Ponto de fusão do aço inoxidável: Tudo o que precisa de saber

Sabe o que acontece ao aço inoxidável quando é exposto a calor extremo? O seu ponto de fusão varia consoante o grau e afecta a forma como é utilizado.

Neste blogue, ficará a conhecer os pontos de fusão do aço inoxidável, a sua importância e muito mais. Vamos começar!

Qual é o ponto de fusão do aço inoxidável?

O ponto de fusão do aço inoxidável refere-se à temperatura a que este passa de sólido a líquido. Este ponto varia consoante o tipo de aço inoxidável.

Normalmente, o aço inoxidável funde a temperaturas entre 1370°C (2500°F) e 1530°C (2800°F). A temperatura exacta depende da composição específica do tipo de aço inoxidável.

Saber isto é importante se trabalhar em indústrias onde possam estar envolvidas altas temperaturas, como no fabrico, construção e engenharia.

Pontos de fusão de tipos comuns de aço inoxidável

Diferentes tipos de aço inoxidável têm diferentes pontos de fusão, o que afecta o seu desempenho em várias aplicações. Estes graus são agrupados em categorias com base na sua composição e estrutura.

Eis as categorias:

Aços inoxidáveis austeníticos

Aços inoxidáveis austeníticos são o tipo mais comum devido à sua elevada resistência à corrosão e excelente resistência.

Têm níveis elevados de crómio e níquel, e são também conhecidos como a série 300. Aqui estão alguns dos tipos comuns de aço inoxidável austenítico e os seus pontos de fusão:

Aços inoxidáveis ferríticos

Os aços inoxidáveis ferríticos pertencem à série 400 e são menos dispendiosos, mas continuam a oferecer uma boa resistência à corrosão e ao calor.

Têm um elevado teor de crómio, mas um baixo teor de níquel e de carbono. São magnéticos mas não são susceptíveis de tratamento térmico. Só podem ser endurecidos por trabalho a frio. Eis alguns exemplos e os respectivos pontos de fusão:

Aços inoxidáveis martensíticos

Os aços inoxidáveis martensíticos são da série 400 e têm um teor moderado de crómio e elevado de carbono. Estes aços são fortes, duros e resistentes à corrosão.

São difíceis de soldar, mas são tratáveis termicamente. Os aços inoxidáveis martensíticos comuns e os seus pontos de fusão são os seguintes:

Aços inoxidáveis duplex

Este tipo de aço inoxidável é uma combinação de austenite e ferrite. Estes aços inoxidáveis têm um elevado teor de crómio, elevado teor de molibdénio e baixo teor de níquel.

São extremamente resistentes à corrosão e têm maior resistência em comparação com o aço inoxidável austenítico.

Aqui está uma tabela simples para mostrar os pontos de fusão de alguns tipos comuns de aço inoxidável duplex:

Factores que afectam o ponto de fusão do aço inoxidável

O ponto de fusão exato do aço inoxidável é influenciado por vários factores. Eis o que deve saber:

Composição da liga

Aço inoxidável é fabricado através da combinação de metais como o crómio, o níquel e o molibdénio. A composição específica pode afetar o ponto de fusão.

Por exemplo, a adição de mais níquel diminui o ponto de fusão, enquanto o crómio o aumenta.

Teor de carbono

A quantidade de carbono afecta o ponto de fusão do aço inoxidável. Mais carbono torna o aço inoxidável mais forte e mais duro, mas baixa ligeiramente a temperatura a que funde.

Tamanho de grão e microestrutura

O tamanho e a estrutura dos grãos de aço inoxidável também são importantes. Os grãos mais finos tornam-no normalmente mais resistente ao calor, enquanto os grãos maiores podem fazê-lo derreter mais facilmente.

Processos de fabrico

A forma como o aço inoxidável é fabricado tem impacto no seu ponto de fusão. Processos como fundiçãoA laminagem, a laminagem e o tratamento térmico podem alterar a estrutura do aço inoxidável e influenciar o seu comportamento sob ação do calor.

Qual é o ponto de fusão do aço?

O aço funde a temperaturas muito elevadas, mas o ponto de fusão exato depende do tipo de aço e da sua composição.

Aço carbono

Aço carbono é constituído principalmente por ferro e carbono. O seu ponto de fusão situa-se normalmente entre 1425°C (2600°F) e 1500°C (2730°F). Quanto mais carbono tiver, mais duro é, mas o ponto de fusão pode ser um pouco mais baixo.

Aço de liga leve

Liga de aço tem elementos extra como o crómio ou o níquel que afectam as suas propriedades e ponto de fusão. Normalmente, funde entre 1370°C (2500°F) e 1530°C (2790°F), dependendo da liga.

Como derreter o aço inoxidável?

Se precisar de fundir aço inoxidável, precisará do equipamento certo, uma vez que este requer temperaturas muito elevadas.

No entanto, independentemente do forno que utilizar, certifique-se sempre de que dispõe do equipamento de segurança adequado e de que segue orientações rigorosas.

Eis como se pode fundir aço inoxidável utilizando diferentes tipos de fornos:

Forno de arco elétrico (FEA)

Para fundir aço inoxidável num forno de arco elétrico, coloca-se o aço (frequentemente sucata) no interior do forno. Em seguida, são gerados arcos eléctricos potentes entre os eléctrodos.

Isto cria calor suficiente para fundir o aço. Este método é eficaz para fundir grandes quantidades e é normalmente utilizado em instalações de reciclagem.

