O que é o inox: camada passiva, ligas e acabamentos

Com a palavra "inox" designamos tanto a pia da cozinha quanto o corrimão da varanda e a fita sobre a porta de entrada. Na realidade, trata-se de toda uma família de aços com composição diferente, preço diferente e comportamento muito diferente quando o ar ao redor é salino.

Este artigo é sobre o inox como material: o que o torna inoxidável, por que tudo se resume a uma camada com espessura de poucos nanômetros, como se lê a designação e o que acontece com o metal quando você corta, dobra, solda e limpa. Se está comparando 304 e 316 como acabamento de um painel decorativo, isso está em painéis bond e inox. Aqui descemos um nível mais fundo — na metalurgia.

A palavra é francesa e é uma promessa

"Inox" vem do francês inoxydable — "não oxidável"; entra em várias línguas através do comércio. O inglês stainless promete algo mais modesto: "não mancha". A palavra francesa promete mais do que o metal consegue cumprir.

E aqui está o primeiro paradoxo. O inox oxida — instantaneamente, no momento em que encontra ar — e é exatamente isso que o salva. A promessa não é "não reage com o oxigênio", mas "reage tão rápido e de forma tão organizada que se auto-sela". Como palavra, "inox" é imprecisa; como mecanismo, descreve a coisa certa com sinal invertido.

A história é curta: Pierre Berthier observa a resistência ácida das ligas ferro-cromo em 1821, e em 1913 o britânico Harry Brearley descobre que sua amostra de alto teor de cromo simplesmente não enferruja.

A definição é um número: 10,5% de cromo

"Inoxidável" não é um conceito descritivo, mas uma definição com valor. Pela norma EN 10088-1, um aço é inoxidável quando contém no mínimo 10,5% de cromo em massa e no máximo 1,2% de carbono. Abaixo desse limite, o filme de óxido na superfície é fragmentado e poroso — existe em alguns pontos, não existe em outros, e a corrosão passa pelos buracos. Acima do limite, o filme torna-se contínuo.

Por isso 10,5% não é um número redondo de catálogo, mas um limiar de comportamento. Na prática, as marcas mais difundidas começam bem acima desse mínimo — em 16–18% de cromo.

A camada passiva: alguns nanômetros que decidem tudo

Quando o cromo no aço encontra oxigênio, forma óxido de cromo — um filme denso, fortemente aderido e quimicamente estável com espessura de 1–3 nanômetros (a Outokumpu indica 1–3 nm, a ISSF — 2–3 nm). Para dar uma ideia de escala: uma folha de papel de 0,1 mm é cerca de 40.000 vezes mais espessa. O filme é transparente, não se vê nem se sente ao toque — o brilho que chamamos de "inox" é do metal por baixo dele. O mecanismo está descrito em detalhe pela Associação Britânica do Aço Inoxidável.

A diferença em relação à tinta é fundamental. A tinta é uma camada aplicada por cima: se você a risca, o buraco permanece um buraco e ali começa a ferrugem. A camada passiva o próprio material a produz sozinho — se a risca, o cromo na superfície recém-exposta reage com o oxigênio ao redor e o filme se fecha novamente. É o único "revestimento" que se repara sozinho.

A condição, porém, é uma só e essencial: precisa haver oxigênio. A auto-regeneração é uma reação química e precisa de um reagente. Um inox que fica sob uma sobreposição, sob uma vedação ou em água parada sem acesso de ar, perde a capacidade de se autocurar exatamente onde mais precisa disso.

O que destrói a camada passiva

Praticamente todos os problemas com o inox são problemas desse filme. Quatro mecanismos explicam quase tudo o que pode dar errado:

• Cloretos. O íon cloreto é pequeno e agressivo e perfura o filme de forma pontual, não uniforme. O resultado é a corrosão por pite (pitting) — uma cratera escura que cresce para dentro, enquanto a superfície ao redor parece intacta. As fontes são conhecidas: sal marinho no ar, sal de degelo no pavimento, água clorada de piscina, produtos de limpeza com cloro no banheiro.
• Falta de oxigênio. Sob uma sobreposição, sob uma arruela, atrás de uma vedação, a umidade fica retida, o oxigênio é escasso e o filme não consegue se regenerar. É a corrosão em frestas — a razão pela qual o inox costuma falhar justamente onde parece mais protegido.
• Contaminação por aço-carbono. Partículas microscópicas de aço comum, deixadas por uma escova de aço, disco de esmerilhamento ou uma bancada de trabalho comum, enferrujam sozinhas e iniciam um ataque localizado. A mancha aparece dias depois e a culpa geralmente é atribuída a um "inox de má qualidade".
• Cor de revenido após soldagem. As colorações azul-acastanhadas ao redor do cordão são uma camada de óxido, sob a qual o aço ficou empobrecido em cromo — se não for removida, é o ponto fraco da peça.

