PROPRIEDADES QUÍMICAS 


1. CAMPO DE APLICAÇÃO

 

As especificações a seguir se aplicam a porcas e parafusos em aço inoxidável austenítico, com diâmetros de rosca de 1.6 a 39 mm inclusive.

 

2. ESCOLHA DO MATERIAL

 

O grupo de aço inoxidável austenítico é o mais utilizado para fixadores e é dividido em três tipos, cada qual com diferentes resistências à corrosão e com um específico campo de aplicação.

 

A1 - Material de corte livre, com superior usinabilidade devido a altas porcentagens de fósforo e enxofre. Como consequência, entretanto, a resistência à corrosão é diminuída. Este tipo de aço inoxidável é raramente usado para produção em massa de fixadores.

 

A2 - É o material mais comum utilizado, também conhecido como aço 18/8 (18% Cr, 8% Ni). Possui uma excepcional resistência à corrosão, sob condições atmosféricas normais, em ambientes úmidos, na presença de ácidos orgânicos e oxidantes e na maioria das soluções alcalinas.

 

A4 - É o aço inoxidável de maior resistência à corrosão, devido ao aumento do teor de níquel e a adição de molibdênio. Tem excelente resistência à corrosão em ambientes agressivos tais como ambientes marinhos (cloretos), industriais (dióxido de enxofre), ácidos oxidantes e locais aonde a corrosão superficial pode ocorrer.

 

A não ser que haja especificação em contrário, os aços inoxidáveis austeníticos devem ser brilhantes e limpos. Para melhor resistência à corrosão, a passivação do material é recomendada.

 

Na tabela a seguir vemos a resistência do ácido inoxidável em diversos ambientes corrosivos.

 

 

AGENTE

QUÍMICO

 

AÇO INOXIDÁVEL

 

 

AGENTE

QUÍMICO

 

AÇO INOXIDÁVEL

 

 

AGENTE

QUÍMICO

 

AÇO INOXIDÁVEL

 

 

A2

A4

 

A2

A4

 

A2

A4

ACETATO

0  1

0

ÁCIDO CÍTRICO

1

0

FOSFATO

1

0

ACETONA

0

0

ÁCIDO FÓRMICO

1

0

ÁCIDO FOSFÓRICO

2  3

0  1

ACETILENO

0

0

GLICERINA

0

0

RESINA

1

1

ÁLCOOL

0

0

GLICOL

0

0

CARBONATO DE SÓDIO

0

0

AMÔNIA

0

0

TRICLORETILENO

0

0

DIÓXIDO DE ENXOFRE

0

0

BENZENO

0

0

SULFETO HIDROGÊNIO

0  1

0

ÁCIDO SULFÚRICO

3

2  3

ACIDO CARBÔNICO

0

0

CLORETO HIDROGÊNIO

2  3

2  3

SULFATO DE COBRE

0  1

0

CLORETOS

 

 

VERNIZ

0

0

SULFATO DE AMÔNIA

0

0

         SÓDIO/POTÁSSIO

1

1

ÁCIDO NÍTRICO

1

0  1

SULFATO DE SÓDIO

0

0

         AMÔNIA/ZINCO

2

1

NITRATO DE SÓDIO

0

2  3

ÁGUA POTÁVEL

0

0

         FERRO

3

3

ÓLEO VEGETAL

0

0

ÁGUA SALINA

1

0

GÁS CLORÍDRICO

1

1

ÁCIDO ESTEÁRICO

1

0

ÓLEO COMBUSTÍVEL

0

0

0=BOA RESISTÊNCIA                1=RESISTÊNCIA MODERADA                 2=RESISTÊNCIA FRACA                3=SEM RESISTÊNCIA

 

3. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS

 

 

 

AÇO

INOXIDÁVEL

 

COMPOSIÇÃO QUÍMICA EM %  [1]

 

 

TIPOS DE AÇO INOXIDÁVEL

 

 

 

OBS.

