Aço Inoxidável 431: Propriedades, Características, Usos

O aço inoxidável 431 é uma liga martensítica flexível e durável, reconhecida por sua excelente resistência à ferrugem, tenacidade e facilidade de moldagem. Amplamente usado em indústrias, o aço inoxidável 431 oferece um equilíbrio entre tenacidade e durabilidade. 

Neste guia, exploramos suas propriedades, aplicações, graus equivalentes e opções de processamento para ajudar você a entender por que é uma escolha confiável para ambientes exigentes.

O que é aço inoxidável 431?

O aço inoxidável 431 (UNS S43100) é ferro 80-85%, cromo 15-17% e carbono e níquel. É um aço inoxidável martensítico que atende aos padrões ASTM A276, oferecendo resistência, resistência à corrosão e usinabilidade. O processamento do aço inoxidável 431 a 600 °C a 800 °C otimiza seu desempenho. Processado por tratamento térmico, o aço inoxidável 431 é usado nos setores aeroespacial, marítimo e automotivo para eixos, parafusos e fixadores. O trabalho a frio pode aumentar sua dureza e resistência. 

Propriedades do aço inoxidável 431

O aço inoxidável 431 é notável por sua durabilidade superior, excelente resistência à ferrugem e tenacidade sólida. Seu teor de cromo e níquel aumenta a durabilidade e a resistência à oxidação. Ele também fornece excelente resiliência e resistência ao desgaste, tornando-o perfeito para condições desafiadoras.

Composição química do SS 431

A composição do SS 431 é caracterizada por seu alto teor de cromo, que fornece resistência superior à corrosão, juntamente com níveis moderados de carbono e níquel para maior resistência. Para números específicos, consulte a tabela abaixo.

Propriedades mecânicas do aço inoxidável 431

O SS 431 é mais notável por sua alta resistência à tração e dureza, mesmo após tratamento térmico, tornando-o adequado para aplicações mecânicas exigentes. Para valores específicos em diferentes condições de recozimento, veja a tabela abaixo.

Propriedades físicas de 431

As propriedades físicas do ss 431 são destacadas por sua alta densidade e boa condutividade térmica, tornando-o adequado para ambientes de alto estresse. Esses valores representam propriedades gerais sob condições de recozimento padrão e podem variar com diferentes tratamentos térmicos.

Graus equivalentes de aço inoxidável 431

O aço inoxidável 431 compartilha composição química e propriedades mecânicas semelhantes com graus equivalentes usados em outros países. Esses graus fornecem desempenho comparável em várias aplicações. Abaixo está uma tabela de graus equivalentes de diferentes regiões.

Possíveis graus alternativos ao aço inoxidável 431

Vários tipos de aço inoxidável podem ser alternativas ao 431 devido à sua composição ou aplicações semelhantes:

1. Grau 410: Aço inoxidável martensítico com cromo. Tem boa resistência à corrosão e força, mas tenacidade ligeiramente menor em comparação ao 431.
2. Grau 420: Maior teor de carbono que 431. Oferece melhor dureza após tratamento térmico, adequado para aplicações resistentes ao desgaste, mas com menor resistência à corrosão.
3. Grau 304: Aço inoxidável austenítico com maior teor de níquel. Tem excelente resistência à corrosão e pode substituir 431, onde a resistência à corrosão é mais importante do que a resistência.
4. Grau 316: Contém mais molibdênio que 431. Oferece melhor resistência à corrosão, especialmente em ambientes marinhos, mas tem menor resistência.

Essas opções podem ser selecionadas dependendo do requisito específico de durabilidade, resistência à ferrugem ou resistência.

Características do Aço Inoxidável 431

O aço inoxidável 431 é reconhecido por sua alta durabilidade à tração, excelente resistência à ferrugem e tenacidade sólida, tornando-o ideal para condições desafiadoras.

1. Alta resistência à tração

O aço 431 oferece resistência à tração significativamente maior do que muitos outros aços inoxidáveis, o que o torna ideal para aplicações que exigem materiais fortes e duráveis, como em componentes aeroespaciais e marítimos.

