfriar ao ar.

A variação dimensional após têmpera a 1040oC e revenimento a 200oC está entre +0,0002 e + 0,0005 ( m/m).


21. O inox 430 pode ser soldado?

Sim, o aço 430 pode ser soldado, entretanto a sua soldabilidade é inferior à dos aços inoxidáveis austeníticos (304, 316).