Segundo o Fórum Internacional de Aço Inoxidável (ISSF), nos últimos 20 anos, a demanda global de produtos de aço inoxidável quase dobrou nos últimos 20 anos.
Em 2014, quase 42 milhões toneladas de aço inoxidável foram produzidas em todo o mundo, 70% mais que em desde 2005. A China é um dos responsáveis por esse crescimento, passando de responsável por 13% da produção de 2005 para 52% no ano passado.
O aço inoxidável é um material indispensável para vários setores industriais pelas suas qualidades anticorrosivas, que fazem com que seja perfeito para o uso em uma grande variedade de ambientes e componentes, como nas indústrias aeroespacial, engenharia geral, consumo, petróleo e gás, médica e naval.
É ainda um material versátil, os aços inoxidáveis comuns incluem ferríticos, martensíticos, austeníticos, super-austeníticos e duplex.
O principal elemento de ligação é o cromo que forma uma película ultrafina de óxido na superfície. Normalmente, a resistência à corrosão e à oxidação aumenta juntamente com a composição do cromo. Outros elementos de ligação, como o níquel e o molibdênio, podem ser adicionados para mudar a estrutura, aumentar a resistência à corrosão e melhorar a força.
Por implicar um processo de usinagem complicado, os fabricantes de ferramentas investiram muito tempo e recursos para encontrar novos meios de enfrentar os numerosos desafios desta aplicação, por este motivo, o aumento no consumo e na produção do aço inox coincidiu com os avanços e os novos desenvolvimentos na indústria de ferramentas de corte. A usinagem do aço inox gera um calor significativo que resulta na deformação plástica e na craterização. Um fluxo abundante de fluido de corte remove o calor da aresta de corte, ajuda na quebra dos cavacos e melhora a estabilidade dimensional da peça. Ao usar o fluido de refrigeração é importante assegurar a abundância de suprimentos, já que qualquer falta pode resultar em flutuações de temperatura que darão origem a trincas térmicas, reduzindo a vida útil da ferramenta. As ferramentas de corte com refrigeração interna reduzem a temperatura e ajudam no escoamento dos cavacos.
A grande força do aço inoxidável aliada à sua grande ductilidade dificulta a quebra dos cavacos, aumentando o risco de vibração. Isto afetará o acabamento superficial, reduzindo a vida útil da ferramenta ou da pastilha. Para solucionar esse problema, as ferramentas e as peças devem estar sempre estáveis e bem presas. A oscilação da ferramenta deverá ser mínima, especialmente ao realizar operações de perfuração ou torneamento interno. Para reduzir a vibração, podem ser usadas ferramentas ou pastilhas afiadas com raio de ponta e canto pequeno.
Em termos de usinabilidade, aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos é muito boa, semelhante à dos aços de baixa-liga. O teor do cromo comum é 12-18%, com leves adições de elementos de ligação.
Materiais ferríticos são usados em hastes de bombas e turbinas a vapor e água, porcas, parafusos, aquecedores de água e no processamento de alimentos e papel, enquanto os aços martensíticos, por poderem ser endurecidos, são usados nas arestas em aços para cutelaria, lâminas de barbear e instrumentos cirúrgicos.
Os aços inoxidáveis austeníticos são os materiais ISO M usados com mais frequência, considerando 70% de todos os aços inoxidáveis usinados, porque têm uma excelente resistência à corrosão. O aço com grande resistência à corrosão é criado adicionando 2-3% de molibdênio, resistente a ácidos ou tipo 316. Os aços inoxidáveis super-austeníticos têm teor de níquel acima de 20%. A composição mais comum é 18% de cromo e 8% de níquel. Estes aços são usados quando é necessário contar boa resistência contra corrosão nas indústrias química, de celulose e processamento de alimentos, etc. Os aços inoxidáveis austeníticos produzem cavacos tenazes, longos e contínuos que são difíceis de quebrar e com tendência a endurecer durante a usinagem, o que provoca o desgaste por entalhe. Não devem ser usadas ferramentas com arestas gastas que aceleram o desgaste da ferramenta e causam a quebra. Da mesma forma, devem evitar pausas durante o processo de corte, já que poderiam causar o acúmulo de calor e aumentar o endurecimento.
Adicionar níquel ao aço ferrítico à base de cromo dá origem a uma estrutura de base mista, que contém ferrítico e austenítico, designado aço inoxidável duplex. Este material tem uma alta resistência à tração e mantêm resistência à corrosão muito alta. Superduplex e hiperduplex indicam alto teor de elementos de ligação e resistência à corrosão ainda mais alta. Um teor de cromo entre 18-24% e de níquel entre 4-7% são comuns em aços duplex. Estes aços são usados nas indústrias química, de alimentos, construção, médica, celulose e de papel e em processos que incluem ácidos ou cloro, e em aplicações de petróleo e gás off-shore.
A usinabilidade do duplex é difícil devido ao alto ponto de rendimento e à alta resistência contra tração, porém, um teor de ferrite superior a 60% resolverá o problema.