2. Excelente resistência à corrosão

Devido ao seu alto teor de cromo, o aço inoxidável 431 oferece excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes levemente corrosivos, como ambientes marítimos e industriais.

3. Boa Dureza

431 can reach significant dureza through heat treatment, making it ideal for parts needing wear resistance, like shafts, bolts, and fasteners.

4. Propriedades magnéticas

Unlike austenitic stainless steels, 431 is magnético, which can be advantageous in certain mechanical and electrical applications.

5. Desempenho do tratamento térmico

O 431 responde bem ao endurecimento e revenimento, permitindo propriedades mecânicas personalizadas para atender a diversas aplicações.

6. Têmpera

• Aumento da dureza:Após têmpera e revenimento, a dureza do aço inoxidável 431 pode atingir 360 a 480HB, equivalente a Rc44.
• Método de resfriamento: Pequenas seções podem ser resfriadas a ar, enquanto seções maiores exigem têmpera em óleo para atingir o endurecimento total ideal.

7. Características de baixa temperatura

• Temperatura de transição frágil mais baixa: O aço inoxidável 431 se torna mais resistente em baixas temperaturas, permitindo que ele resista a impactos sem quebrar.
• Microestrutura: Em baixas temperaturas, a estrutura inclui martensita e alguma ferrita, melhorando a resistência e a tenacidade.

Limitações

• Soldagem Difícil: Devido ao seu alto teor de carbono, o aço inoxidável 431 é difícil de soldar e requer tratamento térmico pré e pós-soldagem para evitar rachaduras.
• Vulnerabilidade a ácidos fortes:Embora seja resistente à corrosão, o 431 é propenso à corrosão por pites e frestas em ambientes fortemente ácidos, limitando seu uso em exposição química agressiva.

Como o aço inoxidável 431 é produzido?

A produção do aço inoxidável 431 envolve várias etapas importantes, cada uma delas crítica para garantir suas propriedades finais, como resistência, dureza e resistência à corrosão.

1. Derretendo:As matérias-primas, principalmente ferro, cromo, carbono e níquel, são derretidas em um forno elétrico a arco (EAF) em altas temperaturas.

2. Fundição:O aço líquido é despejado em moldes para formar tarugos ou placas, que são então resfriados e endurecidos.

3. Laminação a quente:As placas solidificadas são aquecidas novamente e laminadas para diminuir sua espessura e moldar o aço em placas, barras ou outras formas necessárias.

4. Recozimento: O aço laminado é tratado termicamente para liberar tensões internas, amolecer o material e aumentar a usinabilidade. Este processo envolve aquecer o aço a uma temperatura definida e resfriá-lo gradualmente.

5. Endurecimento:Para aumentar a dureza e a resistência, o 431 é submetido a um processo de têmpera, onde o aço é resfriado rapidamente após ser aquecido a altas temperaturas.

6. Temperamento:Após o endurecimento, o aço é temperado por meio de reaquecimento a uma temperatura mais baixa e depois resfriado novamente para ajustar a dureza e a tenacidade finais.

7. Descalcificação:Após o tratamento térmico, a incrustação superficial formada durante o processamento é removida por meio de decapagem ou limpeza mecânica.

8. Acabamento:O aço é usinado e acabado em dimensões precisas, normalmente por meio de retificação ou polimento, para atingir a qualidade de superfície desejada.

9. Inspeção e Testes: O produto final passa por rigorosas inspeções e testes para garantir que atenda às propriedades mecânicas e químicas exigidas, como resistência à tração, dureza e resistência à corrosão.

Esses processos garantem que o aço inoxidável 431 atinja a resistência, tenacidade e resistência à ferrugem necessárias para suas aplicações específicas.

Opções de processamento que oferecemos para SS 431

Na SteelProGroup, oferecemos uma gama completa de opções de processamento e personalização de produtos para aço inoxidável SS 431, projetadas para atender a requisitos específicos de desempenho e necessidades de aplicação.

