Aço inoxidável 420 vs aço inoxidável 316

Hoje, vamos discutir Aço inoxidável 420 vs 316. Ambos os tipos de aço são chamados de aço inoxidável, mas apresentam diferenças fundamentais e são utilizados em aplicações muito distintas. Explicaremos as diferenças entre os dois sob diferentes perspectivas.

Aço inoxidável 420 vs 316: Classificação e Microestrutura

O aço inoxidável 420 é um aço inoxidável martensítico. Os aços martensíticos são caracterizados por uma estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado (BCT). São ferromagnéticos à temperatura ambiente. Ao contrário dos aços inoxidáveis ferríticos, os aços inoxidáveis martensíticos podem ser endurecidos por tratamento térmico, semelhante aos aços carbono não inoxidáveis e aos aços de baixa liga.

O aço inoxidável 316 é um aço inoxidável austenítico. Os aços inoxidáveis austeníticos mantêm uma estrutura totalmente austenítica à temperatura ambiente devido à adição de níquel, elemento que promove a formação de austenita. Eles são tipicamente não magnéticos na condição recozida. Ao contrário dos aços martensíticos, os aços inoxidáveis austeníticos não podem ser endurecidos por tratamento térmico, mas podem ser trabalhados a frio. A razão para sua resistência à corrosão é a película de óxido formada na superfície metálica.

Aço inoxidável 420 vs 316: Composição comparação

Elemento	Aço inoxidável 420 (%)	Aço inoxidável 316 (%)
Carbono (C)	0.15 – 0.40	≤ 0,08
Cromo (Cr)	12.0 – 14.0	16.0 – 18.0
Manganês (Mn)	≤ 1,0	≤ 2,0
Silício (Si)	≤ 1,0	≤ 0,75
Fósforo (P)	≤ 0,040	≤ 0,045
Enxofre (S)	≤ 0,030	≤ 0,030
Níquel (Ni)	≤ 0,50	10.0 – 14.0
Molibdênio (Mo)	≤ 0,50	2.0 – 3.0

Aço inoxidável 420 vs 316: Propriedades mecânicas

1. Dureza. O aço inoxidável 420 é projetado especificamente para alta dureza e resistência ao desgaste. Pode atingir níveis de dureza de 46 a 52 HRC (Rockwell C). A dureza do aço inoxidável 316 no estado recozido é menor do que a do aço inoxidável 420 temperado, com um valor máximo de aproximadamente 90 HRB.
2. ForçaO aço inoxidável 420 possui uma estrutura martensítica, o que lhe confere alta resistência mecânica e alta resistência ao escoamento. No estado endurecido, a tensão de escoamento de 0,2% para aços inoxidáveis martensíticos pode exceder 1000 MPa, podendo atingir 1900 MPa. O aço inoxidável 316 é um aço inoxidável austenítico com resistência à tração de 550 a 620 MPa (80 a 90 ksi) no estado recozido. Apresenta uma diferença significativa entre a resistência ao escoamento e a resistência à tração, além de uma alta taxa de encruamento.
3. Tenacidade e DuctilidadeO aço 420 apresenta baixa resistência ao impacto à temperatura ambiente. É propenso à fragilidade na faixa de temperatura de 400 a 600 °C (752 a 1110 °F). O revenimento a 1100 °F (593 °C) ou temperaturas mais altas pode melhorar a tenacidade, mas às custas da dureza. O aço inoxidável 316 apresenta excelente tenacidade e ductilidade. Mantém sua ductilidade mesmo em baixas temperaturas, uma característica frequentemente aplicada em condições de trabalho em baixas temperaturas.
4. Resistência ao desgaste. O aço inoxidável 316 não é tão resistente ao desgaste quanto o aço inoxidável 420, mas tem propriedades anti-gripagem.

Resistência à corrosão

O aço inoxidável 420 apresenta resistência moderada à corrosão, inferior à do aço inoxidável austenítico 316. É adequado para ambientes com baixa corrosão, como ar, água doce, certos produtos químicos e ácidos alimentares. Não é recomendado para uso em componentes de alta tensão em baixas temperaturas, pois pode apresentar fragilidade. O aço inoxidável 361 apresenta boa resistência à corrosão em ácido sulfúrico altamente diluído ou altamente concentrado.¹.

Soldabilidade

O aço inoxidável 420 é martensítico, com maior teor de carbono do que outros tipos de aço inoxidável, resultando em baixa soldabilidade. O aço inoxidável 316 apresenta boa soldabilidade e forte resistência à corrosão intergranular no estado soldado; no entanto, sua resistência à corrosão diminui após a soldagem. A resistência à corrosão das soldas do aço inoxidável 316 é comparável à do aço inoxidável 304 forjado.

Aplicativos

• Aço inoxidável 420: Sua alta resistência, dureza e resistência ao desgaste o tornam adequado para aplicações como talheres, instrumentos odontológicos e cirúrgicos, bicos, peças de válvulas, engrenagens, eixos, rolos, molas, lâminas de facas, ferramentas manuais e moldes plásticos. É frequentemente utilizado em moldes plásticos devido à sua combinação de alta resistência, dureza e resistência à corrosão.
• Aço inoxidável 316: Devido à sua excelente resistência à corrosão, particularmente em ambientes com cloreto, e à sua boa tenacidade e ductilidade, é amplamente utilizado. Suas aplicações incluem dispositivos médicos e odontológicos (juntas mecânicas, suportes), componentes de celulares (chave basculante, trava de bateria), produtos de consumo (caixas de relógios, componentes de câmeras, fixadores de lâminas de serra, engrenagens de escovas de dentes elétricas) e óculos. Também é utilizado na indústria alimentícia, aplicações arquitetônicas (revestimentos externos e internos), equipamentos de processos químicos e equipamentos de fábricas de papel. É considerado para aplicações em água do mar em temperaturas elevadas ou alta salinidade.

Resumo

O aço inoxidável 420 tem bom desempenho em aplicações que exigem alta dureza, resistência e resistência ao desgaste, mas sacrifica a resistência à corrosão e a soldabilidade. O aço inoxidável 316 oferece resistência à corrosão por pites e frestas em ambientes de cloreto, juntamente com boa ductilidade e soldabilidade, mas sua dureza e resistência são menores que as do 420.

1. Davis, JR (Ed.). (1998). Manual de Metais Edição de Mesa (2ª ed., p. 916). ASM Internacional. ↩︎