Conheça as categorias importantes de aço para metalurgia

tipos e categorias de aços

As categorias de aços são importantes, pois esse é uma liga metálica composta basicamente de Ferro (98,5%) e Carbono (até 2,11%), utilizada para as mais diversas finalidades nas indústrias em geral, estando presente no cotidiano nas portas, janelas, caçambas, cabos elétricos, etc. 

Você já teve a necessidade de saber se o  tipo de aço que utiliza para realizar determinado trabalho, pode ser utilizado para fazer qualquer outro serviço.

Por isso é importante conhecermos o básico de cada metal base, para saber onde aplicará e qual materiais utilizará em sua execução, principalmente nos projetos de soldagem garantindo segura e de qualidade.

Tópicos do texto:

  • Relembre a definição de Aço
  • Veja suas características e benefícios
  • Conheça a classificação do Aço
  • Entenda os subgrupos
  • Veja classificação por estrutura e por aplicação

Vamos entender um pouco mais do mundo dos Aços! 

As categorias de aço mais usadas

O que é o Aço Carbono

O aço é uma liga metálica formada essencialmente de Ferro (98,5%) e Carbono (variação de 0,008% até 2,11% em peso), e outros elementos químicos residuais, podendo ser adicionado elementos de ligas, e através dela é possível produzir várias outras ligas de aço.

A adição de outros elementos químicos e de liga são fundamentais para a melhora de algumas características e propriedades dos aço, como (resistência, ductilidade, dureza) e também facilitar o processo de fabricação (ex.usinabilidade).

Suas classificações mais comuns, são:

  • Aços carbono (sem adição de liga) 
  • Categorias de Aço de baixa liga
  • Aço de média liga
  • Aço de alta liga

Existem diferentes tipos de aço, apresentando uma gama de fatores variáveis que os diferenciam de acordo com sua composição química, tratamento térmico, microestruturas, geometrias, condições de conformação, acabamento superficial, aplicação.

É altamente empregado em trabalhos que necessitam principalmente de responsabilidade estrutural como nas engenharias e nos diversos setores indústrias.

Características do Aço Carbono

Suas características e propriedades variam conforme a adição de determinados elementos químicos e o teor de carbono em sua composição, obtendo uma imensa variedade de fatores em diferentes graus conforme sua aplicação final.

  • Excelente resistência mecânica 
  • Excelente Ductilidade
  • Maleabilidade
  • Flexibilidade
  • Conformabilidade
  • Suporta tratamentos térmicos e químicos
  • Resistência a corrosão
  • Capacidade de plasticidade
  • Capacidade de elasticidade
  • Boa Usinabilidade
  • Dureza
  • Ótima condutividade térmica e elétrica 

Benefícios

  • Ótimo custo-benéfico
  • Alta durabilidade
  • Alta soldabilidade
  • Diferentes aplicabilidades
  • Baixo ponto de fusão
  • Baixo custo de fabricação
  • Disponibilidade de matéria-prima (Ferro e Sucata)

O Carbono é o elemento principal que faz uma grande diferença durante a soldagem, quanto maior o teor de carbono no metal de base pode aumentar a resistência à tração e dureza, porém pode prejudicar a soldabilidade e sua microestrutura fica mais frágil.

Curiosidade: Quando o carbono ultrapassa 2,11% em peso, se cria outro tipo de material, o ferro fundido, dentre os mais utilizados o cinzento, branco, nodular e o maleável, pois quantidade muito altas de carbono torna o material mais frágil. 

Classificação do aço 

Os aços são classificados principalmente conforme sua composição química, inicialmente dividido em Aços Carbono pelos níveis de teor de carbono e Aços Liga segundo a quantidade de elementos de liga adicionados.

