O aço é a espinha dorsal de vários setores modernos, ajudando a moldar o mundo ao nosso redor. Entre os vários tipos disponíveis, dois dos mais usados são o aço carbono e o aço inoxidável. Alguns escolhem o aço inoxidável por causa de sua aparência brilhante. Entretanto, há quem prefira o aço carbono por causa de sua incrível dureza. Esse contraste geralmente gera o debate: aço carbono x aço inoxidável.
Lembre-se de que ambos os aços possuem características exclusivas e são específicos para diferentes aplicações. Portanto, escolher o aço certo para seu projeto é a chave para obter resultados perfeitos. Fazer a escolha errada pode resultar em reparos caros e problemas de segurança. Então, como você decidiria qual é o melhor para você? Não se preocupe! Este artigo deixará as coisas claras para você, diferenciando ambos. Então, vamos começar!
Visão geral do aço carbono e do aço inoxidável
Antes de nos aprofundarmos nas diferenças, vamos primeiro entender o aço carbono e o aço inoxidável separadamente.
O aço carbono é um tipo especial de aço que contém principalmente carbono e ferro. Ele também contém pequenas quantidades de outros metais, como cromo e níquel. No entanto, o conteúdo principal é o carbono, normalmente de 0,05% a 2,0%. Esse teor de carbono pode variar de um tipo para outro.
Se observarmos sua aparência, o aço carbono tem um acabamento opaco, fosco e cinza-azulado. Além disso, quando exposto ao ar, ele desenvolve uma pátina. Trata-se de uma camada amarela que torna sua aparência ainda mais opaca. No entanto, é possível melhorar sua aparência aplicando revestimentos e polimento.
Tipos de aço carbono
Com base no teor de carbono, o aço carbono é dividido em três tipos principais;
- Aço de baixo carbono (Mild Steel) tem cerca de 0,30% de teor de carbono. Devido ao seu baixo teor de carbono, ele é macio e flexível. Por isso, é usado principalmente em fios e tubos.
- O aço de médio carbono contém Carbono de 0,30% a 0,60%. Esse teor ligeiramente mais alto o torna, até certo ponto, duro. Ainda assim, ele é flexível e usado para fabricar peças estruturais.
- Aço de alto carbono: Esse tipo contém uma porcentagem de carbono de aproximadamente 0,60% a 2,0%. Um maior teor de carbono significa maior dureza. Portanto, esse tipo é o mais duro e é usado em ferramentas de corte.
O aço inoxidável é uma liga que contém principalmente cromo como conteúdo principal. A porcentagem de cromo é de aproximadamente 10,5%, o que lhe confere propriedades exclusivas. No entanto, além do cromo, ele também inclui carbono, ferro, molibdênio e níquel. Esses diferentes metais aprimoram ainda mais seus recursos.
Essa diferença na composição afeta a aparência do aço inoxidável. Por exemplo, ele tem uma aparência brilhante, lisa e polida. Essa aparência reflexiva o torna a melhor opção para projetos arquitetônicos. Além disso, é possível aprimorar ainda mais sua aparência com uma textura espelhada escovada, fosca ou brilhante.
Tipos de aço inoxidável
Aqui estão os três principais tipos de aço inoxidável, dependendo da composição
- Aço inoxidável austenítico: Esse tipo contém maior teor de cromo e níquel. Ele tem propriedades não magnéticas e oferece fácil soldabilidade.
- Aço inoxidável ferrítico: Contém alto teor de cromo, mas baixo teor de níquel. Isso o torna magnético e duro. Por isso, é usado em peças automotivas.
- Aço inoxidável martensítico: Esse tipo tem cromo com maior teor de carbono. Portanto, é robusto, mas menos resistente à corrosão. É usado principalmente em facas e ferramentas de corte.
Aço carbono x aço inoxidável: Principais diferenças!
Você entendeu as diferenças básicas de composição e aparência? Se sim, é muito mais fácil entender outras distinções. Então, vamos explorar como esses dois materiais se comparam.
