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Aço-carbono vs Aço Inoxidável

todos os aços contêm carbono (entre .02% e 2,1%, na verdade!), então por que uma variedade de aço é chamado aço carbono? Como acontece, o termo aço carbono é realmente usado para descrever dois tipos distintos de aço: aço carbono e aço de baixa liga. O aço inoxidável, por outro lado, é um grupo especializado de ligas de aço projetado para resistir à corrosão. Neste artigo, comparamos e contrastamos aço carbono vs aço inoxidável. o que significa o aço-carbono?

“Aço-carbono” tem dois significados — uma definição técnica e uma classificação mais geral. A definição técnica é muito clara: de Acordo com a American Iron and Steel Institute (AISI), um aço deve atender as seguintes normas para coincidir com a definição técnica de aço carbono:

  1. Nenhum conteúdo mínimo especificado ou necessárias para o crómio, cobalto, columbium , molibdênio, níquel, titânio, tungstênio, vanádio ou de zircônio, ou qualquer outro elemento a ser adicionado para obter um desejado liga efeito
  2. Quando o mínimo especificado para o cobre não exceder 0.40%
  3. quando o teor máximo especificado para qualquer dos seguintes elementos não exceder as percentagens indicadas: manganês 1,65, silício 0,60, cobre 0,60.

A definição técnica, enquanto complexa, resume — se a uma simples restrição-verdadeiros aços de carbono devem ter quase nenhum elemento de liga, tornando-os compostos principalmente de dois materiais: ferro e carbono. A quantidade de carbono pode variar e há alguns materiais de liga aceitáveis, mas estes aços são simples. além da definição precisa, o termo aço-carbono também é usado para se referir ao grupo amplo de aços que não são aços inoxidáveis. Ao contrário dos aços de carbono, os aços de baixa liga podem conter pequenas quantidades de uma grande variedade de elementos de liga, permitindo que eles sejam personalizados para uma maior variedade de aplicações. Estes aços, embora não satisfaçam os requisitos técnicos do aço carbono, significam A maior divisão em aço: aço inoxidável vs tudo o resto.

aço-carbono (por definição)

simplificando, o aço-carbono por definição é extremamente simples. É Ferro com algum carbono, e elementos de liga limitados. Além disso, qualquer aço que requeira elementos de liga (como 4140 e 4340, por exemplo) não são aços de carbono. Dentro da definição de aço carbono, os materiais podem ser definidos como aço de baixo carbono ou aço de alto carbono. Os aços de baixo carbono são extremamente comuns, enquanto os aços de alto carbono são usados apenas em ambientes de alta resistência, não corrosivos. O aço 1020, um aço de baixo carbono, é um dos aços mais populares produzidos hoje.

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aço carbono A36
A36, uma variedade de aços ao carbono, é muitas vezes usado estrutural de vigas de como estes eu vigas. Fonte: https://www.worldsteelgrades.com/astm-a36-steel/

Carbon steel has varying mechanical properties based on carbon content. Os aços de baixo carbono são mais fracos e mais macios, mas podem ser usinados e soldados facilmente; enquanto o aço de alto carbono é mais forte, mas significativamente mais difícil de processar. Todos os aços de carbono são suscetíveis à ferrugem, tornando-os impróprios para uso em uma grande variedade de aplicações finais. Em geral, o aço carbono é excelente se você está procurando um metal de baixo custo, mas geralmente impróprio para operações de fabricação de alta qualidade ou alta precisão. aços de baixa liga integram um ou mais elementos de liga (como crómio, cobalto, nióbio, molibdénio, níquel, titânio, tungsténio, vanádio ou zircónio) para melhorar as propriedades materiais dos aços de carbono tradicionais. São muitas vezes mais fortes, mais resistentes e ligeiramente mais resistentes à corrosão do que os aços de carbono tradicionais. os aços ligados são definidos pelos materiais de liga primária (além do carbono). 4140, um dos aços mais comuns liga, é uma liga de crómio-molibdênio aço. Isto significa que os elementos de liga primária são crómio (que aumenta a resistência à corrosão) e molibdênio (que aumenta a resistência). Como resultado, 4140 é usado em aplicações de alto desgaste e temperaturas elevadas.

