Aço x aço inoxidável: Uma comparação direta

Qual é a diferença essencial entre aço e aço inoxidável?

O aço é uma liga à base de ferro, composta principalmente de ferro e uma pequena quantidade de carbono. Diferentes tipos e graus de aço têm propriedades diferentes, dependendo dos outros elementos de liga que contêm, como manganês, silício e cromo.

Todo aço contém ferro e carbono, assim como o aço inoxidável. No entanto, somente o aço com pelo menos 10,5% de cromo pode ser chamado de aço inoxidável. O cromo é o principal elemento que ajuda a evitar a ferrugem no aço inoxidável.

Composição química do aço versus aço inoxidável

Aço é composto principalmente de ferro (Fe) com teor de carbono (C) variando de 0.02% – 2%. Os elementos de liga comuns incluem:

• manganês (Mn)
• silício (Si)
• enxofre (S)
• fósforo (P)

*Geralmente menos de 1% cada. 

Alguns aços também têm adições de cromo (Cr), níquel (Ni), molibdênio (Mo) e vanádio (V) para melhorar propriedades específicas.

Aço inoxidável é uma liga de ferro com 10.5% – 30% cromo (Cr) e 0.03% – 1% carbono (C). Os elementos de liga comuns incluem níquel (Ni), molibdênio (Mo) e, às vezes, titânio (Ti) e nitrogênio (N) para aumentar a força e a resistência à corrosão.

Propriedades do aço versus aço inoxidável

Vamos fazer uma comparação das principais propriedades entre o aço e o aço inoxidável:

Resistência à corrosão

• O aço enferruja facilmente quando expostos à umidade; são necessários revestimentos ou tratamentos de proteção para evitar a ferrugem. 
• Aço inoxidável é mais resistente à corrosão devido a elementos de liga como cromo e níquel.

Resistência ao calor

• Aço inoxidável normalmente tem melhor resistência ao calor devido à sua camada de óxido de cromo, *mas nem todos os graus são iguais — graus como o aço inoxidável austenítico apresentam melhor desempenho em temperaturas mais altas. 
• Alguns aços com adição de cromo ou molibdênio também podem resiste bem ao calor.

Força

• Aço normalmente tem maior resistência inicial do que o aço inoxidável austenítico devido ao seu maior teor de carbono. 
• Em contrapartida, aço inoxidável contém elementos de liga adicionados, como cromo e níquel, que podem ser ligeiramente reduzir seu força geral.
• *Certos tipos de aço inoxidável, como variedades martensíticas ou tratadas termicamente, podem atingir resistência igual ou maior que a do aço comum. 

Dureza

• O aço é geralmente mais difícil do que a maioria dos aços inoxidáveis devido ao seu maior teor de carbono. Este aumento de carbono torna o aço mais forte, mais resistente ao desgaste e durável, dando-lhe uma vantagem em dureza do aço inoxidável e tornando-o adequado para ferramentas de corte e máquinas pesadas.

Ductilidade

• Aço inoxidávelespecialmente os graus austeníticos, é geralmente mais maleável do que o aço. 
• *A ductilidade do aço varia de acordo com o teor de carbono e os elementos de liga, sendo que o aço com baixo teor de carbono é mais maleável do que o aço com alto teor de carbono.

Robustez

• Aço é mais frágil por causa da maior quantidade de carbono, especialmente em temperaturas mais baixas.
• Aço inoxidável, especialmente graus com níquel, retém resistência melhor em uma faixa mais ampla de temperaturas.

Propriedades magnéticas

• Aço é magnético. 
• A maioria dos aços inoxidáveis é não magnético, exceto para tipos e graus específicos. A série 300 contém cromo e níquel, o que os torna austeníticos e geralmente não magnéticos. A série 400 contém apenas cromo, o que os torna martensíticos ou ferríticos, portanto magnético.
• *A maioria dos aços inoxidáveis em uso é austenítica, ou seja, não magnética. No entanto, eles podem se tornar ligeiramente magnéticos em determinadas condições, como no trabalho a frio. 

Aparência

• Aço é geralmente cinza fosco e pode ferrugem ou mudar de cor quando expostos à umidade.
• Aço inoxidável tem um brilhante ou escovado aparência e faz não enferrujamantendo sua aparência por um longo tempo.

Processos de fabricação de aço versus aço inoxidável

Embora o aço e o aço inoxidável compartilhem processos de fabricação semelhantes, estamos aqui para discutir algumas de suas principais diferenças.

Fabricação de aço

O aço é produzido pela fusão de matérias-primas como minério de ferro, carvão (como coque) e calcário em um alto-forno. Esse processo reduz o minério de ferro a ferro fundido por meio da remoção do oxigênio. 

