O aço inoxidável é magnético? Essa pergunta tem muitas respostas, assim como esse material tem muitos tipos. Você já deve ter ouvido falar que o aço inoxidável é magnético devido à presença de cobre. Isso é certo e errado ao mesmo tempo. Ficou confuso? Aposto que você está!
É por isso que essa pergunta precisa de uma resposta explicativa. O aço inoxidável apresenta comportamento magnético e não magnético, dependendo de seu tipo. Dois fatores principais influenciam seu magnetismo. Vamos dar o pontapé inicial e entender esse material e seu comportamento magnético.
Visão geral do aço inoxidável e do magnetismo
O aço inoxidável não é um elemento único, mas uma liga de diferentes metais. São eles: cromo, ferro, carbono, níquel e magnésio. A presença do cromo o torna à prova de ferrugem. A pequena proporção de carbono é suficiente para torná-lo duro. É um dos metais mais usados devido à sua capacidade de combater a ferrugem.
Ele contém mais de 10,5% de cromo, o que o destaca. Alguns tipos de aço inoxidável contêm uma proporção ainda maior de cromo. Quando o aço inoxidável entra em contato com o oxigênio, o cromo forma uma camada de óxido. Essa camada é útil, pois o protege contra a ferrugem. Vamos ter uma breve visão geral do magnetismo.
Você já viu uma peça de metal grudar em um ímã? Isso acontece devido ao magnetismo. Os principais culpados são o spin dos elétrons e a disposição dos átomos no metal. Como você sabe, os elétrons têm spin. Os metais têm muitos elétrons que giram em torno do núcleo. O spin dos elétrons individuais se combina e gera um magnetismo significativo.
Se o arranjo dos átomos não suportar esse giro, então não haverá magnetismo. Os diferentes tipos de aço inoxidável são diferentes uns dos outros. Eles têm arranjos variados de átomos, como FFC, BCC e assim por diante. Na próxima seção, discutiremos o comportamento magnético desse material.
O aço inoxidável é magnético?
Sim e não! Existem diferentes tipos de aço inoxidável. Cada um deles varia em termos de magnetismo. Por exemplo, o aço inoxidável ferrítico e o martensítico apresentam magnetismo. Por outro lado, o aço inoxidável austenítico não apresenta nenhum comportamento magnético. Isso se deve às diferenças no arranjo atômico.
Como eu disse anteriormente, a disposição dos átomos é fundamental para o magnetismo. Cada metal é composto por vários átomos. Cada átomo é composto por elétrons que giram em torno do núcleo. Cada elétron tem seu spin (que produz um pequeno campo magnético). Como os átomos têm muitos elétrons, seu spin coletivo causa um impacto significativo.
Esse giro coletivo de um elétron produz magnetismo. Entretanto, a disposição dos átomos funciona como um obstáculo. Alguns aços inoxidáveis têm uma estrutura de átomos muito organizada. Os átomos nesses tipos de aço permanecem muito próximos uns dos outros. Portanto, eles não suportam nem cancelam o spin coletivo dos elétrons.
Como resultado, não há magnetismo. O aço inoxidável austenítico é um exemplo. Por outro lado, alguns tipos de aço inoxidável não têm átomos de estrutura organizada. Eles permanecem frouxamente unidos. Portanto, eles suportam o spin e não alteram sua direção de spin. Como resultado, o spin do elétron produz magnetismo.
O aço inoxidável ferrítico é um exemplo de comportamento magnético. Lembre-se de que os átomos de metal estão dispostos em uma geometria específica chamada de cristal. Esses cristais definem se um metal é magnético ou não magnético. Um metal com átomos muito organizados seria não magnético e vice-versa.
Tipos de aço inoxidável e seu magnetismo
Não vou deixá-lo na mão apenas explicando o magnetismo do aço inoxidável. Alguns tipos de aço inoxidável se comportam de maneira diferente quando estão perto de um ímã. Vamos discutir esses tipos e suas características magnéticas.