As quatro famílias e por que são diferentes

O inox se divide em famílias de acordo com sua estrutura cristalina, e esta, por sua vez, com a composição. A família determina o magnetismo, a dobra, a soldabilidade e o preço.

Austeníticos (série 300)

A família mais difundida — aqui estão o 1.4301 (304) e o 1.4401 (316). Contêm cromo e níquel; o níquel estabiliza a estrutura austenítica e lhe confere as propriedades características: excelente plasticidade, excelente soldabilidade e, no estado recozido — praticamente não magnético. Pela EN 10088-2, para o 1.4301, a chapa laminada a frio é declarada com Rp0,2 ≥ 230 MPa e Rm 540–750 MPa (a chapa laminada a quente — 210 e 520–720 MPa), com alongamento ≥ 45%. Pela EN 10088-1, a condutividade térmica a 20 °C é 15 W/(m·K), e o coeficiente médio de dilatação térmica — 16 × 10⁻⁶ 1/K para 20–100 °C e 18 × 10⁻⁶ a 500 °C. (As fichas técnicas americanas para o 304 costumam indicar 16 e 17,3 — daí vem metade da confusão nas especificações.)

O lado negativo: encrua fortemente com o trabalho a frio, e o níquel é uma commodity negociada em bolsa — por isso a chapa de 304 encarece e barateia por razões alheias ao seu projeto.

Ferríticos (série 400)

O representante clássico é o 1.4016 (430): 16–18% de cromo, no máximo 0,08% de carbono e sem níquel. A ausência de níquel torna a liga mais barata e com preço muito mais estável. O inox ferrítico é magnético, conduz melhor o calor (≈25 W/(m·K)) e se dilata menos (10,0–11,0 × 10⁻⁶ 1/K) — uma vantagem na soldagem, pois deforma menos. Mecanicamente: Rp0,2 240–260 MPa, Rm 430–600 MPa (em chapa espessa 430–630), mas alongamento de apenas 18–20%.

O baixo alongamento é uma limitação: o 430 dobra bem, mas não suporta estiramento profundo. Mais importante é o aspecto corrosivo — o 1.4016 é indicado para interiores e ambientes pouco agressivos: eletrodomésticos de linha branca, utensílios de cozinha, detalhes decorativos, chaminés. Perto do mar, a diferença já aparece no primeiro ano.

Martensíticos

Aqui estão o 1.4021 (X20Cr13, AISI 420) com 12–14% de cromo e 0,16–0,25% de carbono e o mais rico em carbono 1.4028 (X30Cr13, 0,26–0,35% C). O alto teor de carbono permite o tratamento térmico de têmpera. A EN 10088 não especifica dureza, mas sim condições (+QT) em MPa; segundo dados dos fabricantes, o 1.4021 atinge cerca de 46–50 HRC, e o 1.4028 — 50–54 HRC. Daí as aplicações: facas, instrumentos cirúrgicos, eixos, peças de bombas e válvulas.

O preço da dureza é a resistência à corrosão: menos cromo e mais carbono significam uma camada passiva mais fraca — por isso a faca de cozinha enferruja se ficar molhada na pia, enquanto a pia ao seu redor não.

Duplex

O duplex é uma mistura de austenita e ferrita em proporções aproximadamente iguais. Pela EN 10088, a liga 1.4462 contém 21–23% de cromo, 4,5–6,5% de níquel, 2,5–3,5% de molibdênio e 0,10–0,22% de nitrogênio. Aqui há uma armadilha que custa dinheiro: a norma americana UNS S32205 estreita os mesmos limites para 22–23% Cr, 3,0–3,5% Mo e 0,14–0,20% N, de modo que uma chapa certificada como 1.4462 não cobre automaticamente o S32205. O resultado é um limite de escoamento cerca de duas vezes maior em relação ao 316, com menos níquel, e uma resistência muito alta aos cloretos — indústria química, construções marítimas, reservatórios, pontes. Não é "um inox melhor" para tudo: é mais difícil de conformar e exige um controle mais rigoroso na soldagem.

