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Aço inoxidável 440: definição, composição, propriedades, processamento, aplicações e muito mais
- João
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Visão geral do aço inoxidável 440
O aço inoxidável 440 é um aço com alto teor de carbono e cromo da série 400 aço inoxidável martensíticoque vem em quatro variantes: 440A, 440B, 440C e 440F. Ele é composto principalmente de carbono 0,60-1,20% e cromo 16-18%. O 440 está em conformidade com padrões como ASTM A276 e AISI 440, com graus equivalentes como SUS440. Sua característica mais notável é a excelente resistência ao desgaste e a alta dureza após o tratamento térmico, o que o torna amplamente utilizado em facas, ferramentas de corte e rolamentos. O 440 é processado principalmente por meio de tratamento térmico e retificação, e também pode ser submetido a têmpera e revenimento para equilibrar a dureza e a tenacidade em determinadas aplicações.
Aplicações típicas do aço inoxidável 440
Verifique a tabela abaixo para ter uma visão rápida de onde o aço inoxidável 440 é comumente usado:
Setor | Aplicativo |
Talheres | Facas de cozinha, facas de caça, tesouras, lâminas cirúrgicas |
Aeroespacial | Rolamentos, componentes de válvulas, molas, fixadores |
Automotivo | Eixos, engrenagens, buchas, componentes resistentes ao desgaste |
Equipamentos médicos | Instrumentos cirúrgicos, ferramentas odontológicas, bisturis, implantes médicos |
Maquinário industrial | Eixos de bombas, ferramentas de corte, matrizes, rolamentos |
Marinha | Eixos de hélice, fixadores marítimos, peças de bombas, lâminas de corte |
Defesa | Lâminas de facas, componentes de armas de fogo, peças resistentes ao desgaste, ferramentas táticas |
Vantagens e desvantagens do aço inoxidável 440
As vantagens e os benefícios do aço inoxidável 440 incluem:
- Alta dureza e resistência ao desgaste, especialmente após o tratamento térmico.
- Excelente retenção de arestas, o que o torna ideal para facas e ferramentas de corte.
- Forte resistência à corrosão em ambientes amenos.
- Durável sob uso intenso e estresse.
- Boa usinabilidade em sua condição recozida.
As desvantagens e limitações do aço inoxidável 440 são:
- Frágil em seu estado endurecido; propenso a rachaduras sob alta tensão.
- Requer tratamento térmico cuidadoso para obter as propriedades desejadas.
- Menor resistência à corrosão em comparação com os graus austeníticos como 304 ou 316.
- Pode ser difícil de soldar devido ao seu alto teor de carbono.
- Mais caro do que alguns outros aços inoxidáveis martensíticos.
Classes equivalentes de aço inoxidável 440
Os graus equivalentes comuns do aço inoxidável 440 são os seguintes
País | Padrão/Especificação | Grau equivalente |
EUA | ASTM A276 | 440A, 440B, 440C |
UE | EN 10088-1 | 1.4112 (440B), 1.4125 (440C) |
China | GB/T 1220 | 9Cr18, 9Cr18Mo |
Alemanha | DIN 17400 | X105CrMo17 |
Rússia | GOST 5632 | 95X18, 110X18 |
Japão | JIS G4303 | SUS440A, SUS440B, SUS440C |
REINO UNIDO | BS 970 | 440S29 |
Variantes do aço inoxidável 440
As variantes comuns do aço inoxidável 440 incluem:
Variante | O que é isso? | Por que ela pode ser escolhida em vez da 440? |
440A | Versão com menos carbono do 440. | Melhor resistência à corrosão, mais fácil de usinar |
440B | Versão de carbono de médio porte do 440. | Dureza equilibrada e resistência à corrosão |
440C | Versão de alto carbono do 440. | Máxima dureza e resistência ao desgaste |
440F | Versão de usinagem livre do 440. | Melhor usinabilidade devido à adição de enxofre |
Resistência ao calor e à corrosão do aço inoxidável 440
Resistência ao calor
O aço inoxidável 440 tem boa resistência ao calor. Ele pode operar continuamente em temperaturas de até 425°C (797°F). Para uso intermitente, ele pode suportar até 600°C (1112°F). Entretanto, a exposição prolongada a altas temperaturas pode reduzir sua dureza, força e resistência à corrosão.