Usinagem

Abaixo estão as opções detalhadas de processamento que oferecemos:

Derretimento

• Forno de arco elétrico (EAF): Produz aço de alta qualidade por meio da fusão de matérias-primas usando arcos elétricos, garantindo controle preciso sobre a composição.
• Fusão por indução a vácuo (VIM): Remove impurezas no vácuo, criando um material mais limpo e uniforme com menos inclusões, ideal para aplicações críticas.
• Descarbonetação de oxigênio com argônio (AOD): A descarbonetação com oxigênio e argônio (AOD) refina o aço reduzindo o carbono, melhorando a resistência à corrosão e alcançando a composição desejada, ideal para produzir aço inoxidável de alta qualidade como o 431, pois controla o teor de liga e melhora o desempenho.

Tratamento térmico

• Recozimento:Reduz a dureza do aço inoxidável 431 para melhorar a usinabilidade e liberar tensões internas, normalmente feito a 815-900 °C, tornando-o mais fácil de trabalhar em estágios posteriores.
• Endurecimento: Aumenta a resistência e a resistência ao desgaste aquecendo o aço inoxidável 431 a 980-1065 °C e depois resfriando-o rapidamente, ideal para aplicações de alta resistência.
• Têmpera: Ajusta a dureza e a tenacidade após o endurecimento, melhorando a durabilidade e reduzindo a fragilidade, normalmente feito a 600-650 °C para aço inoxidável 431, para aplicações que exigem resistência e flexibilidade.
• Resfriamento: Resfria rapidamente o aço inoxidável 431 após o aquecimento para manter a dureza e as propriedades mecânicas, essenciais para garantir um desempenho consistente em ambientes exigentes.

Trabalho a frio

• Laminação a frio: Reduz a espessura e refina a qualidade da superfície sem aquecimento, resultando em um acabamento mais forte e suave.
• Desenho a frio: Aumenta a resistência puxando o aço através de uma matriz, proporcionando controle dimensional rigoroso para aplicações precisas.
• Formação de estiramento: Estica o material sem calor, melhorando as propriedades mecânicas e moldando-o em geometrias complexas.

Other Cold Working Options Not Recommended for 431 Stainless Steel

• Desenho profundo: A ductilidade limitada do 431 o torna propenso a rachaduras durante a estampagem profunda, tornando-o inadequado para esse processo.
• Dobrando em baixas temperaturas: Devido à sua maior resistência e menor ductilidade, a flexão sem calor suficiente pode causar rachaduras.
• Estampagem a frio:A dureza e a fragilidade do 431 após o trabalho a frio o tornam inadequado para estampagem, pois podem resultar em fraturas.

Usinagem Mecânica

• Corte:Oferecemos cortes de precisão usando serras ou lasers, proporcionando cortes limpos e precisos para atender às especificações personalizadas com perda mínima de material.
• Moagem: A fresagem de alta precisão garante a criação de peças complexas com dimensões precisas, adequadas para formas e designs complexos.
• Perfuração: Perfuração personalizada para obter tamanhos e profundidades exatos de furos, garantindo um encaixe perfeito para parafusos, fixadores ou outros métodos de união.

Tratamento de superfície

• Moagem: Suaviza superfícies ásperas e garante um acabamento uniforme, melhorando a aparência geral e o desempenho do aço.
• Polimento: Adiciona um acabamento refletivo e de alto brilho, aumentando a resistência à corrosão e o apelo estético, especialmente para componentes visíveis.
• Decapagem: Remove impurezas superficiais, como óxidos ou incrustações, garantindo uma superfície limpa e melhorando a adesão dos revestimentos.
• Passivação: Melhora a resistência à ferrugem criando um revestimento protetor de óxido, tornando-o perfeito para uso em ambientes agressivos.