O ímã não é um teste de qualidade

O mito mais difundido nas oficinas: "se o ímã gruda, não é inox de verdade". O inox austenítico recozido é de fato praticamente não magnético, mas após o trabalho a frio parte da austenita se transforma em martensita e o material se torna levemente magnético — nas bordas cortadas, nos cantos de estiramento profundo, ao redor dos furos estampados. Já as ligas ferríticas e martensíticas são magnéticas por definição e, ainda assim, são inox perfeitamente legítimo. E o mais importante: o ímã não diferencia o 304 do 316, porque a diferença está no molibdênio.

Como ler a designação

Em uma especificação você encontrará dois sistemas, e é bom traduzi-los mentalmente:

Número EN	Nome EN	AISI	O que significa
1.4301	X5CrNi18-10	304	O austenítico básico: ~18% Cr, ~8% Ni
1.4307	X2CrNi18-9	304L	O mesmo, com baixo teor de carbono
1.4401	X5CrNiMo17-12-2	316	Com molibdênio para resistência a cloretos
1.4404	X2CrNiMo17-12-2	316L	316 com baixo teor de carbono
1.4016	X6Cr17	430	Ferrítico, apenas cromo, sem níquel
1.4462	X2CrNiMoN22-5-3	2205	Duplex

O número europeu (1.43xx, 1.44xx) é o que consta no certificado e na fatura; a designação americana (304, 316, 430) é a que se fala na oficina. Se no documento está escrito 1.4301, você comprou 304 — independentemente do que tenha sido dito verbalmente.

O nome pela EN se lê literalmente: X significa aço altamente ligado, o número seguinte é o carbono multiplicado por 100, seguem-se os elementos de liga e seus percentuais. X5CrNi18-10 = 0,05% de carbono, 18% de cromo, 10% de níquel.

O que significa "L"

L vem de low carbon e não é um adicional cosmético. As ligas padrão admitem cerca de 0,07–0,08% de carbono; as ligas L o limitam a no máximo 0,030%. A razão está na soldagem: quando mantido aproximadamente na faixa de 425–850 °C — não há um limite único, a BSSA indica 370–815 °C, a Outokumpu 550–850 °C — o carbono migra para os contornos de grão e se combina com o cromo formando carbonetos de cromo. Esse cromo deixa de participar da camada passiva e ao longo dos contornos fica uma zona empobrecida em cromo. O fenômeno é chamado de sensitização, e a consequência é a corrosão intergranular — a "corrosão do cordão de solda".

O 316L resolve o problema na origem: abaixo de 0,030% de carbono não há material suficiente para formar carbonetos e o cordão permanece resistente sem tratamento térmico adicional. Por isso, para tudo o que é soldado — reservatórios, corrimãos, tubulações, estruturas — a liga L é a escolha sensata, não um capricho mais caro.

PREN: um número que permite comparar

O PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) coloca duas ligas na mesma escala:

PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N

A fórmula pondera os três elementos que efetivamente atuam contra a corrosão por pite: o cromo entra com coeficiente 1, o molibdênio — com 3,3, o nitrogênio — com 16. Substitua a composição das ligas e verá por que o duplex está em outra categoria, e por que o 430 não é candidato a ambientes marítimos. Para o proprietário de uma casa a meio quilômetro da praia, toda essa matemática se resume a uma frase: peça por 316, não apenas por "inox".

Também é importante saber o que o PREN não é. Não é uma vida útil e não leva em conta o acabamento superficial, as frestas, a temperatura nem a soldagem. O PREN compara ligas, não peças.

Acabamentos superficiais segundo a EN 10088-2

O acabamento superficial é uma especificação à parte, com código: um número para a laminação (1 — a quente, 2 — a frio) mais uma letra para o processamento.

Quatro deles cobrem quase tudo. O 2B é o acabamento padrão laminado a frio — levemente fosco e o mais disponível no mercado. O 2R (BA, bright annealed) é recozido brilhante: muito liso e reflexivo, sem ser polido. O 2J é escovado — o conhecido "inox escovado", US No. 4, com direção de escovação visível. O 2P é o polimento espelhado, US No. 8. Os códigos da EN não são equivalentes formais dos números americanos — a comparação é aproximada.