1- Resistência e durabilidade
Essa é uma das principais diferenças entre o aço inoxidável e o aço carbono. Como você sabe, o aço carbono tem um teor de carbono mais alto, o que o torna mais duro e mais forte. No entanto, há uma compensação: sua maior dureza o torna frágil. Isso significa que o aço carbono tem menos resistência à tração e, se não for manuseado com cuidado, pode se quebrar.
Por outro lado, o aço inoxidável oferece a melhor combinação de resistência e durabilidade. Por exemplo, ele tem uma resistência à tração maior, de 87.000 psi. Isso significa que, quando puxado ou esticado, ele não se quebra facilmente. Além disso, um ambiente mutável, como o frio, não o torna quebradiço. Portanto, ele pode durar por muito tempo e garantir a durabilidade.
2- Resistência à corrosão
A resistência à corrosão é outro fator que diferencia os dois aços. Nesse quesito, o aço inoxidável é claramente o vencedor. POR QUÊ? Como você sabe, ele tem um teor mais alto de cromo. Quando exposto ao ar ou à umidade, forma-se uma camada de óxido. Essa camada funciona como um escudo protetor e evita que a superfície sofra mais resistência. Além disso, essa camada pode se curar automaticamente.
Isso significa que ele pode se recuperar rapidamente se desaparecer em condições adversas. Por outro lado, o aço carbono não tem cromo suficiente para resistir à corrosão. Quando exposto ao oxigênio, ele enferruja e corrói. Como resultado, a superfície do aço carbono fica fraca e não suporta a umidade. No entanto, é possível melhorar essa propriedade por meio de galvanização, pintura e revestimento.
3- Peso e manuseio
Essa é uma das diferenças significativas entre o aço inoxidável e o aço carbono. Se falarmos sobre o aço carbono, ele é altamente leve. POR QUÊ? O motivo está em sua densidade mais baixa, que é de cerca de 7,85 g/cm³. Essa baixa densidade se deve ao fato de os átomos estarem compactados de forma frouxa. É por isso que o aço carbono também é fácil de manusear. Você pode transportá-lo, instalá-lo e deslocá-lo facilmente para qualquer lugar.
Por outro lado, o aço inoxidável é muito mais pesado devido à sua maior densidade. Devido aos átomos bem compactados, ele tem uma densidade de cerca de ~8,00 - 8,10 g/cm³. O aço inoxidável tem mais elementos de liga, que também contribuem para aumentar seu peso. Portanto, seu peso também dificulta o manuseio. Você precisará de ferramentas e atenção especiais para manuseá-lo.
4- Soldabilidade e trabalhabilidade
Esses dois termos se referem à facilidade de soldar e moldar um material. Essa é outra diferença que distingue os dois tipos de aço. Por exemplo, o aço carbono é mais fácil de trabalhar e soldar, especialmente quando é de baixa e média qualidade. Sua densidade mais baixa responde bem durante o corte e a fresagem. Além disso, devido ao baixo teor de elementos de liga, ele não se enrola ou racha durante a soldagem.
Por outro lado, o aço inoxidável é muito mais pesado, o que o torna difícil de trabalhar. São necessárias ferramentas e técnicas especiais para cortar e realizar outras operações de fresagem. Além disso, seu conteúdo de níquel se comporta de forma diferente no calor, o que também é um problema durante a soldagem. Assim, a soldagem de aço inoxidável tem maior chance de descoloração e deformação.
5- Propriedades magnéticas
As propriedades magnéticas referem-se a como um material se comporta em um campo magnético. Essa propriedade é muito importante em várias aplicações, como transformadores e sensores magnéticos. Então, como os dois tipos de aço se diferenciam nesse aspecto? O aço carbono é altamente magnético devido ao seu maior teor de ferro. Como você sabe, o ferro tem elétrons desemparelhados que atraem o ímã rapidamente.