O ferro fundido é então refinado para reduzir o teor de carbono e eliminar algumas impurezas. Após o refino, o aço é fundido em formas e laminado em produtos como chapas ou vigas. 

O processo geral é simples e não requer purificação extensiva.

Fabricação de aço inoxidável

O aço inoxidável segue um processo básico semelhante, mas com controles mais rígidos e etapas adicionais para obter maior pureza e propriedades específicas.

• Fusão precisa em um forno elétrico
  O aço inoxidável é derretido em um forno elétrico em vez de em um alto-forno. O forno elétrico permite o controle preciso da temperatura, o que é crucial ao adicionar elementos de liga como cromo e níquel. Esses elementos conferem ao aço inoxidável suas propriedades de resistência à corrosão.
• Etapas adicionais de refinamento
  Para garantir a alta pureza, o aço inoxidável passa por processos extras de refino:
  • Desgaseificação
    Remoção de gases como hidrogênio, oxigênio e nitrogênio do aço fundido. Esses gases podem causar fragilidades e tornar o aço quebradiço se não forem removidos.
  • Dessulfurização e desfosforização
    A eliminação do enxofre e do fósforo pode reduzir a resistência e tornar o aço mais propenso a rachaduras. A remoção dessas impurezas aumenta a força e a resistência à corrosão.
• Liga Controlada
  Quantidades precisas de elementos de liga são adicionadas para obter o grau desejado de aço inoxidável. A composição exata é essencial para seu desempenho e durabilidade.
• Tratamento térmico
  O aço inoxidável é frequentemente submetido a tratamentos térmicos como recozimento para aliviar as tensões internas e melhorar a ductilidade. Esses tratamentos são mais comuns na produção de aço inoxidável do que na de aço comum.
• Acabamento de superfície aprimorado
  Como o aço inoxidável é frequentemente usado em aplicações onde a aparência importa — como utensílios de cozinha e instrumentos médicos — ele passa por processos de acabamento adicionais. Isso pode incluir polimento e passivação para melhorar a qualidade da superfície e melhorar resistência à corrosão.

Resumindo as principais diferenças

A fabricação de aço inoxidável envolve processos mais rigorosos para alcançar maior pureza e propriedades específicas:

• Fusão controlada: Uso de fornos elétricos para controle preciso da temperatura.
• Refinamento extra: A desgaseificação, a dessulfuração e a desfosforização são realizadas para remover as impurezas que afetam a resistência à corrosão e a força.
• Liga exata: Adição de quantidades precisas de elementos para obter as características desejadas.
• Tratamentos aprimorados: Aplicação de tratamentos térmicos e acabamento de superfície para melhorar o desempenho e a aparência.

Características de processamento do aço versus aço inoxidável

Soldabilidade

O aço é mais fácil de soldar do que o aço inoxidável devido ao seu menor teor de carbono e menos elementos de liga, o que o torna mais tolerante durante a soldagem. 

O aço inoxidável contém mais cromo e elementos de liga e é mais propenso a empenamento, rachaduras ou corrosão se soldagem não for tratado adequadamente.

Usinabilidade

Aço é geralmente mais fácil de usinar devido à sua menor resistência e propriedades mínimas de endurecimento por trabalho. As técnicas de usinagem padrão, como torneamento, perfuração e fresamento, geralmente são suficientes para o aço. 

Em contrapartida, aço inoxidável é mais forte e tende a endurecer rapidamente, o que torna a usinagem mais difícil. Técnicas e ferramentas especializadas geralmente são necessárias para o aço inoxidável, como o fresamento de face e a perfuração de alta velocidade.

Endurecimento

Aço O aço inoxidável tem, em geral, maior temperabilidade do que o aço inoxidável, o que significa que pode se tornar uniformemente duro em toda a sua espessura quando tratado termicamente. Isso se deve ao seu teor de carbono e aos elementos de liga que promovem o endurecimento. 

Aço inoxidávelA capacidade de endurecimento do aço inoxidável depende de seu tipo. Os aços inoxidáveis martensíticos podem ser endurecidos por meio de tratamento térmico, enquanto os aços inoxidáveis austeníticos não podem e geralmente são reforçados por meio de trabalho a frio. Em geral, o aço é mais fácil de endurecer do que a maioria dos aços inoxidáveis.

Aplicações do aço versus aço inoxidável

Aço é frequentemente usado em setores em que a resistência e a durabilidade são fundamentais. Sua capacidade de suportar cargas pesadas e seu preço acessível fazem dele uma escolha popular. Você o encontrará nos setores de construção, automotivo e de manufatura, aparecendo em edifícios, veículos e maquinário industrial.