O acabamento não é apenas uma questão estética. Quanto mais rugosa a superfície, melhor ela retém sal, poeira e umidade, e mais facilmente surge a mancha de chá (tea staining) — um depósito acastanhado que é cosmético, mas estraga a aparência de tudo. A Associação Australiana do Aço Inoxidável descreve isso como um problema típico até cerca de 5 km de uma praia com ondas e até 1 km de água do mar calma, e recomenda acabamentos mais lisos como o 2B e o BA em vez do escovado No. 4; em condições mais desfavoráveis — vento, ar poluído, local abrigado — a mancha é observada até 20 km da costa. A mesma fonte considera o 316 como o mínimo recomendado na faixa de cinco quilômetros. Para aplicações arquitetônicas marítimas e externas, a norma também oferece o código mais rigoroso 2K — polimento acetinado com exigência adicional de rugosidade inferior a 0,5 µm transversal à direção de escovação.

Daí decorrem duas consequências. "Inox escovado" não é uma especificação — duas superfícies escovadas com abrasivos diferentes se comportam de forma diferente, por isso peça o código e, em projetos mais exigentes, o valor de Ra. E a direção da escovação faz parte do pedido: dois painéis com escovação em direções diferentes parecem materiais distintos sob luz lateral.

Conformação, corte, soldagem

Conformação. O inox austenítico encrua fortemente: quanto mais você o deforma, mais duro ele fica — maior força na prensa, maior efeito de retorno elástico e, às vezes, recozimento intermediário. O ferrítico 1.4016 dobra bem, mas com alongamento de 18–20% não é material para estiramento profundo.

Corte. O laser é rápido e preciso, mas corta com calor: segundo dados de processadores, em uma chapa de 316L com 10 mm de espessura, ao redor do corte permanece uma zona termicamente afetada da ordem de 0,3 a 1 mm. O número depende fortemente do regime de corte e não é padronizado — considere-o uma ordem de grandeza, não uma garantia. O jato d'água corta a frio — abrasivo e água, sem zona termicamente afetada — e por isso é preferido quando a borda fica exposta em ambiente agressivo. O estampo e a tesoura fazem um excelente trabalho em chapas finas, desde que a ferramenta esteja afiada: uma ferramenta cega "amassa" a borda e deixa microfissuras.

Soldagem. TIG e MIG com material de adição adequado e proteção da raiz com argônio, para não oxidar o verso do cordão. Após a soldagem, a cor de revenido deve obrigatoriamente ser removida — por decapagem, com escova de aço inoxidável ou eletroquimicamente. O inox austenítico dilata-se cerca de 16 × 10⁻⁶ 1/K, e a 500 °C — 18 × 10⁻⁶, por isso as estruturas soldadas se contraem e deformam mais do que espera quem está acostumado ao aço-carbono. A matriz resumida por materiais e métodos está nos parâmetros técnicos dos materiais.

A regra de ouro: nada de aço-carbono

Esta é a regra que distingue uma oficina que trabalha com inox de uma que apenas o experimentou uma vez. As ferramentas usadas em inox não devem ser usadas em aço-carbono e vice-versa.

• Escovas de arame — apenas de aço inoxidável (em trabalhos exigentes, de 316L) ou discos abrasivos de material não tecido.
• Discos, limas, suportes e bancadas de trabalho separados.
• Sem fitas de aço para embalagem e sem armazenamento sobre grades enferrujadas.
• As faíscas do corte de aço-carbono nas proximidades também contaminam: são partículas de ferro quente que se incrustam na superfície.

O traiçoeiro é o atraso: a superfície parece limpa na oficina, e os pontos de ferrugem aparecem depois da primeira chuva — já com a obra instalada.

Decapagem e passivação: duas coisas diferentes

A decapagem (pickling) é um tratamento ácido — geralmente com ácido nítrico e ácido fluorídrico — que remove uma fina camada de metal junto com a carepa, os óxidos, as partículas de ferro incrustadas e a cor de revenido. Ela limpa.

A passivação é um tratamento posterior com ácido nítrico ou cítrico, que remove o ferro livre e favorece a formação de uma camada passiva uniforme. Ela restaura a proteção. Os procedimentos estão descritos na norma ASTM A380 (limpeza, desoxidação, decapagem e passivação) e na ASTM A967 (passivação química); nas indústrias alimentícia e farmacêutica, o ácido cítrico vem substituindo cada vez mais o ácido nítrico.

