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Aço Carbono

ORIGEM

A 1ª vez que o homem viu o ferro foi sob a forma de meteoritos, daí a origem da palavra siderurgica, pois “SIDUS” significa estrela, em Latim. O início de sua industrialização se deu pelos Hititas em 1700 AC. Eles aqueciam uma mistura de minério de ferro e carvão vegetal em um buraco no solo e obtinham assim uma massa pastosa ferrosa. O que resultava dessa massa de ferro era forjada na forma de punhais, estacas, utensílios e armaduras de malha.


O QUE É AÇO CARBONO?

Material metálico constituído essencialmente de: Ferro + Carbono, até aproximadamente 2% (comercialmente até 1%). Varia-se a composição química do aço, adicionando, por exemplo Cr (cromo), Ni (níquel), Mo (molibdênio), Cu (cobre), etc, para conferir-lhe características específicas a cada uma de suas múltiplas aplicações. Nos aços em que o carbono permanece como principal elemento de liga. Estes podem ser classificados como:

  • Alto teor: Carbono maior que 0,50% C
  • Médio teor: Carbono entre 0,30% e 0,50% C
  • Baixo teor: Carbono menor que 0,30% C

Aços Liga

Aços carbono + elementos de liga = propriedades especiais (resistência à corrosão, ao calor, etc). Classificados como:

  • Alto teor: Teor de liga superior a 10 - 12%
  • ABaixo teor: O teor de liga não ultrapassa 3,0 a 3,5%
  • AMédio teor: Intermediário aos dois anteriores.

Ferro Fundido

É um material metálico constituído essencialmente de Ferro, Carbono e Silício com teores de Carbono geralmente acima de 2%.


O QUE É CORROSÃO?

É a inimiga natural dos metais. Os aços comuns reagem com o meio ambiente, formando uma camada superficial de óxido de ferro. Essa camada é extremamente porosa e permite a contínua oxidação do aço, produzindo a corrosão, popularmente conhecida como “ferrugem”.


RESUMO DAS NORMAS

SAE - Society pf Automotive Engineers

É um conjunto de especificações do aços que visa determinas as faixas de composição química dos mesmos, uniformizando o sistema de designação dos aços. Classifica os materiais através do uso de números para descrever a sua composição química. O número é composto por 4 digitos. Os 2 primeiros indicam a família a qual o aço pertence, e os 2 últimos representam a % de carbono multiplicado por 100.

Famílias

  • 0 XX: Ao carbono;
  • 11 XX: Com alto enxofre;
  • 15 XX: Com alto manganês;
  • 41 XX: Com cromo e molibdênio;
  • 43 XX: Com níquel, cromo e molibdênio;
  • 51 XX: Com cromo;
  • 61 XX: Com cromo e vanádio;
  • 85 XX: Com níquel, cromo e molibdênio.

Exemplos de aços:

  • SAE 1020
  • SAE 1045
  • SAE 1113
  • SAE 1509
  • SAE 4140
  • SAE 4340
  • SAE 5160
  • SAE 6150
  • SAE 8620
  • SAE 8640

ASTM - American Spciety for Testing Materials

É um conjunto de normas americanas que especificam propriedades para os mais diversos materiais, além de como proceder-se testes para a verificação destas propriedades. No caso das normas ASTM de aços adotados pelo mercado, as mesmas definem propriedades mecânicas baseadas em uma determinada composução química.

Ex: ASTM A - 36, ASTM A - 572, ASTM A - 588.

Normas

DADOS QUÍMICOS

Dados Químicos

PROPRIEDADES MECÂNICAS

Deformação: alteração do comprimento por unidade do comprimento original. Deformação Elástica: quando uma força é aplicada ao aço, a barra se torna levemente mais comprida. A remoção da força faz com que a barra volte às suas dimensões originais.

Deformação Plástica: é a deformação permanente onde, após a retirada da força, o comprimento da amostra é maior que o comprimento roriginal. Tensão de Escoamento: é a capacidade do material resistir à deformação plástica, ou seja, é a tensão acima da qual ocorre a defromação plástica e, abaixo da qual a deformação elástica.

Tensão de Ruptura: é a carga máxima suportada pelo material antes de romper. Alongamento: diferença percentual entre o comprimento final (após ruptura) e o comprimento inicial.

Dureza: resistencia que o aço apresenta à penetração. Existem vários tipos de ensaio de dureza, todos baseiam-se na impressão de uma diâmetro “d” no metal. Tensão: Força / Área (uni.kgf / mm², N / mm², etc.)


FATORES QUE INFLUENCIAM AS PROPRIEDADES MECÂNICAS

Composição Química

Tabela Composição

Tratamentos Térmicos

Conjunto de operações de aquecimento e resfriamento de barras e peças de aço sob condições controladas de temperatura, tempo e velocidade e resfriamento, com o objetivo de alterar as suas propriedades mecânicas, através da modificação da estrutura intera dos mesmos.

Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são:

  • Remoção de tensões internas;
  • Aumento ou diminuição da dureza;
  • Aumento da resistência mecânica;
  • Aumento da ductibilidade;
  • Melhoria da resistência a corrosão;
  • Melhoria da resistência ao desgaste;
Tabela Tratamento Térmico

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