Quatro tipos de aço inoxidável: você pode usiná-los em CNC?

“As classificações do aço inoxidável são baseadas principalmente na estrutura e na química, incluindo variedades Austeníticas, Ferríticas, Martensíticas e Duplex.”

Tipos de aço inoxidável

Aço inoxidável é o nome padrão para ligas específicas de aço contendo cromo, níquel e carbono como elementos de liga em diferentes proporções. Alterar a composição da liga torna diferentes tipos de aço inoxidável, como austeníticos, ferríticos e martinísticos. Além disso, outros tipos também se baseiam em outros critérios, como aço inoxidável duplex e tipos endurecidos.

Este artigo tratará de alguns tipos e ligas comuns de aço inoxidável usados ​​na fabricação.

 

O que é aço inoxidável?

Esta liga de carbono e ferro é um aço altamente resistente à corrosão e de alta resistência, com diversas propriedades mecânicas e físicas benéficas. O teor de cromo melhora significativamente a resistência à corrosão, o níquel melhora a ductilidade e a tenacidade, e outros itens de liga também ajudam a personalizar as propriedades conforme necessário. Portanto, o aço inoxidável é altamente resistente mesmo em Liga de aço vs aço inoxidável.

A composição típica do aço inoxidável é a seguinte;

  • Cromo: ≥10.5% 
  • Níquel: 8 a 10%
  • Molibdênio (Mo): 2% a 3% 
  • Carbono (C): <1.2%

Outros elementos de liga, como manganês (Mn) ou silicone (si), podem ser adicionados em pequenas quantidades em alguns graus específicos com base nas propriedades necessárias para aplicação em cunhagem. Além disso, você pode obter diferentes formas de aço inoxidável no mercado, como inoxidável,  Folhas de aço inoxidável, barras, hastes, blocos, etc.

Além disso, o aço inoxidável é processado usando tecnologias de fabricação como usinagem CNC, fabricação de chapas metálicas, forjamento e fundição. 

 

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Tipos de aço inoxidável

Diferentes tipos de aço inoxidável estão disponíveis no mercado com base em sua composição e propriedades oferecidas. A produção de vários tipos e classes envolve abordar inúmeras aplicações de usinagem e outras aplicações de fabricação com propriedades únicas e diversas dentro da família do aço inoxidável.

1. Aço inoxidável austenítico

coletor de gás feito com aço austenítico

Coletor de gás feito comaço inoxidável ustenítico

Os aços inoxidáveis ​​austeníticos são ligas com alto teor de cromo e níquel com resistência à corrosão, ductilidade e tenacidade superiores. Além disso, este tipo de aço oferece uma estética prateada brilhante.  Internamente, contém estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (BCC). As classes de aço inoxidável 200 e 300 enquadram-se nos tipos de aço inoxidável austenítico.

2xx: Níquel, Manganês, liga de cromo

3xx: Maior teor de cromo e níquel (12% e 6%)

Os tipos de aço inoxidável austenítico mais populares são 304, 316 e 316l. No entanto, o teor de carbono é a única diferença no aço inoxidável 316 vs 316lO maior teor de carbono no aço inoxidável 316L supera o do 316. Você pode ler mais sobre a comparação entre os aços inoxidáveis ​​304 e 316 aqui..

As aplicações típicas do austenítico são;

  • Equipamentos médicos e implantes
  • Acabamentos automotivos
  • Componentes de processamento industrial
  • Acessórios marítimos, cascos de barcos e eixos de hélice 
  • Trocadores de calor e sistemas de exaustão
  • Equipamentos e peças de geração de energia, como turbinas a vapor
  • Utensílios de cozinha e itens arquitetônicos

2. Aço inoxidável ferrítico

Tubulação de aço inoxidável ferrítico

Aço inoxidável ferrítico

Este tipo de aço inoxidável é mais barato que outros porque compreende 10.5% a% 30 cromo e menos de 0.20% de carbono, mas sem níquel. Como o níquel é um metal relativamente caro, sua ausência reduz o custo das ligas ferríticas.

O aço inoxidável férrico é magnético e normalmente contém uma superfície de textura fosca. É conhecida como uma liga mais robusta, mas com menor resistência à corrosão do que a autentística. No entanto, algumas classes podem corresponder ao nível de resistência. Outras propriedades valiosas dos graus ferríticos são resistência à corrosão sob tensão, menor expansão térmica, alta condutividade, etc.

Além disso, esses aços inoxidáveis ​​se enquadram na série 400 e as classes são indicadas como 4xx. Cada classe é feita com uma proporção diferente de cromo e ferro. Assim, as classes apresentam propriedades distintas com base na % de cromo.

Os graus ferríticos comuns usados ​​na fabricação são 405, 409, 430 e 430FSe.

Exemplos de aplicação são;

  •  Sistemas de exaustão automotivos
  • Tambores de máquina de lavar
  • Peças arquitetônicas decorativas
  • Coberturas e revestimentos industriais
  • Painéis de elevador
  • Equipamentos de processamento de alimentos 
  • Componentes da caldeira
  • Aquecedores de água e tanques

3. Aço inoxidável martensítico

Chapas de aço inoxidável martinísticas

Aço inoxidável martinístico

Em seguida, o aço inoxidável martensítico é moderadamente resistente à corrosão em comparação com outros tipos de aço inoxidável. No entanto, sua soldabilidade e resistência superiores fazem dele um material valioso em usinagem e outros processos de fabricação. Porém, o martensítico apresenta menor compatibilidade com a soldagem de metais. 

