Tipos de aço inoxidável para alimentos, cosméticos e ácidos

Conheça os tipos de aço inoxidável para alimentos, cosméticos e ácidos.

Antigamente, muitos aparelhos e máquinas tinham validade curta devido à baixa resistência à ação do tempo. A constante interação dos equipamentos com poeira e umidade facilmente alterava a estrutura das ligas metálicas. A invenção do aço inox mudou esta realidade.

As ligas metálicas são combinações entre dois ou mais metais, sendo os mais comuns o latão (cobre+zinco), o bronze (cobre+metal) e o aço inoxidável. Este último, protagonista do post de hoje, é constituído principalmente de cromo + ferro, mistura que resiste com mais intensidade a agentes corrosivos. As ações do tempo, as quais nos referimos acima, são responsáveis pela corrosão –oxidação– destas ligas. A ferrugem é um dos principais resultados do contato entre o oxigênio (O2) do ar, água (H2O) e a superfície metálica. Em virtude da oxidação, percebemos a formação de uma camada avermelhada e escamosa, que é o hidróxido de ferro.

 

O que é a oxidação?

O processo de oxidação é também dito “oxirredução” visto que pressupõe dois acontecimentos simultâneos, ao passo que um agente (átomo, molécula ou íon) transfere seus elétrons, existe um outro que recebe esses elétrons. Especificando, quando dizemos que o átomo de ferro oxidou, significa que este perdeu elétrons. Este tipo de reação química não é exclusividade dos metais, podem ocorrer em outros compostos químicos, como em hidrocarbonetos, particularmente os alcenos.
A nomenclatura oxidação foi dada ao movimento de perda de elétrons uma vez que no início das pesquisas acerca do processo, acreditava-se que o oxigênio (O2) era o agente responsável por essa reação química. Não obstante, após alguns anos de estudos, cientistas descobriram que mesmo o oxigênio ausente, alguns objetos poderiam ser oxidados.
O aço é uma liga de ferro e carbono, todavia os aços inoxidáveis são aqueles que apresentam em sua composição pelo menos 10,5% de cromo e menos de 1,2% de carbono. A resistência à corrosão e as propriedades mecânicas do aço inoxidável podem ser melhoradas com a adição de outros elementos que abordaremos no desenvolvimento do texto. A característica “inoxidável” do aço é dada a partir da presença do cromo, que cria uma barreira impermeabilizante ao redor do aço ao entrar em contato com o oxigênio, tornando a liga metálica resistente aos processos da oxidação.

 

Por que escolher o aço inoxidável?

  • Alta resistência à corrosão;
  • Aparência higiênica;
  • Facilidade de limpeza;
  • Resistência a impacto e variações de temperatura;
  • Forte apelo visual;
  • Relação custo/benefício favorável;
  • Baixo custo de manutenção;

 

Atualmente, existem no mercado diversos tipos de aço inox para alimentos, cosméticos e ácidos. Tratam-se de 3 variações, que diferem quanto aos níveis de graduação do metal. Quanto mais ferro em sua composição, são mais propensos à oxidação. Veja abaixo os tipos de aço inox existentes:

Austeníticos

  • Os austeníticos são compostos por ferro, carbono (concentração inferior a 0,1%), cromo (16% a 21%), níquel (6% a 26%) e molibdênio (0% a 7%);

De modo geral, o níquel melhora a resistência à corrosão e torna o aço inoxidável mais dúctil. Já o molibdênio, em meio ácido, aumenta ainda mais a resistência do aço.

  • Estão divididos em 4 grupos: 304, 304L, 316 e 316L;

Aço 304: Oferece alta resistência à oxidação e outros tipos de corrosão. Esta liga é a preferida para fabricação de equipamentos para hospitais, indústria química , área farmacêutica e petroquímica.

Aço 304L: Este tipo é tido como uma versão aprimorada do 304. Pode ser utilizada nos mesmos locais que sua antecessora e com as mesma finalidade, todavia com preferência para situações nas quais é necessário evitar corrosões intergranulares.

Aço 316: Ainda com aplicações nos mesmos ramos de indústrias, esta liga é superior à 304 e 304L devido a presença do molibdênio em sua composição.

Aço 316L: Semelhante ao 316, não obstante possui baixo teor de carbono, fato que proporciona maior resistência à corrosão intergranular.

  • São muito utilizados na arquitetura, cozinhas industriais, mercado de caldeiras, aeronáutica, componentes eletrônicos, equipamentos ferroviários, tubos, tanques químicos e cubas para alimentos, aplicações marítimas, containers, no ramo da saúde, como em hospitais, clínicas e laboratórios, etc;
  • Aplicações em altas temperaturas: sistemas de aquecimento, caixas de resistores, equipamentos de fornos, entre outros;
  • São os mais conhecidos e utilizados do mercado;
  • Possuem ótimo grau de soldagem;
  • Não são magnético;
  • Podem ser aplicados de diversas maneiras;
  • Apresentam maior número de ligas.