Resistência à corrosão
O aço inoxidável 440 tem moderado resistência à corrosão. Ele tem melhor desempenho do que o aço carbono padrão, mas fica aquém em comparação a outros aços inoxidáveis como 304 ou 316. Ele pode lidar com água doce, ácidos suaves e alguns ambientes alcalinos. No entanto, em condições ricas em cloreto ou altamente corrosivas, ele é propenso a pitting, corrosão por frestas e corrosão sob tensão (SCC).
Processamento do aço inoxidável 440
Soldagem
O aço inoxidável 440 é um aço martensítico de alto carbono com baixa soldabilidade. Devido ao seu alto teor de carbono, ele é propenso a rachaduras e endurecimento durante a soldagem.
O pré-aquecimento do material a cerca de 120-200°C (250-400°F) ajuda a reduzir o risco de rachaduras. Ao escolher os materiais de enchimento, normalmente são usadas hastes de aço inoxidável austenítico, como 308 ou 309, para garantir a resistência à corrosão e reduzir a chance de rachaduras. O tratamento térmico pós-soldagem, geralmente em torno de 730-790°CF (1350-1450°), é necessário para aliviar a tensão e reduzir a fragilidade.
Evite o resfriamento rápido durante o processo, pois o resfriamento controlado é essencial para manter as propriedades do material e evitar rachaduras.
Usinagem
O aço inoxidável 440 é difícil ou mesmo impossível de usinar após o endurecimento. Geralmente, é mais fácil usinar o 440 em seu estado recozido (antes do endurecimento) e, em seguida, submetido a um tratamento térmico para aumentar a dureza.
Se for necessário usinar após o endurecimento, serão necessárias ferramentas especializadas e velocidades de corte lentas, e o acabamento da superfície poderá exigir retificação ou polimento adicional. A usinagem também deve levar em conta o risco de distorção durante o processo de endurecimento, que pode afetar as dimensões finais da peça. Às vezes, o alívio de tensão é realizado após a usinagem e antes do tratamento térmico para reduzir a distorção.
Tratamento térmico
O aço inoxidável 440 pode ser endurecido por tratamento térmico para atingir uma dureza de até 58-62 HRC, dependendo da temperatura exata de revenimento utilizada.
- Recozimento: Aquecimento a 850-900°C, seguido de resfriamento lento no forno a cerca de 600°C e, em seguida, resfriamento ao ar. Recozimento subcrítico pode ser feito a 735-785°C com resfriamento lento do forno.
- Endurecimento: Aqueça a 1010-1065°C e, em seguida, resfrie ao ar ou em óleo (o resfriamento em óleo é preferível para seções pesadas). Isso endurece o material.
- Têmpera: Após o endurecimento, tempere a 150-370°C para obter alta dureza (até 58-62 HRC) e melhores propriedades mecânicas. Evite o revenimento entre 425-565°C, pois isso pode reduzir a resistência à corrosão e ao impacto. Se o senhor fizer o revenimento a 590-675°C, isso aumentará a resistência ao impacto, mas reduzirá a dureza.
Composição química do aço inoxidável 440
Verifique na tabela abaixo a composição química do aço inoxidável 440:
Elemento | Carbono, C | Cromo, Cr | Ferro, Fe | Manganês, Mn | Molibdênio, Mo | Fósforo, P | Silício, Si | Enxofre, S |
Conteúdo (%) | 0.60-0.75 | 16-18 | 78,4-83,4 (equilíbrio) | ≤ 1.0 | ≤ 0.75 | ≤ 0.040 | ≤ 1.0 | ≤ 0.030 |
Propriedades do aço inoxidável 440
Aqui estão três razões principais que tornam o aço inoxidável 440 único:
- Dureza e resistência ao desgaste excepcionais, ideais para ferramentas de corte e lâminas.