Categoria Aço-liga 

É um tipo de aço que possuem elementos de ligas diferentes adicionados em sua composição, estando acima da quantidade de aço-carbono comum, como objetivo de melhorar as propriedades físico-químicas, mecânicas dos aços, tornando superiores ao aço carbono, separados em três grupos: 

  • Aços de baixa liga (elementos de liga inferior a 5%) – contém mais Fe-C e possui pequenas quantidades adicionadas de outros elementos de ligas, obtendo um maior limite escoamento, geralmente muito usados em caldeiras (Veja aqui sobre soldagem em aços de baixa liga com eletrodo revestido).
  • Aços de média liga (entre 5 a 12%)possui uma quantidade intermediária adicionada de elementos de liga, ainda considerada de pequenas proporções, comparada a alta-liga. 
  • Aços de categoria alta liga (acima de 12%)possuem grandes quantidades adicionadas de elementos de liga (cerca de 20) para melhorar suas propriedades como níquel, cromo, manganês, silício, chumbo, tungstênio, titânio entre outros.

Uma das famílias mais conhecida é os aços inoxidáveis com teor de cromo acima de 12%, aços refratários (resistentes ao calor), aços ferramentas e outros para finalidades específicas

Aço carbono (é o aço comum)

É liga basicamente de Ferro e Carbono sem elementos de ligas, os outros elementos residuais sempre estarão abaixo de 2% em sua composição, alcançando sua resistência e dureza através dos níveis de adição do carbono, divididos em três grupos principais:

Categoria de Aço de baixo carbono (%C < 0,30)

Contém até 0,30% de carbono em sua composição, permite maiores níveis de deformação plástica, geralmente não é tratado termicamente.

  • usinável 
  • soldável com facilidade
  • alta tenacidade  
  • alta ductilidade
  • baixa dureza
  • baixa resistência mecânica

Aplicação: na construção civil, pontes, perfis estruturais, latas, folhas de flandres, etc.

Aço de médio carbono (0,31 < %C > 0,60)  

Dentre as categorias de aços, esta é composta entre 0,31-0,60% de carbono, são imensamente versáteis e possuem capacidade suficiente para receber tratamento térmico. 

  • maior resistência a tratamento térmico
  • maior dureza
  • menor tenacidade
  • menor ductilidade
  • boa temperabilidade em água

Aplicação: bastante utilizado na área estrutural da construção civil, rodas de trens, engrenagens, virabrequins, peças de máquinas que exigem resistência, etc.

Aço de alto carbono (%C >60%)  

Contém em sua composição acima de 0,60% de carbono, são utilizados geralmente temperados e com bom fio de corte. 

  • alta resistência ao desgaste
  • maior dureza
  • baixa tenacidade
  • menor ductilidade
  • ótimas propriedades de manutenção
  • temperáveis são frágeis

Aplicação: em ferramentas, talhadeiras, folhas de serrote, martelos, facas, etc.

Classificação dos aços por estrutura

  • Perlítico – teores menores que 5% de elementos liga 
  • Martensíticos – teores de elementos liga acima de 5%
  • Austeníticos – estrutura austenítica enquanto temperatura ambiente
  • Ferríticos – alto teor de elementos de liga e baixo teor de carbono
  • Carbíticos – alto teor de carbono e elemento de liga formando carbonetos.

Classificação e categorias dos aços por aplicação ou propriedade

  • Aços estruturais 
  • Aços para fundição, molas, tubos, cementação e ferramentas;
  • Aço inoxidável
  • Aço para cementação
  • Aços para mecânica 
fluxograma categorias de aços ligas metálicas ferrosas

Concluindo sobre categorias de aços

Aqui você viu que existem diferentes tipos de aços e são classificados de acordo com sua composição química, estrutura e aplicações, e que suas escolhas vão depender da aplicação final seguindo os critérios de avaliação do projeto a ser executado, pois, existe uma ampla diversidade de aços no mercado. 

Aprendemos que aço é classificado em dois grandes grupos:

  • Aço Carbono
  • Aço Liga 

E dentro desses dois grupos eles são subclassificados em: baixo, médio e alto, teores de carbono e concentração de elementos liga, se dividindo nos mais diversos tipos de aço existentes no mercado.

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