Aço inoxidável é preferido em ambientes onde a resistência à corrosão é importante. Suas propriedades não tóxicas e fáceis de limpar o tornam ideal para a produção de alimentos, saúde e bens de consumo. É comum vê-lo em utensílios de cozinha, instrumentos médicos e até mesmo em itens decorativos.

Diferenças de custo entre aço e aço inoxidável

O aço é geralmente mais barato do que o aço inoxidável devido aos motivos listados abaixo.

Custo da matéria-prima

• Aço é feito principalmente de ferro e carbono, que é econômico. Outros elementos de liga no aço variam de acordo com o grau, mas geralmente têm quantidades menores.
• Aço inoxidável contém mais elementos de ligaO aço é um material de alta qualidade, principalmente com altas quantidades de cromo, às vezes níquel ou molibdênio. Isso o torna mais caro do que o aço.

Custo de fabricação

• Aço inoxidável a fabricação envolve processos mais complexoscomo fusão de precisão, fundição, liga, tratamento térmico avançado, acabamento de superfície, etc. Isso aumenta tempo, trabalho, e custos de energia.
• Aço inoxidável é mais difícil para máquina e fabricar porque é mais rígido. São necessárias ferramentas e técnicas especiais. Os produtos finais são, portanto, mais caros.

Manutenção e cuidados com o aço versus aço inoxidável

A superfície mais lisa e a resistência à corrosão do aço inoxidável fazem com que ele precise de menos manutenção e cuidados, além de ser mais simples. Vamos dar uma olhada mais de perto em como eles se diferenciam.

Proteção contra ferrugem e corrosão

• Aço: Propenso a enferrujar e requer proteção regular contra a ferrugem (por exemplo, óleo, tinta, galvanização).
• Aço inoxidável: Mais resistente à ferrugem, mas ainda precisa de limpeza ocasional em ambientes difíceis (como perto do mar ou em áreas ácidas) para evitar a ferrugem.

Limpeza e manutenção de superfícies

• Aço: Necessita de limpeza frequente para remover poeira e umidade e pode precisar de lixamento ou repintura para manter sua aparência.
• Aço inoxidável: Necessita de menos limpeza e cuidados simples, como um polimento leve ou o uso de produtos de limpeza especiais, podem restaurar seu brilho.

Adaptabilidade ao ambiente

• Aço: Facilmente danificado em ambientes úmidos ou corrosivos, exigindo proteção e manutenção frequentes.
• Aço inoxidável: Mais adequado para ambientes adversos, mas ainda precisa de manutenção periódica em condições extremas.

Tempo de vida

• Aço: A vida útil é ampliada por meio da prevenção regular de ferrugem e da manutenção da superfície.
• Aço inoxidável: A vida útil é estendida ao mantê-lo limpo e evitar o contato com substâncias corrosivas, exigindo menos cuidados intensivos.

Vantagens e desvantagens do aço versus aço inoxidável

Vamos concluir com uma visão geral simples e rápida de suas vantagens e desvantagens:

Vantagens e desvantagens do aço

Vantagens e desvantagens do aço inoxidável

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O aço inoxidável é mais leve que o aço?

Não, o aço inoxidável não é mais leve do que o aço comum; eles têm densidades semelhantes. No entanto, o aço inoxidável contém elementos adicionais, como cromo e níquel, que podem aumentar ligeiramente seu peso.

O aço inoxidável é melhor do que o aço para cozinhar?

es, o aço inoxidável é geralmente melhor do que o aço comum para cozinhar porque é resistente à ferrugem, à corrosão e a manchas. Ele também não é reativo, o que significa que não afetará o sabor de alimentos ácidos, e é mais fácil de limpar, o que o torna uma opção popular para utensílios de cozinha.

O que é melhor para joias, aço ou aço inoxidável?

O aço inoxidável é melhor para joias porque resiste à ferrugem, manchas e corrosão, tornando-o mais durável e de baixa manutenção do que o aço comum.

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O aço inoxidável é geralmente melhor do que o aço carbono porque é mais resistente à corrosão, mais forte e dura mais tempo. Entretanto, o aço doce é mais barato e mais fácil de trabalhar em ambientes não corrosivos. A escolha depende do caso de uso específico.

Resumo e mais

Este artigo discute as principais diferenças entre o aço e o aço inoxidável, incluindo composição, propriedades, processos de fabricação, características de processamento, aplicações, custos e outros aspectos importantes. Para saber mais sobre aço, aço inoxidável ou outros tipos de aço, confira nosso blog ou Entre em contato com nossos especialistas em metais.

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