Soldagem

• Soldagem TIG (gás inerte de tungstênio): Fornece soldas precisas e de alta qualidade com contaminação mínima, adequadas para seções finas ou aplicações críticas.
• Soldagem MIG (Metal Inert Gas): Eficiente para unir seções mais espessas com altas taxas de deposição, adequado para aplicações industriais e estruturais.
• Soldagem por resistência: Usa calor e pressão para unir aço sem materiais de enchimento, produzindo juntas limpas e fortes para uma variedade de aplicações.

Other Welding Options Not Recommended for 431 Stainless Steel

• Soldagem a gás e soldagem a CO2:Esses métodos são difíceis com aço inoxidável 431.
• Soldagem de baixa temperatura:A soldagem em temperaturas extremamente baixas pode reduzir a tenacidade e a resistência.
• Sem pré-aquecimento: Pular o tratamento de pré-aquecimento aumenta o risco de fragilidade e rachaduras, portanto, o pré-aquecimento é recomendado para aço inoxidável 431.

Forma e formas que temos

Abaixo estão as opções de formato e forma que oferecemos:

• Barras:
  • Forma: Barras redondas, barras quadradas, barras planas, barras hexagonais.
  • Formulário: Barras polidas, barras em conserva.
• Chapas e placas:
  • Forma: Folhas finas, folhas grossas.
  • Formulário: Chapas decapadas, bobinas de chapas, chapas planas, chapas perfuradas, chapas quadriculadas.
• Fios e Tiras:
  • Forma: Fio redondo, fio plano, fio quadrado.
  • Formulário: Fio trefilado, fio enrolado, fio trançado.
• Bobinas:
  • Forma: Bobinas estreitas, bobinas largas.
  • Formulário: Bobinas laminadas a frio, bobinas laminadas a quente, bobinas recozidas.
• Varas:
  • Forma: Varas redondas, varas quadradas.
  • Formulário: Vergalhões laminados a quente, vergalhões trefilados a frio, vergalhões polidos.
• Tubulação:
  • Forma: Tubo redondo, tubo quadrado.
  • Formulário: Tubos sem costura, tubos soldados, tubos polidos.
• Tubos:
  • Forma: Tubos redondos, tubos retangulares.
  • Formulário: Tubos sem costura, tubos soldados, tubos decapados.
• Formas Usinadas Personalizadas:Oferecemos serviços personalizados de usinagem e modelagem para atender às suas necessidades industriais específicas.

Com nossas capacidades abrangentes de processamento e ampla variedade de formatos disponíveis, garantimos que nossos produtos de aço inoxidável 431 atendem aos mais altos padrões da indústria.

Aplicações do aço inoxidável 431

O aço inoxidável 431 é comumente utilizado em indústrias que exigem alta resistência, durabilidade e resistência à ferrugem. É especialmente adequado para usos aeroespaciais, marítimos, automotivos e industriais.

1. Indústria aeroespacial

O aço inoxidável 431 é frequentemente empregado no setor aeroespacial por sua resistência superior e capacidade de resistir ao desgaste e à fadiga.

• Trem de pouso de aeronaves: A resistência e a durabilidade do 431 o tornam perfeito para peças que enfrentam forte estresse e impacto.
• Fixadores: Sua resistência à corrosão e propriedades mecânicas são adequadas para fixadores críticos na construção de aeronaves.
• Peças de turbina:Sua capacidade de suportar altas temperaturas e manter a resistência é crucial para componentes de turbinas.

2. Indústria Marítima

Graças à sua excelente resistência à corrosão em ambientes marinhos, o 431 é amplamente utilizado no setor marítimo.

• Eixos: 431 é frequentemente utilizado em eixos de hélice devido à sua alta durabilidade e excelente resistência à corrosão causada pela água do mar.
• Fixadores de barco: Parafusos e porcas resistentes à corrosão feitos de 431 são ideais para uso em ambientes de água salgada.
• Componentes da bomba: A tenacidade e a resistência à corrosão do material o tornam adequado para peças de bombas marítimas que exigem durabilidade prolongada.

3. Indústria Automotiva

A resistência e usinabilidade do aço inoxidável 431 o tornam uma boa escolha para aplicações automotivas exigentes.