Portanto, cada tipo de aço-carbono, independentemente de ser um meio pobre e inferior, atrai o magnético. Por outro lado, as propriedades magnéticas do aço inoxidável dependem de seu tipo. Por exemplo, o aço inoxidável austenítico é totalmente não magnético. Entretanto, o aço ferrítico pode atrair magnetismo de forma significativa. O último tipo, o martensítico, tem propriedades magnéticas. Essa diferença se deve ao conteúdo diferente de ferro.
6- Resistência ao calor
Esse é um dos fatores importantes que nos ajudam a entender as principais diferenças. A resistência ao calor mostra a eficiência com que um material pode lidar com altas temperaturas. Se considerarmos o aço carbono, ele tem resistência ao calor de moderada a baixa. Por exemplo, quando exposto ao calor por um período prolongado, ele oxida e enfraquece. Isso se deve ao seu ponto de fusão mais baixo.
Em contrapartida, o aço inoxidável tem uma quantidade maior de cromo. Isso o torna mais resistente ao calor devido à formação de uma camada de óxido. Mesmo se você explodir um chapa de aço inoxidável Se for aquecido por um longo período, ele desenvolve uma camada de óxido, mas não enfraquece. Além disso, seu ponto de fusão mais alto também o torna mais forte e evita a deformação.
7- Manutenção
Tanto o aço inoxidável quanto o aço carbono oferecem diferentes níveis de manutenção. Por exemplo, o aço carbono requer mais cuidado e manutenção. POR QUÊ? Como eu disse acima, ele tem uma aparência opaca e menos resistência à corrosão. Portanto, é necessário aplicar revestimentos e polimento para usá-lo em aplicações externas. Além disso, a limpeza regular também é fundamental para mantê-lo nas mesmas condições.
Entretanto, o aço inoxidável é conveniente para manutenção. Ele tem uma aparência naturalmente polida e brilhante, portanto, não é necessário aplicar revestimentos e polimento. Além disso, devido ao seu maior teor de cromo, ele é naturalmente resistente à corrosão. Ele desenvolve uma camada de óxido, que o protege da ferrugem. Assim, ele permanece na mesma condição mesmo em condições adversas.
8- Aplicativos
Devido às diferentes composições, a usabilidade de ambos os aços varia em vários setores. Vamos primeiro dar uma olhada nas aplicações típicas do aço carbono.
- Por causa de sua resistência e preço acessível, tubos de aço carbono são usados na construção de vigas e colunas.
- Devido à sua resistência, é comumente encontrado em peças de veículos, como chassis.
- O aço carbono é muito usado na fabricação de ferramentas, como martelos e facas.
- Você também pode encontrá-lo em peças de máquinas, como engrenagens e eixos.
Como você sabe, o aço inoxidável é altamente durável e resistente à corrosão. Portanto, suas aplicações incluem:
- Ele é usado no setor de alimentos e bebidas devido à sua resistência à corrosão e facilidade de limpeza.
- A superfície não porosa do aço inoxidável o torna higiênico. Por isso, ele é usado para fabricar ferramentas cirúrgicas, implantes e dispositivos médicos.
- Como eu disse acima, ele mantém seu brilho por vários anos. Isso é considerado para acabamentos externos, corrimãos e telhados.
- Devido à maior resistência ao calor, tubos de aço inoxidável são usados em peças aeroespaciais, como motores.
9- Ecologicamente correto e sustentável
Tanto o aço inoxidável quanto o aço carbono têm um impacto diferente em nosso meio ambiente. Por exemplo, o aço carbono é reciclável, mas ainda não é um bom material ecológico. POR QUÊ? Primeiro, ele é menos durável e tem menor vida útil, aumentando a pegada ambiental geral. Além disso, o aço carbono é mais propenso à corrosão e precisa ser substituído com frequência. Isso aumenta a necessidade de novos materiais de produção.
Por outro lado, o aço inoxidável não tem esse problema. Ele é mais ecológico do que o aço carbono. Primeiro, ele é altamente durável e dura muito tempo. Isso reduz as substituições frequentes, o que reduz diretamente o desperdício de material de produção. Além disso, ele tem uma superfície brilhante naturalmente; portanto, não precisa de revestimentos. Esses revestimentos usam produtos químicos nocivos que contribuem para a poluição.
