Barras ocas de aço inoxidável são tipicamente fabricadas com ligas ricas em cromo (por exemplo, graus 304, 316 ou 17-4 PH), que proporcionam resistência à corrosão devido a uma camada protetora de óxido. A escolha dos materiais é um fator importante na engenharia e construção. Aço inoxidável e aço carbono são frequentemente usados ​​como materiais de construção em barras ocas. Este artigo tem como objetivo comparar a resistência debarras ocas de aço inoxidávele barras ocas de aço carbono. Diversos fatores que definem o desempenho das barras em diferentes campos são avaliados no estudo. Os materiais são descritos a seguir.

Tensibilidade.

Essa é a capacidade de um material resistir à ruptura por tração. Em geral, o aço carbono pode ter maior resistência à tração do que o aço inoxidável, principalmente em aços com alto teor de carbono. O aço com alto teor de carbono pode atingir resistências à tração superiores a 2.000 MPa (megapascais), enquanto os aços inoxidáveis ​​variam de milhares a centenas de megapascais.

Mas essa resistência à tração depende da classe do aço; o aço inoxidável e o aço carbono possuem classes bastante diferentes. Um exemplo é o aço inoxidável austenítico, que tem baixa resistência à tração em comparação com alguns aços de alto carbono, mas oferece ao usuário resistência superior à corrosão.

Resistência ao Escoamento

A resistência ao escoamento é a tensão no aço inoxidável na qual um novo critério elástico se desenvolve. A compressão de um objeto o restaura apenas ligeiramente pior do que era antes. Novamente, isso não implica que o produto precise ser completamente restaurado. Esses tipos de aço com alto teor de carbono apresentam resistência ao escoamento muito maior do que os aços inoxidáveis, mas também são muito frágeis. Por exemplo, a resistência ao escoamento do aço carbono é de cerca de 250 a 1.000 MPa, enquanto o aço inoxidável tem uma tensão de escoamento de aproximadamente 200 a 600 MPa, dependendo da classe.

Resistência à fadiga

Resistência à fadiga: A resistência à fadiga de um material é o valor máximo de tensão de tração ao qual ele pode ser submetido sem falhar. Uma das razões pelas quais o aço inoxidável é geralmente melhor em situações críticas de fadiga é justamente por não possuir resistência à ruptura, o que o torna dúctil e relativamente resistente à corrosão sob tensão. A barra oca de aço inoxidável é preferível em aplicações sujeitas a tensões ou vibrações repetitivas.

Resistência ao impacto

Aplicações com forças repentinas exigem materiais com alta resistência a impactos. Em baixas temperaturas, o aço inoxidável apresenta resistência a impactos muito superior à do aço carbono. Portanto, o aço inoxidável pode ser a melhor opção quando se esperam cargas de esmagamento ou impacto em diferentes ambientes.

Outras Considerações

Resistência à corrosão

Resistência à corrosão - Uma das principais características do aço inoxidável é sua resistência intrínseca à corrosão. Barras ocas de aço inoxidável apresentam melhor desempenho do que as de aço carbono em ambientes úmidos, com presença de compostos químicos ou salinos, devido à sua resistência à ferrugem e à erosão.

Peso

Peso: O aço inoxidável costuma ser mais pesado que o aço carbono devido à sua maior densidade, o que pode compensar significativamente o preço do aço inoxidável. A escolha básica do aço carbono pode ser excelente para aplicações sem restrições críticas, enquanto que em aplicações onde peso e espaço são fatores críticos, o uso de barras ocas de aço carbono se beneficia.

Custo

A diferença de preço entre esses materiais é um fator importante na escolha do material. Normalmente, custa menos que o aço inoxidável, o que pode torná-lo uma opção atraente para muitas aplicações. O aço inoxidável, embora mais caro inicialmente do que um bloco de estacionamento ou batente de meio-fio de polímero durável, provavelmente acabará custando menos, pois dura décadas sem sofrer corrosão ou se deteriorar como as alternativas mencionadas acima.

Aplicações

Barras ocas de aço inoxidável e barras ocas de aço carbono são dois tipos semelhantes de tubos que podem ser comparados, apresentando vantagens respectivas dependendo da natureza ou aplicação:

Aplicações com o uso de barras ocas de aço inoxidável:

Equipamentos para processamento de alimentos

ambientes marinhos

manuseio de produtos químicos

Aplicações arquitetônicas

As aplicações típicas de barras ocas de aço carbono incluem:

Componentes estruturais

Peças automotivas

Materiais de construção

Usos industriais para aplicações não corrosivas

Quando escolher uma barra oca de aço inoxidável em vez de uma barra oca de aço carbono? A resistência à tração, o limite de escoamento, a resistência à fadiga, a resistência à corrosão e o custo são fatores importantes a serem considerados. O aço carbono possui maior resistência à tração e ao escoamento em comparação com o aço inoxidável, mas o aço inoxidável oferece resistência superior à corrosão e ao impacto.

Por fim, a escolha do material é adaptada de acordo com os requisitos específicos da aplicação, como ambiente, requisitos de carga e expectativas de desempenho contínuo em serviço. Conhecer as propriedades, e conhecê-las onde realmente importa — como usá-las —, é fundamental para tomar boas decisões, seja para os projetistas de produto ou para os engenheiros, garantindo que nossos produtos funcionem conforme o esperado e que nenhum dano seja causado.