- Alta resistência e retenção de bordas sob alta tensão.
- Boa resistência à corrosão em ambientes amenos.
Propriedades físicas
Verifique na tabela abaixo as principais propriedades físicas do aço inoxidável 440:
Propriedade | Valor típico (métrico) | Desempenho |
Densidade | 7,80 g/cc (0,282 lb/in³) | Alta densidade, típica do aço inoxidável |
Ponto de fusão | 1.480°C (2.696°F) | Alto ponto de fusão, adequado para aplicações em altas temperaturas |
CTE, Linear (0-100°C/32-212°F) | 10,2 µm/m-°C (5,67 µin/in-°F) | Expansão térmica moderada, estável sob mudanças de temperatura |
Capacidade de calor específico (0-100°C/32-212°F) | 0,460 J/g-°C (0,110 BTU/lb-°F) | Moderado, proporcionando boa retenção de calor |
Condutividade térmica (100°C/212°F) | 24,2 W/m-K (140 BTU-in/hr-ft²-°F) | Condutividade térmica moderada, menos eficiente do que outros metais |
Condutividade elétrica | 1.55% IACS | Mau condutor elétrico, típico do aço inoxidável |
Propriedades magnéticas | Magnético no estado endurecido | Pode ser magnetizado quando endurecido, ao contrário dos aços austeníticos |
*CTE, Linear refere-se ao Coeficiente de Expansão Térmica, Linear.
Propriedades mecânicas
Verifique na tabela abaixo as principais propriedades mecânicas do aço inoxidável 440:
Propriedade | Valor (métrica) | Desempenho |
Resistência à tração, máxima | 1.750 MPa (254 ksi) | Muito alto, supera os aços inoxidáveis comuns, como o 304 (515 MPa) |
Resistência à tração, rendimento | 1.280 MPa (186 ksi) | Maior do que a maioria dos aços inoxidáveis, adequado para aplicações de alta resistência |
Dureza Rockwell | 58 HRC | Extremamente duro, mais alto do que os aços para ferramentas comuns, como o 420 (50-55 HRC) |
Alongamento na ruptura | 4.00% | Baixa ductilidade, relativamente frágil, mas adequado para aplicações de alta dureza |
Módulo de Young | 200 GPa (29 msi) | Módulo de elasticidade padrão, comparável à maioria dos aços |
Propriedades químicas
Verifique na tabela abaixo as principais propriedades químicas do aço inoxidável 440:
Propriedade química | Descrição | Desempenho |
Resistência à corrosão | A capacidade de resistir à corrosão em vários ambientes, especialmente em água ou produtos químicos | Bom, mas inferior aos aços mais resistentes à corrosão, como o aço inoxidável 316 |
Sensibilidade ao pH | Como o material reage a diferentes níveis de pH, especialmente em ambientes ácidos ou básicos | Sensível a ambientes altamente ácidos; apresenta bom desempenho em condições neutras a levemente alcalinas |
Reatividade | A tendência do material de reagir quimicamente com substâncias como ácidos ou álcalis | Moderado; menos reativo do que os aços-carbono, mas mais reativo do que os aços inoxidáveis de grau superior, como o 316 |
Resistência à oxidação | A capacidade de resistir à oxidação ou ferrugem quando exposto ao oxigênio ou ao ar, especialmente em altas temperaturas | Alta, mas ligeiramente inferior à dos aços austeníticos, como o 304 |
Passivação | A capacidade de formar uma camada protetora de óxido em sua superfície para evitar mais oxidação | Excelente, forma uma camada protetora de óxido de cromo, mas não é tão robusto quanto o aço inoxidável 316 |
Combustibilidade | A capacidade do material de pegar fogo ou queimar quando exposto a uma fonte de calor | Incombustível |
Inflamabilidade | A probabilidade de o material sustentar e propagar uma chama | Não inflamável |
Diferença entre o aço inoxidável 440, 304 e 316
Veja na tabela abaixo uma comparação rápida entre o aço inoxidável 440, 304 e 316:
