Aço inoxidável vs. aço carbono: Qual é a diferença?

O aço inoxidável e o aço-carbono são dois dos materiais metálicos mais utilizados na indústria atual. Embora ambos sejam baseados no ferro e partilhem algumas aparências semelhantes, as suas composições químicas distintas conferem-lhes propriedades e aplicações muito diferentes. Compreender estas diferenças fundamentais é fundamental para fazer a escolha certa para qualquer projeto de engenharia ou fabrico.

O que são o aço-carbono e o aço inoxidável?

Aço carbono é uma liga composta principalmente por ferro e carbono. O seu teor de carbono varia normalmente entre 0,02% e 2,14%. O aço-carbono é altamente valorizado pela sua elevada resistência, excelente dureza e relação custo-eficácia.

Aço inoxidável é uma liga à base de ferro que se distingue pela presença de, pelo menos, 10,5% crómio. Este teor específico de crómio forma uma camada protetora invisível e passiva na superfície do aço, que confere ao aço inoxidável a sua excecional resistência à corrosão.

Principais tipos de aço carbono

Com base no seu teor de carbono, os aços-carbono podem ser classificados em vários tipos, sendo as suas propriedades alteradas em conformidade:

• Aço de baixo teor de carbono: Contém menos de 0,25% de carbono. É altamente dúctil e tem boa soldabilidade, sendo normalmente utilizado para aço estrutural, chapas metálicas e tubos.
• Aço de carbono médio: Contém 0,25% a 0,6% de carbono. Tem maior resistência e dureza do que o aço com baixo teor de carbono e é frequentemente utilizado no fabrico de eixos, engrenagens e carris.
• Aço de alto teor de carbono: Contém carbono de 0,6% a 1,4%. É conhecido pela sua elevada dureza e resistência ao desgaste, o que o torna um material ideal para ferramentas, molas e moldes.

Principais tipos de aço inoxidável

O aço inoxidável é classificado principalmente nos seguintes tipos com base na sua estrutura cristalina e composição:

• Aço inoxidável austenítico: O tipo mais comum, contendo crómio e níquel. É apreciado pela sua excelente resistência à corrosão e ductilidade, exemplificada por Aço inoxidável 304 e 316.
• Aço inoxidável ferrítico: Contém crómio e é magnético. É uma opção mais económica, frequentemente utilizada em sistemas de escape de automóveis e em utensílios de cozinha.
• Aço inoxidável martensítico: Pode ser endurecido por tratamento térmico. Tem uma elevada resistência e é normalmente utilizado no fabrico de facas e instrumentos cirúrgicos.

Comparação do desempenho do núcleo

Métrica de desempenho	Aço inoxidável	Aço carbono
Resistência à corrosão	Excelente	Fraco (enferruja facilmente)
Custo	Elevado	Baixa
Dureza e resistência	Moderado a elevado	Elevado
Soldabilidade	Requer técnicas específicas	Bom, fácil de soldar
Aparência	Brilhante, lustroso	Sem brilho, com tendência para enferrujar
Condutividade térmica	Baixa	Elevado

Resistência à corrosão

Esta é a diferença mais significativa entre os dois. O aço inoxidável resiste à ferrugem porque o crómio da sua superfície se combina com o oxigénio para formar uma fina e durável camada de passivação de óxido de crómio. Esta camada impede eficazmente que o oxigénio e a humidade corroam o aço subjacente. O aço-carbono, sem crómio, reage facilmente com o oxigénio em ambientes húmidos ou expostos, levando à rápida formação de ferrugem.

Dureza e resistência

O aço-carbono é geralmente mais duro e mais forte do que o aço inoxidável, especialmente após tratamento térmico. A sua dureza e resistência aumentam significativamente com um maior teor de carbono. Embora alguns aços inoxidáveis de alta resistência (como os tipos martensíticos) possam atingir uma dureza elevada, o aço-carbono tem geralmente uma vantagem em termos de resistência bruta.

Maquinabilidade e soldabilidade

O aço carbono é normalmente mais fácil de cortar, perfurar e soldar do que o aço inoxidável. Devido à sua composição única, o aço inoxidável requer técnicas específicas e materiais de enchimento para a soldadura, de modo a evitar a perda das suas propriedades de resistência à corrosão. Isto faz do aço-carbono uma escolha mais comum e prática para a maioria das aplicações estruturais e de fabrico geral.

Custo

O custo é um fator crucial na seleção do material. Como o aço inoxidável contém elementos de liga caros, como o crómio e o níquel, o seu preço é normalmente muito mais elevado do que o do aço-carbono. Isto faz do aço-carbono a escolha preferida para projectos com restrições orçamentais e em que a elevada resistência à corrosão não é um requisito primordial.

Cenários de aplicação típicos

Devido às suas diferenças de desempenho, estes dois tipos de aço são utilizados em domínios distintos.

Aplicações para o aço inoxidável

O aço inoxidável é normalmente utilizado em ambientes que exigem uma elevada resistência à corrosão e higiene. As suas aplicações incluem:

• Utensílios de cozinha para uso doméstico: Lava-loiças, talheres e utensílios de cozinha.
• Equipamento médico: Instrumentos cirúrgicos e implantes médicos.
• Processamento de produtos químicos e alimentares: Tubagens, tanques e equipamento de processamento.
• Arquitetura e decoração: Fachadas de edifícios, gradeamentos e decoração interior.

Aplicações para o aço-carbono

O aço-carbono é utilizado principalmente em domínios em que a elevada resistência e a rentabilidade são fundamentais, mas em que não é necessária uma elevada resistência à corrosão. As suas aplicações incluem:

• Estruturas de construção: Vigas de aço, vergalhões e pontes.
• Transporte: Carris de caminho de ferro, carroçarias e estruturas.
• Fabrico de ferramentas: Martelos, chaves de fendas e lâminas.
• Maquinaria pesada: Engrenagens, rolamentos e tubagens.

Conclusão

A escolha entre aço inoxidável e aço-carbono acaba por se resumir a um compromisso entre custo e desempenho. Se o seu projeto exige uma excelente resistência à corrosão e um aspeto impecável, e o seu orçamento o permite, aço inoxidável é a escolha ideal. No entanto, se o seu projeto dá prioridade à elevada resistência e ao baixo custo, e pode ser utilizado num ambiente seco, aço-carbono será uma opção mais económica.

Fazer a escolha certa do material é fundamental para garantir o sucesso e a longevidade do seu projeto.