• Eixos: Sua alta resistência e resistência à fadiga são ideais para eixos automotivos que suportam cargas pesadas e estresse.
• Engrenagens: Engrenagens feitas de 431 são capazes de lidar com alto torque e desgaste sem sacrificar o desempenho.
• Componentes do motor: Peças como sedes de válvulas e sistemas de injeção de combustível se beneficiam da dureza e resistência à corrosão do material.

4. Equipamentos Industriais

Em aplicações industriais, o aço inoxidável 431 é usado em peças que exigem resistência ao desgaste e capacidade de suportar condições adversas.

• Válvulas: A tenacidade e a resistência à corrosão do material o tornam ideal para hastes de válvulas e componentes nas indústrias química e petrolífera.
• Bombas e Pistões: A durabilidade do 431 sob estresse e exposição a fluidos corrosivos o torna adequado para eixos de bombas e hastes de pistão.
• Ferramentas de corte: A capacidade do aço inoxidável 431 de manter o fio e resistir ao desgaste sob forte estresse o torna ideal para a produção de ferramentas de corte.

O aço inoxidável 431 também é usado no óleo e gás, médico, processamento de alimentose farmacêutico indústrias por sua resistência à corrosão, tenacidade e limpeza.

Qual é a diferença entre aço 316 e 431?

316 é um aço inoxidável austenítico com níveis elevados de cromo e níquel, proporcionando excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes marinhos. 431, um aço martensítico, oferece maior resistência e dureza, mas tem menor resistência à corrosão em comparação ao 316.

Qual é a diferença entre aço inoxidável 420 e 431?

O 420 contém mais carbono, o que o torna mais duro e resistente ao desgaste após o tratamento térmico, mas com menor tenacidade. O 431 tem maior tenacidade geral e resistência à corrosão aprimorada graças ao seu maior teor de cromo, o que o torna adequado para ambientes mais exigentes.

O aço inoxidável 431 pode ser temperado?

Sim, o aço inoxidável 431 pode ser endurecido por meio de tratamento térmico, especificamente por têmpera e revenimento, o que aumenta sua dureza e resistência.

Qual é a diferença entre aço inoxidável 430 e 431?

430 is a ferritic stainless steel known for its good corrosion resistance and ease of forming, but it has lower strength compared to other grades. 431 is martensitic, offering higher strength, hardness, and better corrosion resistance, making it suitable for tougher applications.

Qual é o equivalente ao aço inoxidável 431?

As notas equivalentes incluem SUS 431 no Japão, 1Cr17Ni2 na China, X17CrNi16-2 na UE, 1.4057 na Alemanha, e 14Kh17N2 na Rússia.

Fabricante profissional de aço inoxidável 431

Grupo SteelPRO é um fabricante e provedor de soluções para aços especiais, oferecendo serviços personalizados com garantia de qualidade 100%! Escolha nosso aço inoxidável 431, podemos oferecer:

• Alta resistência e durabilidade: Nosso aço inoxidável 431 tem excelente resistência à tração, o que o torna ideal para aplicações de alto estresse.
• Excelente resistência à corrosão: Ideal para ambientes marinhos e químicos, o aço inoxidável 431 tem excelente resistência à corrosão.
• Usinagem de precisão: Nosso aço inoxidável 431 tem um formato que permite usinagem de precisão, garantindo um produto final de alta qualidade.
• Acabamentos personalizáveis: Opções como polido, decapado e recozido podem ser personalizadas para atender às necessidades específicas da sua aplicação.
• Uma ampla variedade de formas para escolher: Barras, vergalhões, chapas, folhas, bobinas, tubos e muito mais para atender a uma variedade de necessidades industriais.
  Opções avançadas de tratamento térmico: Processos de tratamento térmico personalizados para melhorar o desempenho e a vida útil do material.
• Cadeia de Suprimentos Global: Entrega global confiável com opções de transporte competitivas.
  Conformidade e certificações da indústria: Produtos em conformidade com ASTM, certificados SGS/TUV para qualidade e rastreabilidade.

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