Propriedade | 440 | 304 | 316 |
Tipo | Martensítico | Austenítico | Austenítico |
Estrutura cristalina | Cúbico centrado no corpo (BCC) | Cúbico de face centrada (FCC) | Cúbico de face centrada (FCC) |
Composição química | Cr: 16-18%, C: 0,60-0,75 % | Cr: 18-20%, Ni: 8-10,5% | Cr: ≤18%, Mo: ≤3%, Ni: ≤14% |
Resistência à corrosão | Moderado | Bom | Excelente, especialmente em ambientes marinhos |
Resistência à tração | 1.750 MPa (254 ksi) | 505 MPa (73,2 ksi) | 580 MPa (84,1 ksi) |
Resistência ao rendimento | 1.280 MPa (186 ksi) | 215 MPa (31,2 ksi) | 290 MPa (42,1 ksi) |
Dureza Rockwell | 58 HRC (~101 HRB) | 70 HRB | 79 HRB |
Soldabilidade | Ruim | Excelente | Excelente |
Custo | Moderado | Baixa | Maior que 304 |
Aplicativos | Ferramentas de corte, lâminas, rolamentos | Equipamentos alimentares, arquitetura | Ambientes marinhos, equipamentos químicos e médicos |
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O aço inoxidável 440 é de boa qualidade?
Sim, o aço inoxidável 440 é considerado de alta qualidade, conhecido por sua alta resistência, dureza e boa resistência à corrosão, o que o torna ideal para facas e ferramentas.
O que significa aço inoxidável 440 em uma faca?
"440 inoxidável" em uma faca refere-se a um aço inoxidável de alta qualidade conhecido por sua dureza, resistência à corrosão e capacidade de manter a borda afiada. Ele é usado com frequência em lâminas de facas.
O aço inoxidável 440 é bom para lâminas de facas?
Sim, o aço inoxidável 440 é bom para lâminas de facas, especialmente o 440C, pois oferece excelente resistência à corrosão, dureza e retenção de bordas, embora possa ser um pouco mais difícil de afiar em comparação com o aço mais macio.
O aço inoxidável 440 pode enferrujar?
Sim, o aço inoxidável 440 pode enferrujar se exposto a condições adversas, como umidade prolongada ou água salgada, mas é altamente resistente à corrosão em comparação com outros aços devido ao seu alto teor de cromo. O cuidado e a manutenção adequados podem evitar a ferrugem.
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O aço inoxidável 440 é magnético?
Sim, o aço inoxidável 440 é magnético em seus estados endurecido e recozido.
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O aço inoxidável 440 pode ser usinado?
Sim, o aço inoxidável 440 pode ser usinado, mas é mais desafiador devido à sua alta dureza, especialmente após o tratamento térmico.
O aço inoxidável 440 é seguro para alimentos?
Sim, o aço inoxidável 440 é considerado seguro para alimentos quando tratado adequadamente, pois tem boa resistência à corrosão.
Como o senhor tempera o aço inoxidável 440?
Para temperar o aço inoxidável 440, aqueça-o a 400-750°F (200-400°C) após o endurecimento e, em seguida, mantenha-o nessa temperatura por 1-2 horas, seguido de resfriamento ao ar. A temperatura exata de revenimento depende do equilíbrio desejado entre dureza e resistência.
O aço inoxidável 440 é afiado?
Sim, o aço inoxidável 440 pode ser afiado até obter uma borda muito fina e é conhecido por sua capacidade de manter uma borda afiada devido à sua alta dureza.
Resumo e mais
Este artigo explica resumidamente a definição, a composição, as propriedades, o processamento, as aplicações e outros aspectos importantes do aço inoxidável 440. Para saber mais sobre o aço inoxidável ou outros tipos de aço, consulte nosso blog ou Entre em contato com nossos especialistas em metais.
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