Os aços inoxidáveis ​​podem ser produzidos com cinco estruturas cristalinas distintas: ferrítica, austenítica, martensítica, duplex e endurecimento por precipitação.

Ferrítico

Os aços inoxidáveis ​​ferríticos contêm ferro, carbono e entre 10,5 e 18 por cento de cromo. Eles podem conter outros elementos de liga, como molibdênio ou alumínio, mas geralmente em quantidades muito pequenas. Eles têm uma estrutura cristalina cúbica centrada no corpo (BCC) - a mesma que o ferro puro à temperatura ambiente.

Devido à sua estrutura cristalina, os aços inoxidáveis ​​ferríticos são magnéticos. Seu conteúdo de carbono relativamente baixo produz uma resistência correspondentemente baixa. Outros pontos fracos do tipo ferrítico incluem baixa soldabilidade e resistência à corrosão reduzida. Eles são, no entanto, desejáveis ​​para aplicações de engenharia por causa de sua tenacidade superior. Os aços inoxidáveis ​​ferríticos são freqüentemente usados ​​para escapamento de veículos, tubulações de combustível e acabamento arquitetônico.

Austenítico

Os aços inoxidáveis ​​austeníticos têm uma estrutura cristalina cúbica de face centrada (FCC); eles são compostos de ferro, carbono, cromo e pelo menos 8% de níquel. Devido ao seu alto teor de cromo e níquel, eles são altamente resistentes à corrosão. Eles não são magnéticos. Como os aços inoxidáveis ​​ferríticos, os aços inoxidáveis ​​austeníticos não podem ser endurecidos por tratamento térmico. No entanto, eles podem ser endurecidos por trabalho a frio. O alto teor de níquel nos aços inoxidáveis ​​austeníticos os torna capazes de funcionar bem em aplicações de baixa temperatura.

Os dois aços inoxidáveis ​​mais comuns - 304 e 316 - são tipos austeníticos; o principal motivador por trás da popularidade dos aços inoxidáveis ​​austeníticos é a facilidade com que podem ser moldados e soldados, o que os torna ideais para uso em manufatura de alta eficiência.

Existem muitos subgrupos de aço inoxidável austenítico, com grandes variações no conteúdo de carbono. As propriedades são ajustadas ainda mais pela adição de elementos de liga, como molibdênio, titânio e cobre.

Os aços inoxidáveis ​​austeníticos são freqüentemente usados ​​para produzir pias de cozinha, molduras de janelas, equipamentos de processamento de alimentos, fornos, tanques de produtos químicos e móveis externos, como bancos e postes de amarração.

Martensítico

Os aços inoxidáveis ​​martensíticos têm uma estrutura tetragonal centrada no corpo (BCT). Eles contêm 12 a 18 por cento de cromo e têm um teor de carbono mais alto (0,1 a 1,2 por cento) do que os aços inoxidáveis ​​austeníticos ou ferríticos. Como a estrutura ferrítica do BCC, o BCT é magnético. A principal diferença é que o aço inoxidável martensítico pode ser endurecido por tratamento térmico devido ao seu alto teor de carbono. Isso o torna útil para uma série de aplicações para as quais o aço inoxidável ferrítico seria inadequado, incluindo peças aeroespaciais, talheres e lâminas.

Os aços inoxidáveis ​​martensíticos são altamente úteis em situações onde a resistência do aço é mais importante do que sua soldabilidade ou resistência à corrosão. Os aços martensíticos endurecidos não podem ser conformados a frio.

Duplex

Os aços inoxidáveis ​​duplex são o tipo de aço inoxidável mais recente. Eles contêm mais cromo (19 - 32 por cento) e molibdênio (até 5 por cento) do que os aços inoxidáveis ​​austeníticos, mas significativamente menos níquel. Os aços inoxidáveis ​​duplex às vezes são chamados de austenítico-ferrítico porque possuem uma estrutura cristalina híbrida ferrítica e austenítica. A mistura quase a meio a meio das fases austenítica e ferrítica nos aços inoxidáveis ​​duplex oferece algumas vantagens exclusivas.

Os graus duplex são um compromisso: eles são mais resistentes à corrosão sob tensão do que os graus austeníticos, mais resistentes do que os ferríticos e aproximadamente duas vezes mais fortes do que uma forma pura de qualquer um deles. A principal vantagem dos aços inoxidáveis ​​duplex é uma resistência à corrosão igual a - e, no caso de exposição ao cloreto, superior - aos graus austeníticos.

Outra vantagem significativa dos aços inoxidáveis ​​duplex é a eficiência de custos - a resistência e a resistência à corrosão do aço inoxidável duplex são obtidas com um teor de liga inferior do que os graus austeníticos equivalentes.

Os aços inoxidáveis ​​duplex são usados ​​regularmente para produzir peças para aplicações expostas a cloreto, como dessalinização, coleta de alimentos e petroquímica.

Endurecimento por precipitação

Os aços inoxidáveis ​​endurecidos por precipitação podem ter uma variedade de estruturas cristalinas, no entanto, todos eles contêm cromo e níquel. Suas características comuns são resistência à corrosão, facilidade de fabricação e resistência à tração extremamente alta com tratamento térmico de baixa temperatura.

Ligas austeníticas endurecíveis por precipitação têm sido substituídas principalmente por superligas de maior resistência, no entanto aços inoxidáveis ​​semi-austeníticos endurecíveis por precipitação continuam a ser usados ​​em aplicações aeroespaciais, e mesmo aplicados em novas formas.

Os aços inoxidáveis ​​endurecíveis por precipitação martensíticos são mais fortes do que os tipos martensíticos regulares e são freqüentemente usados ​​para produzir barras, hastes e arame.