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Aço Inoxidável vs Aço Carbono em Aplicações de Usinagem CNC
Compreendendo as duas famílias de materiais
O que é Aço Carbono?
O aço carbono normalmente contém:
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0,05–0,6% de carbono
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Pequenas quantidades de manganês e silício
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Ligação mínima
As classes mais comuns para usinagem CNC incluem:
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AISI 1018 / C45
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1045
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1144 com resistência à tensão
USOS TÍPICOS: eixos, suportes, estruturas, peças estruturais.
O que é Aço Inoxidável?
Os aços inoxidáveis contêm:
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≥10,5% de cromo para resistência à corrosão
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Níquel e molibdênio em graus austeníticos
As classes mais comuns para usinagem CNC incluem:
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303, 304, 316
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410, 420
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17-4 PH
USOS TÍPICOS: válvulas, componentes médicos, equipamentos marinhos.
Teste real de comparação na oficina
Um fabricante sob contrato realizou ensaios controlados de torneamento em barras de Ø50 mm:
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aço Carbono 1045 (HB 200)
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acero inoxidável 316 (HB 180)
Usando pastilhas idênticas de metal duro:
| Metricidade | aço Carbono 1045 | aço inoxidável 316 |
|---|---|---|
| Velocidade da superfície | 180 m/min | 110 m/min |
| Vida da Ferramenta | 420 peças/aresta | 230 peças/aresta |
| Rugosidade média (Ra) | 1,2 µm | 1.6 µm |
| Carga no eixo principal | 62% | 81% |
| Controle de cavacos | Estável | Fibroso |
| Custo da plaqueta por peça | Linha de Base | +38% |
Conclusão: O aço inoxidável exigia velocidades mais baixas e causava custos significativamente maiores com ferramentas.
Comparação de usinabilidade
| Fator | Aço carbono | Aço inoxidável |
|---|---|---|
| Velocidade de corte | Mais alto | Inferior |
| Endurecimento por deformação | Baixa | Alta (304/316) |
| Vida da Ferramenta | Mais longo | Mais curto |
| Controle de cavacos | Boa | Difícil |
| Geração de Calor | Moderado | Alto |
| Demanda de Refrigerante | Médio | Alto |
Vencedor em facilidade de usinagem: Aço carbono ✅
Resistência à corrosão e ambiente de utilização
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O aço carbono enferruja, a menos que seja revestido ou pintado
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O aço inoxidável resiste naturalmente à corrosão
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o aço inoxidável 316 supera o aço carbono em ambientes marinhos ou com exposição química
Vencedor para ambientes corrosivos: Aço inoxidável ✅
Resistência mecânica e tratamento térmico
Aço Carbono:
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Fácil de submeter ao tratamento térmico
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Amplamente disponível
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Custos eficientes em estados pré-endurecidos
Inoxidável:
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o 17-4 PH oferece excelente resistência após o envelhecimento
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As classes austeníticas (304/316) são não magnéticas e tenazes
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As classes martensíticas (420) podem ser temperadas
Comparação de custos na usinagem CNC
A partir de auditorias de aquisição:
| Elemento de Custo | Aço carbono | Aço inoxidável |
|---|---|---|
| Matéria-prima | Linha de Base | +25–60% |
| Custo de Ferramental | Inferior | Mais alto |
| Tempo de ciclo | Mais curto | Mais longo |
| Custo total de usinagem | Inferior | Mais alto |
Vencedor em eficiência de custos: Aço carbono ✅
Flexibilidade de projeto e controle de tolerâncias
Ambos os materiais conseguem atingir tolerâncias rigorosas, mas:
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O aço inoxidável exige ferramentas mais afiadas e um melhor controle térmico
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O aço carbono é mais tolerante
Quando Escolher o Aço Inoxidável para Usinagem CNC
Escolha o aço inoxidável se:
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As peças estiverem expostas à corrosão ou a produtos químicos
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A limpeza for crítica (alimentício/médico)
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For necessária resistência a altas temperaturas
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O acabamento superficial estético for importante
Quando Escolher o Aço Carbono para Usinagem CNC
Escolha o aço carbono se:
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O ambiente for seco
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O revestimento protetor é aceitável
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O orçamento é apertado
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São necessários altos volumes
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Está previsto tratamento térmico pós-usinagem
Perguntas frequentes: Usinagem CNC em aço inoxidável vs. aço carbono
O aço inoxidável é sempre mais difícil de usinar?
As classes austeníticas, como as ligas 304/316, são significativamente mais difíceis de usinar; as ligas 303 e 17-4 PH são muito mais fáceis de usinar.