A composição típica do martensítico envolve 11.5 – 13% de cromo, 0.15% de carbono e 0.1% de manganês. fonte. Além disso, os tipos martensíticos também se enquadram na série 400 de aço inoxidável. A nota 410 é considerada a nota básica, enquanto as outras notas são 420, 440, 414 e 431.

A composição é temperada em altas taxas para obter resistência e dureza durante a fabricação de aços martensíticos. Portanto, às vezes, antes da usinagem ou de outro trabalho em metal, os aços martensíticos são levemente aquecidos para facilitar o processamento.

  • Equipamentos odontológicos e cirúrgicos
  • Válvulas de agulha, eixos de bombas e pás de turbina
  • Talheres e facas de cozinha
  • Ferramentas e matrizes
  • Molas, eixos de rolamento e fixadores
  • Peças mecânicas apresentam alto risco de desgaste 

4. Aço inoxidável duplex

É uma mistura de dois tipos de aço inoxidável, ferrita e austenítico, tendo cromo e níquel como principais constituintes da liga. Outros elementos, dependendo das necessidades, podem incluir molibdênio, cobre, tungstênio ou outros elementos. 

O aço inoxidável duplex padrão consiste em cromo 21-25%, molibdênio 2-3%, nitrogênio 0.15% e menos de 0.06% de carbono. fonte.  No entanto, a proporção dos constituintes da liga pode variar em graus duplex específicos. As classes comuns de aço inoxidável duplex são 2505, 2507 e 2707. 

O baixo teor de carbono torna o aço inoxidável duplex adequado para aplicações propensas à corrosão. Eles também fornecem excelente resistência à fadiga e estabilidade de desempenho em determinadas temperaturas. Enquanto isso, o aço inoxidável duplex não fornece magnetismo e soldabilidade de alta intensidade.

Exemplos de aplicações de aço inoxidável duplex são os seguintes;

  • Processamento químico e tratamento de águas residuais 
  • Tanques de retenção de dióxido de carbono
  • Aplicações marítimas
  • elementos de construção
  • Tubulação e trocadores de calor 

 

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Usinagem CNC de Aços Inoxidáveis

Como as propriedades de cada tipo de aço inoxidável são ligeiramente distintas, a usinabilidade também varia com os tipos. Normalmente, os graus austeníticos são usados ​​principalmente para usinagem CNC projetos. Sua boa usinabilidade e dureza os tornam preferidos para usinagem de aço inoxidável.

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Peça de aço inoxidável usinada em CNC

Além disso, os parâmetros de corte e usinagem da ferramenta variam de acordo com o tipo de aço inoxidável. Os materiais comuns de ferramentas CNC para aço inoxidável são metal duro ou aço para ferramentas de alta velocidade.

Tabela: Usinagem CNC de Aços Inoxidáveis

Tipo de aço inoxidável Notas Usinabilidade Considerações
Austenítico 304, 316 Boa Requer ferramentas afiadas e velocidades de corte corretas
Martensítico 410, 420 Boa Mais fáceis de usinar, ferramentas afiadas, 
Ferrítico 430, 409 Moderado Menor tenacidade que as classes austeníticas, risco de lascamento 
duplo 2205 Variável Requer ferramentas de alta qualidade e velocidades mais lentas devido

 

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Entendemos que usar a ferramenta de usinagem correta e parâmetros como velocidade de corte, profundidade e taxa de avanço para aço inoxidável é o principal termo para resultados de qualidade. Nossas avançadas máquinas CNC multieixos podem lidar com qualquer tipo de aço inoxidável. Além disso, a abordagem de ferramentas personalizadas da Prolea pode fornecer soluções de usinagem precisas e personalizadas para atender às suas necessidades.

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Pontos-chave do artigo

  1. A base principal para diferentes categorizações de tipos de aço inoxidável é o que os constituintes de liga do aço possuem. 
  2. Cada tipo (austenítico, ferrítico, martensítico e duplex) envolve diferentes% de cromo, níquel, molibdênio e outros elementos de liga.
  3. Esses aços inoxidáveis ​​podem ser usinados CNC ou processados ​​com outras técnicas de fabricação para diversos componentes industriais.
  4. Os parâmetros de usinagem CNC adequados são essenciais com base nos tipos de aço inoxidável que você está usinando. 

 

Perguntas Frequentes

Quais são os quatro tipos de aço inoxidável?

Os quatro tipos principais são aço inoxidável Austenítico, Ferrítico, Martensítico e Duplex. Cada tipo varia em composição, resistência, resistência à corrosão e usinabilidade.

Posso usar qualquer tipo de aço no meu projeto de usinagem?

Não! Apenas alguns aços são adequados para alguns projetos de usinagem. A escolha depende dos requisitos específicos do projeto, como durabilidade, resistência à corrosão e resistência. 

Qual aço inoxidável é altamente resistente à corrosão?

O aço inoxidável austenítico (grau 316) é altamente resistente à corrosão. Seu conteúdo de molibdênio aumenta sua resistência a cloretos e ambientes agressivos.

Qual é a diferença entre aços inoxidáveis ​​austeníticos e martensíticos?

Os aços inoxidáveis ​​austeníticos são não magnéticos, altamente resistentes à corrosão e possuem excelente soldabilidade devido ao seu alto teor de cromo e níquel. Por outro lado, os aços inoxidáveis ​​martensíticos são magnéticos e proporcionam maior resistência.