1- Aço inoxidável austenítico
Esse aço inoxidável é famoso por sua resistência à corrosão. Ele tem um teor muito alto de cromo, juntamente com outros elementos de liga. Assim, ele pode facilmente formar óxido de cromo quando em condições úmidas, evitando a ferrugem. Além disso, é um aço inoxidável não magnético. Mas a pergunta é: POR QUÊ?
Essa categoria de aço inoxidável tem estruturas de átomos FCC (Face Centered Cubic). Os átomos são mantidos juntos e muito bem organizados. Assim, eles podem cancelar facilmente o spin ou o campo magnético produzido por seus elétrons. Como resultado, não há magnetismo. Quando uma liga desse tipo se aproxima de um ímã, ela não apresenta nenhum movimento. Os aços inoxidáveis 304 e 316 são exemplos disso.
2- Aço inoxidável ferrítico
Esse tipo de aço inoxidável é barato. É menos resistente à corrosão do que o aço austenítico. Esses metais são magnéticos e podem aderir a ímãs próximos. O motivo é que eles têm um cristal ou arranjo de átomos BCC (Body Centered Cubic).
Nesses metais, os elétrons giram, ou seja, os pequenos campos magnéticos não são cancelados. Os átomos são mantidos frouxamente. Portanto, o campo magnético produzido pela rotação dos elétrons consegue se alinhar. Como resultado, esse metal se torna magnético. Ele adere ao ímã. Os aços inoxidáveis das classes 430 e 409 são exemplos.
3- Aço inoxidável martensítico
Esse metal tem um alto teor de carbono, além de ferro, cromo e níquel. Por esse motivo, é muito duro. Entretanto, ao contrário do aço inoxidável austenítico, ele é magnético. Suas propriedades são semelhantes àquelas que exibem magnetismo. É interessante notar que ele tem um arranjo atômico semelhante ao do aço inoxidável ferrítico.
Você pode se perguntar se eles se enquadram na categoria de aço inoxidável ferrítico. Mas isso não é verdade, pois eles têm sua própria categoria. Após o resfriamento instantâneo, seu arranjo eletrônico é alterado. Assim, seu cristal muda de BCC para BCT, que é trigonal centrado no corpo. Sua disposição de átomos não cancela o spin coletivo dos elétrons.
Como resultado, o spin desses elétrons se alinha e causa um campo magnético significativo. Assim, o metal se torna magnético. A questão é: como eles são resfriados para mudar suas estruturas? Esses aços inoxidáveis são duros e passam por aquecimento. Durante o aquecimento, os fabricante de aço os coloca em resfriamento imediato. Como resultado, suas estruturas são perturbadas.
Ponto adicional: Esse resfriamento repentino durante o processo de aquecimento é chamado de resfriamento. Essa transformação de uma temperatura muito alta para uma temperatura baixa é crítica. Ela causa desordem nas estruturas desses metais. Seus exemplos incluem 410 e 420.
4- Aço inoxidável duplex
Esse é um tipo único de aço inoxidável que tem uma estrutura atômica diferente. Suas características são uma mistura de aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos. O motivo é que sua microestrutura atômica tem arranjos cristalinos FCC e BCC. Alguns dos átomos estão centralizados em um arranjo cúbico. Essa fase impede as propriedades magnéticas desses metais.
No entanto, algumas de suas porções atômicas têm arranjos ou estruturas cúbicas centradas no corpo. Portanto, essa parte, como o metal ferrite, suporta o comportamento magnético. O spin dos elétrons pode se alinhar, produzindo a natureza magnética de um metal. Esses tipos de aço inoxidável são feitas por meio do processo de aquecimento.
Você está pensando em suas propriedades mecânicas? Elas são semelhantes às do aço inoxidável austenítico e ferrítico. Eles são fortes, resistentes à corrosão e à fadiga. Acima de tudo, seus preços não são muito altos, o que é uma grande vantagem. O fabricante produz esses metais para atender a requisitos específicos em seus projetos. Seus exemplos incluem os graus 2205 e 2507.