 

 

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo  [8]

Ni

DIN

AISI

ISO

 

 

 A1

0,12

1,0

2,0

0,2

0,15-0,35

17,0-19,0

0,6

8,0-10,0

14305

303

17

[2]    [3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14303

305

13

[4]   [6]   [7]

 

 A2

0,08

1,0

2,0

0,05

0,03

17,0-20,0

 

8,0-13,0

14301

304

 

[4]   [5]   [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14541

321

15

[5]

 

 A4

0,08

1,0

2,0

0,05

0,03

16,0-18,5

2,0-3,0

10,0-14,0

14401

316

20

[4]   [6]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14571

316Ti

21

[5]

 

 

[1] Valores máximos, a não ser quando especificado ao contrário.

[2] Enxofre pode ser substituído por selênio.

[3] Pode  conter titânio 5xC até 0.8%.

[4] Pode conter nióbio e/ou tântalo 10xC até 1%.

[5] Contém titânio 5xC até 0.8%.

[6] Pode conter cobre até 4%.

[7] Molibdênio pode estar presente a critério do fabricante.

[8] Se para determinada aplicação, o teor de molibdênio deve ser máximo, isto deve

      estar especificado no pedido do cliente.

 

4. DESEMPENHO SOB DIFERENTES TIPOS DE CORROSÃO

 

4.1. CORROSÃO ATMOSFÉRICA

 

Este tipo de corrosão é ocasionado por ataque químico da atmosfera ou ambiente agressivo, e é definido comumente como a perda de material superficial em mm/ano. O ataque ocorre gradualmente e na maioria das vezes é visível e verificável. Não ocorre colapso repentino e portanto, este tipo de corrosão não é perigoso.

Geralmente o aço inoxidável A2 é bastante satisfatório neste caso, embora para condições mais agressivas, ser recomendado o tipo A4.

 

4.2. CORROSÃO POR CONTATO (GALVÂNICA)

 

Quando dois metais, na presença de um eletrólito, criam uma diferença de potencial elétrico, ocorre uma ação galvânica que leva o material menos nobre (anodo) a se corroer e sacrificar-se para proteger o material mais nobre (catodo). Quanto maior for a diferença de potencial elétrico e maior for à área de contato do material nobre em relação ao material menos nobre, mais severamente o material menos nobre (anodo) será atacado. Aços inoxidáveis austeníticos passivados são considerados relativamente materiais nobres, ao mesmo tempo que os fixadores tem comparativamente uma pequena superfície em relação ao equipamento em construção.


A tabela abaixo mostra os graus de corrosão por contato para diferentes materiais. Aonde a corrosão por contato não puder ser evitada, ela deve ser minimizada através de graxas não ácidas, vernizes, embuchamento ou arruelas plásticas.

  

material

liga

de

magnésio

 

 

 

zinco

 

zinco

a

fogo

 

liga

de

alumínio

 

 

 

cádmio

 

 

aço

carbono

 

 

aço

ligado

 

 

ferro

maleável

 

 

aço

cromo

 

 

 

chumbo

 

 

 

estanho

 

 

 

cobre

 

 

aço

inoxidável

 

 superfície*

pqn

gne

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

pqn

gnd

liga de magnésio

 

 

M

G

M

G

M

G

G

M

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

zinco

S

G

 

 

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

zinco a fogo

S

M

G

G

 

 

G

M

G

M

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

M

liga de alumínio

S

M

S

G

M

G

 

 

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

cádmio

S

M

S

G

M

G

G

G

 

 

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

aço abono

S

S

S

G

S

G

S

G

S

G

 

 

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

aço ligado

S

S

S

G

G

G

 

G

S

G

M

G

 

 

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

ferro maleável

S

S

S

G

S

G

S

M

S

G

S

G

G

G

 

 

 

 

G

M

 

G

 