A ordem importa: a passivação não resolve cor de revenido ou carepa — primeiro se decapa. E ela não "adiciona" um revestimento, apenas abre caminho para que o material faça o que lhe é próprio.

Manutenção: "inoxidável" não significa "sem cuidados"

O inox não precisa de pintura, mas precisa de limpeza. A camada passiva dá conta de tudo, desde que o sal e a sujeira não permaneçam sobre ela.

• A chuva é manutenção gratuita. A corrosão aparece primeiro sob beirais, nos nichos da porta, na parte inferior de puxadores e perfis — onde a chuva não chega, mas o sal chega.
• Água e detergente neutro suave, enxágue, secagem no sentido da escovação.
• Nunca produtos com cloro ou ácido clorídrico. A água sanitária e os produtos para rejunte são a causa mais comum de manchas em inox em ambiente doméstico.
• A frequência acompanha o ambiente: interior — raramente; ambiente urbano — periodicamente; litoral e ruas com sal de degelo no inverno — com muito mais frequência.

Quando o elemento faz parte de uma porta ou fachada, a instalação e a manutenção andam juntas — o que fica a cargo de cada uma está descrito nos serviços.

Onde se usa o inox

• Indústria alimentícia e farmacêutica. Não há revestimento que possa descascar no produto, a superfície é lavada com produtos agressivos e altas temperaturas, e os acabamentos lisos (2B, BA) não retêm resíduos. Os cordões de solda são lixados e passivados justamente para não haver frestas.
• Ambiente marítimo e arquitetura. 316 e duplex para estruturas offshore; revestimentos de fachada, corrimãos e coberturas que duram décadas sem repintura.
• Cozinhas, eletrodomésticos e medicina. Pias e bancadas de 304; tambores e painéis internos frequentemente de 430, porque o ambiente é controlado; ligas martensíticas para instrumentos de corte.
• Construção civil e esquadrias. Fixadores, âncoras, revestimentos e acabamentos decorativos — incluindo inserções e faixas em portas de entrada.

Enganos comuns

1. "O inox não enferruja." Enferruja sim — com cloretos, em frestas e por contaminação com ferro. Simplesmente não da mesma forma que o aço-carbono.
2. "A liga mais cara é sempre melhor." O 316 em um interior seco é recurso gasto sem efeito; o 430 no litoral é um erro.
3. "O arranhão estraga o inox." A camada passiva se regenera; o problema é cosmético, especialmente visível quando transversal à escovação.
4. Ligas misturadas em uma mesma peça. Um acabamento de 316 com fixadores de liga inferior reduz o produto ao nível do elemento mais fraco — exatamente nas frestas.

Como ler uma especificação de inox

1. Liga pelo número EN (1.4301, 1.4401, 1.4404…), não apenas AISI e não apenas "inox".
2. Teor de carbono — L ou liga padrão, se a peça for soldada.
3. Espessura e tolerância.
4. Código de acabamento superficial pela EN 10088-2 (2B, 2R/BA, 2J, 2P) e direção da escovação em versões escovadas.
5. Película protetora — se há, até quando permanece, se resiste ao sol.
6. Método de corte e acabamento da borda.
7. Tratamento pós-soldagem — decapagem e/ou passivação.
8. Certificado de inspeção 3.1 pela EN 10204 — solicite-o explicitamente: desde a edição da EN 10088-2 de 2014, o documento padrão é o relatório 2.2.

Em resumo. O inox é um aço com pelo menos 10,5% de cromo, que produz sozinho um revestimento de óxido de cromo com espessura de 1–3 nanômetros e o repara sozinho — desde que haja oxigênio. O resto são consequências: os cloretos perfuram o filme de forma pontual, a falta de oxigênio sob sobreposições e vedações é a segunda causa de corrosão, e as partículas de aço-carbono, a terceira. A família determina o magnetismo, a conformação e o preço; o PREN oferece uma escala comparável; o código da EN 10088-2 descreve o acabamento superficial, que influencia tanto a aparência quanto a corrosão.

Para a escolha de liga e acabamento em um painel decorativo, veja painéis bond e inox, e para os materiais de acabamento — os materiais. Os modelos prontos estão no catálogo; quando a combinação de liga, acabamento e inserções precisa ser sob medida, os painéis são fabricados sob medida por um fabricante búlgaro — veja o pedido por projeto ou as perguntas frequentes.