5- Aço inoxidável endurecido por precipitação
Esses aços inoxidáveis são semelhantes aos tipos martensíticos. Há um aspecto fundamental a ser entendido. Esses aços são produzidos por meio de aquecimento e, em seguida, resfriamento. Portanto, suas microestruturas mudam de BCC para BCT devido ao aquecimento e ao resfriamento. O transporte de BBC para BCT é semelhante ao do aço inoxidável martensítico. No que diz respeito ao magnetismo, eles são magnéticos. Quando colocados perto de um ímã, eles mostram algum movimento de atração.
Por que o magnetismo é importante no aço inoxidável?
O comportamento magnético do aço inoxidável é útil de várias maneiras. Primeiro, essa propriedade é excelente para identificar diferentes materiais. Você pode identificar vários tipos de aço inoxidável usando um ímã. Para isso, você colocará um ímã próximo à peça. Se ela for atraída por um ímã, ela será de aço inoxidável ferrítico ou martensítico.
Lembre-se de que cada aço inoxidável tem suas propriedades exclusivas. Por exemplo, o aço inoxidável austenítico tem alto teor de cromo e é à prova de ferrugem. Por outro lado, a resistência à ferrugem do aço inoxidável ferrítico é um pouco comprometida. Os fabricantes usam um recurso magnético para avaliar o aço inoxidável. Isso os ajuda a entender suas características e tipos.
No final, os fabricantes escolhem o material adequado para os produtos. Além disso, algumas aplicações envolvem o comportamento magnético do aço inoxidável. Por exemplo, os componentes de sensores e sistemas elétricos usam aço inoxidável. Esses produtos utilizam o comportamento magnético desse metal. Portanto, o magnetismo desempenha um papel crucial na aplicação e na usabilidade desse material.
Fatores que afetam o magnetismo do aço inoxidável
A natureza magnética do aço inoxidável, de uma forma ou de outra, está ligada a muitos outros fatores. Essas facetas podem afetar as propriedades magnéticas de todos os tipos. Aqui está a lista dos principais fatores que afetam o magnetismo do aço inoxidável:
- Composição
- Soldagem e fabricação
- Processo de aquecimento e resfriamento
- Arranjo atômico (microestrutura)
- A presença de elétrons desemparelhados no orbital
Se o aço inoxidável tiver um alto teor de níquel, ele não será magnético. Da mesma forma, o aquecimento e o resfriamento repentino também podem alterar as propriedades magnéticas. O arranjo atômico e os spins dos elétrons são os fatores mais fundamentais. O metal com uma estrutura organizada de átomos não será magnético, e vice-versa.
Perguntas frequentes
Os ímãs grudam no aço inoxidável verdadeiro?
Isso depende do tipo de aço inoxidável. Os ímãs não aderem a alguns tipos de aço inoxidável, como o aço austenítico. Entretanto, os aços ferríticos e martensíticos aderem aos ímãs. Esses tipos de aço são magnéticos devido ao empacotamento solto de elétrons.
Qual aço inoxidável é mais magnético?
O aço inoxidável ferrítico é considerado o mais magnético devido a seus átomos centrados no corpo. Além disso, a perda de empacotamento dos átomos reforça ainda mais seu magnetismo. Seus exemplos incluem o aço inoxidável das classes 430 e 409.
Como você identifica o aço inoxidável em casa?
Identificar o aço inoxidável é fácil. Você pode fazer isso aproximando um ímã da peça de metal. Se a peça se mover em direção ao ímã e grudar nele, trata-se de aço inoxidável ferrítico ou martensítico. Se não grudar, trata-se de aço inoxidável austenítico.
Conclusão
O aço inoxidável é um material bem conhecido nas indústrias de manufatura. Sua excelente proteção contra ferrugem e resistência fazem com que ele se destaque. No entanto, seu comportamento em relação aos ímãs parece confundir as pessoas. Não há erro algum; em vez disso, o aço inoxidável tem muitos comportamentos.
Existem diferentes tipos de aço inoxidável, e cada um deles se comporta de forma diferente. Por exemplo, o aço inoxidável austenítico não é magnético, mas o ferrítico é. Um aspecto comum a todos esses tipos é a resistência à corrosão e a força. Este guia abrange todos os aspectos relacionados ao aço inoxidável.