10- Custo e acessibilidade
O custo é muito importante ao escolher entre aço inoxidável e aço carbono. Esses dois materiais têm faixas de preço diferentes. Por exemplo, o aço carbono é uma opção econômica. POR QUÊ? Primeiro, ele tem menos elementos de liga que têm preços mais baixos. Além disso, por ser leve, sua fabricação também é fácil. Isso significa que você pode criar bobinas de aço carbono com ferramentas básicas.
No entanto, lembre-se de que o aço carbono ganha apenas no custo inicial. Suas despesas de longo prazo podem aumentar o custo total. Por outro lado, o aço inoxidável tem um custo inicial mais alto. A razão está em seus elementos de liga caros. Além disso, é um material mais pesado, portanto sua fabricação requer ferramentas e processos caros. No entanto, sua durabilidade a longo prazo e a baixa manutenção compensam seu preço e o tornam econômico a longo prazo.
Você consegue perceber a diferença só de olhar?
“Às vezes sim, mas nem sempre". Como eu disse acima, esses dois aços têm aparências diferentes. Portanto, se você encontrar um aço brilhante e liso, provavelmente é aço inoxidável. Por outro lado, as aparências opacas e foscas são especificadas no aço carbono. Mas você pode se confundir, pois o aço carbono também parece brilhante devido a revestimentos e acabamentos.
Outro método de identificação visual é o teste do ímã. Como você sabe, o aço carbono é um material magnético que pode atrair um ímã. Entretanto, o aço inoxidável não consegue atrair o magnetismo. Portanto, aproxime o ímã de um aço e verifique se ele é aço carbono ou aço inoxidável. Entretanto, lembre-se de que esse método não é 100% confiável. Alguns tipos de aço inoxidável também podem atrair ímãs.
Aço carbono x aço inoxidável: Qual deles você deve escolher?
Esses dois materiais oferecem propriedades exclusivas. Portanto, é difícil encontrar a opção mais confiável. No entanto, alguns fatores podem ajudá-lo a tomar uma decisão mais fácil. Vamos ver como escolher entre aço inoxidável e aço carbono.
- Primeiro, considere o fator de resistência à corrosão de ambos os materiais. O aço inoxidável é mais resistente à ferrugem, portanto, prefiro-o para ambientes externos e úmidos. Entretanto, para uso em ambientes internos, opte pelo aço carbono.
- Avalie a força e a resistência de ambos os materiais. Por exemplo, escolha o aço carbono se você precisar de algo potente, como ferramentas e armações. No entanto, se a elasticidade for sua preferência, opte pelo aço inoxidável.
- A aparência e a manutenção são outros fatores que você deve considerar. Por exemplo, o aço inoxidável é melhor se o seu projeto exigir uma aparência brilhante e suave. Além disso, ele também requer menos manutenção. Entretanto, se a aparência não for importante, mas a dureza sim, opte pelo aço carbono.
- Por fim, tenha em mente seu orçamento ao escolher entre esses aços. Se você tiver um orçamento apertado, o aço carbono é uma opção econômica. No entanto, se você não estiver preocupado com o orçamento, mas preferir mais recursos, escolha o aço inoxidável.
Conclusão
O aço carbono e o aço inoxidável são dois materiais incríveis, cada um oferecendo seus próprios pontos fortes. O segredo é escolher o mais adequado para suas necessidades. Isso só é possível quando você conhece a diferença fundamental entre eles. Portanto, explorei a principal diferença que o ajudará neste artigo. Por exemplo, o aço carbono é mais confiável se você preferir a dureza à resistência.
Entretanto, se a resistência à corrosão for sua principal preocupação, o aço inoxidável oferece esse recurso. Por fim, lembre-se de que não existe uma resposta única para todos os casos. Cada aplicação tem seus requisitos, portanto, escolher o material certo faz toda a diferença. Portanto, considere os prós e os contras de cada material e tome a melhor decisão para seu projeto.