Ainda, existem os austeníticos com manganês, são aços com baixo teor de níquel (inferior a 5%), compostos, em sua forma básica, por ferro, 1,2% de carbono (C) e 12,5% de manganês (Mn). São utilizados em aplicações que requerem elevada resistência à abrasão e ao impacto, além de serem capazes de conciliar alta tenacidade e ductilidade associadas a uma elevada capacidade de endurecimento.
Aplicação: Tanques asfálticos, tubos, recipientes para alimentos, silos, correias transportadoras, solas de calçados de segurança, etc.

 

Ferríticos

  • Os ferríticos são compostos por ferro, carbono (concentração inferior a 0,1%), cromo (10,5% a 20%) e molibdênio (0% a 4%);
  • Estão divididos em 4 grupos: 409, 430, 439 e 443;

Aço 409: Recomendado para uso em sistemas de exaustão de gases em motores de explosão e estampagem em geral, ainda, em caixas de capacitores.

Aço 430: Tem foco para uso na área de construção civil e arquitetura, todavia este tipo é também aproveitado em utensílios domésticos, eletrodomésticos, cunhagem de moeda, balcões frigoríficos e estampagem.

Aço 439: Esta liga é geralmente aplicada em setores como construção civil e arquitetura, ainda em elevadores, usinas de açúcar, sistema de exaustão, eletrodomésticos e estampagem.

Aço 443: Tipo que possui uma forte resistência à corrosão, em especial contra o sal e a umidade. O nível elevado de cromo no aço 443 faz com que ele concorra com o aço 304 (austeníticos) devido a qualidade muito próxima de ambos. Contudo, ao fazermos uma comparação entre os dois tipos citados, notamos que  o aço 443 se expande menos com o calor, resultando em um menor estresse e deformação.

 

  • São utilizados na confecção de talheres e utensílios de cozinha no geral, revestimentos de elevadores, pias, moedas, sistemas de exaustão de automóveis, tubos, caldeiras, correias transportadoras, aparelhos domésticos, guarnições, etc;
  • Também, indicado para uso em materiais que tenham variações de temperatura;
  • Não são magnéticos;
  • Valor inferior devido à ausência de níquel em sua composição;

Existe também uma espécie de variação entre austeníticos e ferríticos, chamada Duplex. Este aço inox austeno-ferrítico contém ferro, carbono (aproximadamente 0,02%), molibdênio (0% a 4%), níquel (1% a 7%) e cromo (21% a 26%). O duplex, além de oferecer excelência na qualidade, oferece uma boa produtividade.
Aplicação: Petróleo, gás, celulose e papel, setores de dessalinização, indústria química, etc.

 

Martensíticos 

  • Os martensíticos são compostos por ferro, carbono (até 2%) e cromo (11,5% a 18%);
  • Estão divididos em 2 grupos: 420 e 410;

Aço 410: Além de serem utilizados na fabricação de válvulas, turbinas e pás, serve para materiais que exigem alta temperabilidade.

Aço 420: Ideal para peças mecânicas que precisem de alta resistência e estejam expostas ao ataque ou influência de ácidos fracos ou de água salgada.

  • Muito utilizados em cutelaria (facas profissionais e de mesa), automóveis, instrumentos hospitalares, cirúrgicos e ortodônticos;
  • São magnéticos;
  • Alta resistência mecânica e ao desgaste natural;
  • Maior durabilidade e dureza devido à maior concentração de carbono na composição deste tipo de aço inox.

 

Durabilidade

A durabilidade é uma das principais características e o diferencial do aço inox quando comparado a outras ligas metálicas utilizadas em aparelhos e máquinas. Ao adicionarmos nesta liga metálica um terceiro componente, teremos como resultado uma maior proteção ao objeto. A fim de potencializar a resistência à corrosão, podemos acrescentar à composição metálica do aço inox:

  • Silício (Si): Confere maior força;
  • Manganês (Mn): Melhora a tenacidade e endurecimento do aço;
  • Entre outros, como: níquel (Ni), carbono (C), nitrogênio (N), titânio (Ti), molibdênio (Mo), boro (B), nióbio (Nb), cobalto (Co) e fósforo (P).

Propriedades gerais do aço inox

Estética: O aço inoxidável apresenta diferentes acabamentos superficiais, fosco ou brilhante, gravado ou escovado, estampado ou tingido.
Propriedades mecânicas: Apresenta um bom comportamento mecânico independente da temperatura (elevada ou amena), devido à resistência à fricção, abrasão, entre outros desgastes, e à combinação entre elasticidade, dureza e ductilidade (grau de deformação que o material suporta até que se rompa).

Resistência ao fogo: Dentre todos os materiais metálicos, o aço inox é o que possui melhor resistência ao fogo.

Resistência à corrosão: O aço inoxidável é protegido por uma camada de óxido de cromo, conferindo ao material maior potência.

Limpeza: A higienização pode ser feita sem qualquer preocupação quanto às danificações à superfície. Característica associada à própria resistência do aço à oxidação.

Reciclagem: É considerado um material reciclável, com taxa real de recuperação bem próxima à 100%.

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