Introdução e classificação do aço carbono

Classificação do aço carbono

1. De acordo com a porcentagem em massa de carbono: aço de baixo carbono (C: ≤ 0,25%), aço de médio carbono (C: 0,25% < C < 0,6%) e aço de alto carbono (C: > 0,6%)

Quanto maior o teor de carbono, maior a dureza e a resistência, mas menor a ductilidade.

2. De acordo com a qualidade do aço (principalmente o teor de impurezas enxofre e fósforo): aço carbono comum (S < 0,055%, P < 0,045%), aço carbono de alta qualidade (S < 0,040%, P < 0,040%) e aço carbono de qualidade superior avançada (S < 0,030%, P < 0,035%)

3. Por uso: Aço estrutural ao carbono: Principalmente utilizado em pontes, navios, componentes de edifícios, máquinas; aço ferramenta ao carbono: Principalmente utilizado em facas, moldes, instrumentos de medição, etc.

Classes e usos do aço ao carbono

Aço estrutural ao carbono comum: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, etc. Os números indicam a resistência mínima ao escoamento. Q195, Q215 e Q235 possuem boa ductilidade e podem ser laminados em chapas de aço, barras de aço, tubos de aço, etc. Q255 e Q275 podem ser laminados em perfis estruturais, chapas de aço, etc.

Aço estrutural ao carbono de alta qualidade: A classe do aço é expressa em décimos de milésimos da massa média de carbono, como 20#, 45#, etc. 20# significa teor de C: 0,20% (20/10.000)

Principalmente utilizado na fabricação de diversas peças de máquinas.

Aço ferramenta ao carbono: A classe do aço é expressa pela massa média de carbono, precedida pela letra T, como T9, T12, etc. T9 significa teor de C: 0,9% (9 partes por mil)

Principalmente utilizado na fabricação de diversas ferramentas de corte, instrumentos de medição, moldes, etc.

Aço fundido: A classificação do aço fundido é precedida pela sigla ZG seguida de um número, e esse número representa a fração média em massa no aço (expressa em dez milésimos). Por exemplo, ZG25 significa teor de C: 0,25%.

Uso: É utilizado principalmente na fabricação de peças com formas complexas que exigem determinada resistência, ductilidade e tenacidade, como engrenagens, acoplamentos, etc.

Tratamento térmico convencional do aço carbono

recozimento

O aço é aquecido até uma temperatura adequada, mantido nessa temperatura por um determinado período e, em seguida, resfriado lentamente (resfriamento no forno) para obter um processo de tratamento térmico próximo ao estado de equilíbrio da estrutura.

Recozimento completo, recozimento isotérmico, recozimento esferoidizante, recozimento de difusão, recozimento de alívio de tensões

Normalização

O processo de tratamento térmico consiste em aquecer as peças de aço a 30–50 °C acima das temperaturas AC3 e Acm, manter por um tempo adequado e, em seguida, resfriá-las ao ar para obter uma estrutura semelhante à perlita.

Têmpera

Um processo de tratamento térmico no qual peças de aço são aquecidas até a austenitização e, em seguida, resfriadas rapidamente para transformar a estrutura em martensita. A morfologia da martensita resultante está intimamente relacionada à composição do aço, ao tamanho dos grãos originais de austenita e às condições de formação. Quanto menores os grãos de austenita, mais fina será a martensita.

Revenimento

Após a têmpera das peças de aço, para eliminar as tensões internas e obter as propriedades desejadas, elas são aquecidas a uma determinada temperatura abaixo de AC1, mantidas nessa temperatura por um determinado período e, em seguida, resfriadas até a temperatura ambiente.

aço-liga

Um ou mais elementos de liga são adicionados ao aço-carbono para formar um aço denominado aço-liga.

Classificação dos aços-liga

De acordo com a quantidade de elementos de liga contidos: aço-liga de baixa liga (fração mássica total inferior a 5%), aço-liga de média liga (fração mássica total de 5% a 10%) e aço-liga de alta liga (fração mássica total superior a 10%)

De acordo com os tipos de elementos de liga principais: aço cromado, aço cromo-níquel, aço, aço silício-manganês, etc.

Por uso: aço estrutural, aço para ferramentas, aço com propriedades especiais.

Aço inoxidável

Um tipo de aço que apresenta alta resistência à corrosão na atmosfera e em meios corrosivos em geral.

Uso: é principalmente empregado na fabricação de peças ou componentes estruturais que operam em diversos meios corrosivos e exigem alta resistência à corrosão. É amplamente utilizado nas indústrias do petróleo, química, energia atômica, exploração oceânica, defesa nacional e em alguns campos de tecnologia de ponta.