Forno de indução

Num forno de indução, coloca-se o aço inoxidável num cadinho dentro do forno. São então utilizados campos electromagnéticos para gerar calor.

Isto derrete o aço uniformemente. Este método é ótimo se precisar de precisão e estiver a trabalhar com pequenos lotes de aço inoxidável.

Forno de lança de oxigénio

Neste método, aquece-se o aço inoxidável soprando oxigénio puro sobre o metal fundido.

O oxigénio reage com o aço e aumenta a temperatura, ajudando-o a fundir mais rapidamente. Esta é uma forma rápida e eficaz de fundir grandes quantidades. Este forno é frequentemente utilizado em ambientes industriais.

Forno de arco plasma

Para fundir aço inoxidável num forno de arco de plasma, cria-se um arco de plasma de alta temperatura através da ionização de gás (como o árgon). O arco de plasma produz um calor extremamente intenso, fundindo o aço de forma rápida e eficiente.

Este método é ideal para fundir ligas de aço inoxidável quando é necessário um controlo preciso da temperatura.

Como é que a temperatura de fusão do aço inoxidável se compara à de outros metais

Quando se trabalha com diferentes metais, é necessário conhecer o seu ponto de fusão. Vamos comparar o aço inoxidável com alguns outros metais populares para perceber melhor como se comparam.

Ponto de fusão do aço inoxidável vs. cobre

O cobre funde a uma temperatura mais baixa, de cerca de 1085°C (1984°F).

Isto significa que o aço inoxidável pode suportar temperaturas mais elevadas do que o cobre. Por isso, pode escolher o aço inoxidável em vez do cobre para aplicações de calor elevado.

Ponto de fusão do aço inoxidável versus tungsténio

O tungsténio tem um ponto de fusão extremamente elevado de cerca de 3422°C (6192°F). Este ponto de fusão é muito mais elevado do que o do aço inoxidável.

O tungsténio é um dos metais com maior ponto de fusão, pelo que pode definitivamente ser utilizado em aplicações de calor extremo, como a indústria aeroespacial e os filamentos de lâmpadas.

Ponto de fusão do aço inoxidável vs. magnésio

O magnésio, por outro lado, tem um ponto de fusão relativamente baixo de 650°C (1202°F). Este ponto é muito inferior ao do aço inoxidável. Assim, embora o magnésio seja leve e forte, não é tão resistente ao calor como o aço inoxidável.

O magnésio pode ser utilizado em aplicações mais leves, onde é necessária uma elevada resistência, mas a tolerância ao calor não é a principal prioridade.

Ponto de fusão do aço inoxidável vs titânio

O titânio funde a cerca de 1668°C (3034°F), o que é significativamente mais elevado do que o ponto de fusão do aço inoxidável. O titânio é conhecido pela sua força e capacidade de resistir a altas temperaturas.

É possível utilizar o titânio em aplicações aeroespaciais e militares. No entanto, o aço inoxidável continua a ser mais resistente ao calor do que o titânio em muitos cenários.

Ponto de fusão do aço inoxidável vs Hastelloy C

O Hastelloy C é uma liga de alto desempenho frequentemente utilizada em ambientes extremos, como o processamento químico. Tem um ponto de fusão de aproximadamente 1399°C (2550°F).

Para além de o seu ponto de fusão ser ligeiramente superior ao do aço inoxidável, o Hastelloy C é mais resistente à corrosão. Pode ser utilizado para aplicações mais especializadas em que o aço inoxidável pode não resistir.

Ponto de fusão do aço inoxidável versus alumínio

O alumínio tem um ponto de fusão de cerca de 660°C (1221°F). Este ponto é muito inferior ao do aço inoxidável, o que significa que é menos durável a altas temperaturas.

No entanto, o alumínio é mais leve e é frequentemente utilizado em aplicações em que o peso é uma preocupação, como na indústria aeroespacial.

Aplicações do aço inoxidável com base no seu ponto de fusão

Como o aço inoxidável tem um elevado ponto de fusão, é perfeito para muitos projectos diferentes que requerem uma forte resistência ao calor. Aqui estão alguns exemplos de onde pode encontrar o aço inoxidável em ação:

Equipamento industrial

Se estiver a trabalhar em indústrias como a indústria transformadora ou o processamento químico, o aço inoxidável é uma óptima escolha para equipamento exposto a temperaturas elevadas.

Mantém-se forte mesmo quando as coisas aquecem, como nos permutadores de calor e nas caldeiras.

Utensílios de cozinha

Encontrará frequentemente aço inoxidável na sua cozinha, em artigos como fornos, grelhadores e máquinas de lavar louça. O seu elevado ponto de fusão significa que pode suportar o calor dos cozinhados e das limpezas sem se dobrar ou partir.

Peças aeroespaciais

O aço inoxidável é utilizado em aviões e naves espaciais porque suporta temperaturas e pressões elevadas. Pode ser utilizado em lâminas de turbinas e peças de motores que precisam de se manter fortes em condições difíceis.

Centrais eléctricas

Se estiver a trabalhar numa central eléctrica, verá aço inoxidável nas tubagens e nos reactores. A sua capacidade para suportar temperaturas e pressões elevadas é fundamental para manter tudo a funcionar em segurança.

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Conclusão

Agora já sabe como o ponto de fusão do aço inoxidável afecta a sua utilização. É forte, resistente ao calor e perfeito para muitas indústrias.

Ao compreender o ponto de fusão do aço inoxidável, pode escolher o tipo certo para as suas necessidades e obter um desempenho fiável em situações de calor elevado.