Porque o ímã não atrai o aço?

Aço inoxidável “pega imã”?

Em algumas situações me deparei com esse questionamento de colegas e de clientes. Talvez muitas pessoas carreguem consigo essa dúvida.

Para responder essa pergunta, se faz necessário primeiro entender o que é um aço inoxidável. Vamos lá...

Um material metálico (sistema FeC) é considerado aço quando o seu teor de carbono não excede 2,0% (limite de solubilidade do carbono na fase austenita @ 1130ºC). Para um aço ser considerado inoxidável o seu teor de cromo deve ser superior a 10%, assim o cromo presente na liga em contato com a atmosfera terrestre (que contém aproximadamente 20% de O2) formará um óxido protetor, a chamada camada passiva que conhecemos, não permitindo que o aço “enferruje” parcialmente ou totalmente.

               Em função da composição química, do processo de fabricação e dos processos de tratamento térmico, têm-se três classes normalmente utilizadas de aço inoxidável: ferrítico, austenítico e martensítico. Além dos aços inoxidáveis com microestruturas duplas, como duplex e o super duplex.

               O assunto seria muito extenso se fossemos discutir todos os tipos de aços inoxidáveis conhecidos. Assim para responder a pergunta inicial, adotou-se como referência os aços inoxidáveis austeníticos, que estão presentes em abundância em nossa vida cotidiana.

               A ferrita (α) é uma possível fase presente nas ligas FeC que tem estrutura cristalina ccc (cúbica de corpo centrada) e que dá ao aço propriedades magnéticas.

               A austenita (γ) é uma possível fase presente nas ligas FeC que tem estrutura cristalina cfc (cúbica de face centrada) e que dá ao aço propriedades não magnéticas.

               Em resumo a resposta mais adequada seria que dependendo da composição química e da sua microestrutura, o aço inoxidável pode “pegar” ou “não pegar” imã. Uma microestrutura totalmente austenítica não causará atração ao imã, porém uma microestrutura predominantemente austenítica com presença, mesmo que residual, de ferrita poderá atrair o imã (a intensidade da atração poderá variar de um material para o outro).

               Uma boa referência para prever a microestrutura do material a partir da sua composição química é o diagrama de Schaeffler. Calculando o cromo equivalente e o níquel equivalente, você poderá consultar o percentual de cada fase prevista no diagrama. Se houver ferrita, provavelmente o material atrairá o imã. Um cuidado que se deve considerar é que o diagrama de Schaeffler prevê as fases no equilíbrio termodinâmico, ou seja, considera que haja tempo útil para que toda a difusão atômica ocorra, e nem sempre no processo de obtenção isso acontece, situação que poderá influenciar na sua análise.

               Exemplificando tudo isso: considerando um material conforme a norma ASTM A351 CF8M, um aço inoxidável fundido equivalente a um aço laminado AISI 316. Dados avaliados na sua composição química: C=0,07%; Mn=1,25%; Si=1,40%; Cr=19,00%; Ni=11,00%; Mo=2,5%.

               Cr equivalente = %Cr + % Mo + 1,5x%Si + %Nb

               Cr equivalente = 19,00 + 2,50 + 1,5x1,40 + 0,00 = 23,6%

               Ni equivalente = %Ni + 30x%C + 0,5x%Mn + 30x%N

               Ni equivalente = 11,00 + 30x0,07 + 0,5x1,25 + 30x0,00 = 13,7%

               Segundo o diagrama de Schaeffler, para um cromo equivalente de 23,6% e para um níquel equivalente de 13,7%, se terá: 80% de austenita e 20% de ferrita. Assim, o material tenderá a atrair o imã pela presença da ferrita. Um tratamento térmico de solubilização poderá, por exemplo, ajudar para que a fase ferrita não se forme e com isso o material tenderá a não ser magnético. Existe uma relação direta com a composição química e coma forma de processamento do material.

               Contudo, não se deve considerar como referência para avaliação da qualidade do material (exclusivamente) se o mesmo é magnético ou não magnético. Existem experimentos adequados para checar a resistência mecânica e a resistência à corrosão.

               Um ensaio interessante para se verificar a resistência à corrosão intergranular do material é a prática “A” de acordo com a norma ASTM A262.

               Espero ter contribuído para o entendimento dessa situação que muitas vezes nos causa dúvidas...

Porque o ímã não atrai o aço inox?

O imã adere no inox Ferrítico pois são magnéticos (contém apenas cromo na sua composição), Já no inox austenítico ele não adere (exceto após alterações de conformação mecânica), pois os austeníticos contém cromo e níquel em sua composição.

Porque o ímã não atrai objetos de ferro?

A resposta é simples! O campo magnético gerado por um ímã é uma região no espaço que o envolve totalmente e influencia outros ímãs, ou qualquer outro corpo formado de material ferromagnético. Quando esse corpo ferromagnético entrar nessa região fica sujeito a uma força magnética.

Qual metal que o ímã não pega?

A força magnética do imã atua sobre certos metais como o ferro, o níquel e o cobalto, isto é, sobre os materiais denominados ferromagnéticos. Nem todos os metais são ferromagnéticos. Os metais das medalhas olímpicas, por exemplo, o ouro, a prata e o cobre não são atraídos pelos imãs.

Porque o alumínio não atrai o ímã?

No alumínio, os campos são bagunçados e se anulam uns aos outros. Em outros metais, como o ferro, há regiões (domínios) nas quais os campos são orientados para o mesmo lado. Nos imãs, até os domínios seguem a mesma direção. Por isso eles só atraem materiais com campos alinhados.