G

G

G

aço cromo

S

S

S

G

S

G

 

M

S

G

S

G

S

G

S

G

 

 

G

G

G

M

M

 

 

M

chumbo

S

S

S

G

S

G

S

S

S

G

S

G

S

G

S

G

M

G

 

 

 

 

M

G

G

M

estanho

S

S

S

G

S

G

 

S

S

G

S

G

S

G

S

G

M

G

 

 

 

 

S

M

G

M

cobre

S

S

S

G

S

G

S

S

S

G

S

G

S

G

S

 

S

 

G

 

 

 

 

 

 

G

aço inoxidável

S

S

S

G

S

G

S

S

S

G

S

G

S

G

S

 

S

G

 

G

 

 

 

G

 

 


S=ALTA CORROSÃO PARA O MATERIAL DA COLUNA VERTICAL.                                                                       
* RELACÃO ENTRE AS ÁREAS DO MATERIAL DA COLUNA VERTICAL

M=MODERADA CORROSÃO PARA O MATERIAL DA COLUNA VERTICAL.                                                             
E O COMPARADO NA COLUNA HORIZONTAL.

G=POUCA OU NENHUMA CORROSÃO PARA O MATERIAL DA COLUNA VERTICAL.

 

4.3. CORROSÃO INTERCRISTALINA

 

Aços inoxidáveis austeníticos da série A2 e A4 não devem mostrar carbetos de cromo entre 400 oC e 800 oC, o que causará o ataque do material nos contornos dos grãos. Isto é conseguido escolhendo-se o tipo correto de material, como por exemplo, um baixo teor de carbono, ou a adição de elementos estabilizadores como o nióbio e o titânio. Para fixadores a primeira opção é a mais utilizada.

 

4.4. CORROSÃO SUPERFICIAL

 

Porosidades localizadas, crescendo rápida e profundamente no material permitem que o produto seja atacado severa e repentinamente. Este tipo de corrosão acontece especialmente em ambientes halógenos (cloretos), tal como clima marinho e águas salinas. Nestes casos o material A4 oferece uma melhor resistência à corrosão superficial, devido ao teor de molibdênio.

4.5. CORROSÃO ENTRE CAMADAS

Na presença de ambiente aquoso, poderá ocorrer a corrosão entre camadas, como por exemplo, sob material sedimentado ou sob camada de pintura, pois não existe suficiente oxigênio para restaurar a passivação do aço inoxidável.

 

4.6. CORROSÃO POR TENSÃO (TRANSCRISTALINA)

 

Em atmosferas onde se verificam a presença de cloretos, podem ocorrer fissuras entre os cristais do material, no momento em que as peças são expostas a tensões internas e externas.

Este fenômeno raramente acontece na deformação a frio de fixadores.

 

5. PROPRIEDADES MAGNÉTICAS

 

Aços inoxidáveis austeníticos são normalmente não magnéticos. A escolha certa do material manterá o limite de permeabilidade (taxa de penetração num campo magnético) abaixo de 1.05G/Oe.

Entretanto, após a deformação a frio do aço inoxidável austenítico, alguma possibilidade de magnetização pode se evidenciar, devido à chamada martensita induzida. Neste aspecto o material A4 é menos susceptível do que o material A2 que por sua vez, é menos susceptível que o material A1.

Para algumas aplicações específicas, como em equipamentos nucleares, tipos especiais de material não magnetizável devem ser usados, pois requerem uma permeabilidade o mais próximo possível de 1.0 G/Oe

 

6. FAIXA DE TEMPERATURA

 

Os aços inoxidáveis austeníticos são resistentes ao calor para temperaturas de até 400 oC em caldeiras a vapor e válvulas de pressão e resistentes à oxidação para temperaturas de até 800 oC, segundo a norma DIN 267 parte 11.

As temperaturas mínimas de utilização são -196 oC para o material A2 e -60 oC para o material A4.

 

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