Elementos formadores de aço inoxidável austenítico
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Elementos formadores de aço inoxidável austenítico
O tubo de aço inoxidável é uma liga à base de ferro com uma fração mássica de elementos de liga variando de 12% a mais de 50%. Os elementos de liga afetam a estabilidade das fases austenita, ferrita e martensita, afetando assim a relação de equilíbrio entre as fases relacionadas à estabilidade. Os elementos adicionados ao aço inoxidável podem ser divididos em elementos que formam ferrita estável e elementos que formam austenita estável. A martensita é um produto de transformação de fase formado quando a austenita esfria de alta temperatura para baixa temperatura. Se a austenita não for formada em alta temperatura, então a fase martensita não será obtida em baixa temperatura.
Os tubos de aço inoxidável austenítico contêm alto teor de níquel e outros elementos formadores de austenita, que promovem a formação da fase austenita, tornando-a estável à temperatura ambiente ou até mesmo em temperaturas mais baixas. Os tubos sem costura de aço inoxidável ferrítico contêm elementos que enfraquecem a formação de austenita, como alto teor de cromo, tornando a ferrita o componente da fase dominante. O tubo de aço inoxidável martensítico possui estrutura austenítica em altas temperaturas. No entanto, esta austenita é instável e se transforma durante o resfriamento. A microestrutura dos tubos de aço inoxidável pode ser controlada pelo equilíbrio entre os elementos formadores de austenita e os elementos formadores de ferrita. O ajuste do equilíbrio entre os dois elementos desempenha um papel importante nas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e soldabilidade dos tubos de aço inoxidável.
Adicionar alumínio, titânio, cobre e molibdênio aos tubos sem costura de aço inoxidável pode promover a reação de precipitação e fortalecer o aço. Tubos sem costura de aço inoxidável martensítico com endurecimento por precipitação (PH) contendo Cu, AI e Mo podem obter uma resistência ao escoamento em temperatura ambiente superior a 1375MPa (200k8i) após tratamento térmico. Tubos sem costura de aço inoxidável austenítico geralmente contêm titânio e alumínio para formar fases de precipitação de níquel-titânio e níquel-alumínio, que funcionam de forma semelhante às fases de reforço de precipitação em superligas à base de níquel. O alumínio é um formador de ferrita em solução sólida, enquanto o cobre é um formador de austenita fraca. Precipitados com composições próximas ao cobre puro podem ser usados para fortalecer aços martensíticos como o aço 174PH. Os elementos formadores de ferrita incluem: cromo, molibdênio, silício, nióbio, titânio, alumínio, vanádio e tungstênio. Os elementos formadores de austenita incluem: níquel, manganês, carbono, nitrogênio, cobre e cobalto.