4140 Aço
4140 Aço pode ser utilizado para eixos, parafusos, engrenagens, e muitos outros componentes usinados. Fonte: https://www.astmsteel.com/steel-knowledge/15-application-4140-steel/

aços-Liga são um dos mais amplamente utilizados aços na indústria de hoje. Eles são usináveis, acessíveis, prontamente disponíveis, e possuem boas propriedades mecânicas. Se uma parte não precisa de ser resistente à corrosão, aços de baixa liga oferecem o melhor estrondo para o seu dinheiro.

As propriedades que tornam o aço ligado vantajoso para produzir através de métodos convencionais tornam-no menos valioso para a impressão 3D. Como é facilmente maquinada e adquirida a baixo custo, os maiores custos inerentes da impressão em metal 3D tornam economicamente insustentável a impressão. Algumas empresas de impressão de metal oferecem aços de baixa liga como 4140, mas geralmente são raros. os aços inoxidáveis estão unidos em torno de uma propriedade fundamental do material: excelente resistência à corrosão, atribuível ao elevado teor de crómio (>10.5% em massa) e baixo teor de carbono (<1,2% em massa). Além da resistência à corrosão, as propriedades mecânicas destes aços podem variar muito. os aços inoxidáveis austeníticos são o tipo mais comum de aço inoxidável. São resistentes à corrosão e podem ser facilmente usinadas e soldadas, embora não possam ser tratadas pelo calor. 303 e 304 são os tipos mais comuns de aços inoxidáveis austeníticos, e 316L é uma variante que maximiza a resistência à corrosão. Estes aços são usados em uma grande variedade de operações — porque eles são à prova de intempéries, eles trabalham em qualquer lugar. Devido aos seus custos mais elevados, a impressão em metal 3D pode ser um método de fabricação viável para estas peças.

316L de Aço Inoxidável
aços Inoxidáveis como 316L são freqüentemente usados para fazer as turbinas e outros fluidos imerso partes. Fonte: https://gpmsurplus.com/product/tri-clover-c327-02a-316l-6-75-stainless-steel-semi-open-impeller/

aços inoxidáveis Martensíticos oferecer melhores propriedades mecânicas para aços austeníticos ao custo de ductilidade. Como um grupo, eles não têm a versatilidade geral dos aços austeníticos — no entanto, sua dureza de alta resistência emparelhada com resistência à corrosão muito superior a a aços de baixa liga torná-los aptos para qualquer parte de alta resistência que está em um ambiente oxidante. Além disso, os aços martensíticos podem ser tratados termicamente para aumentar ainda mais a dureza, força e rigidez.

17-4 PH é um tipo particularmente útil de aço inoxidável martensítico que pode ser tratado termicamente para caber uma variedade de propriedades do material. Devido à sua alta dureza e extremamente baixa usinabilidade, é muitas vezes mais barato para impressão 3D do que meticulosamente máquina. Se você gostaria de saber mais sobre as peças metálicas de Impressão 3D, confira O Markforged Metal X.

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Aço De Carbono vs Aço Inoxidável: Final Verdict

The debate of carbon steel vs stainless steel is a bit more complicated than originally thought, as carbon steel can refer to two different types of steel: traditional carbon steel and low-alloy steel. em comparação com o aço de baixo carbono, o aço inoxidável oferece uma grande melhoria na resistência, dureza e, mais importante, resistência à corrosão. O aço de alto carbono oferece resistência rival e, por vezes, excedendo aço inoxidável, mas é em grande parte um material de nicho no mundo de fabricação. Ao contrário de qualquer aço carbono, aço inoxidável pode sobreviver e prosperar, livre de oxidação, em ambientes corrosivos ou úmidos. Dito isto, o aço carbono é muito mais barato do que o aço inoxidável e mais adequado para grandes componentes estruturais, como tubos, vigas e aço laminado chapa.

O aço de baixa liga é superior ao aço de carbono na maioria das maneiras, mas ainda carece de resistência à corrosão. Ele pode efetivamente combinar as propriedades do material de aço inoxidável-como resultado, ligas como 4140 e 4340 são muitas vezes usinadas e usadas em muitas aplicações em que uma pequena oxidação não dói. O aço inoxidável é um material de alta qualidade mais utilizado em operações industriais, onde a qualidade das peças não pode ser comprometida.