Classificação dos aços

Classificação dos aços

(Parte 1 de 5)

ÁREA INDUSTRIAL Página: 1 de 16

Data:

10/01/01 Disciplina: Tecnologia Mecânica

Informações Gerais sobre Aços

Professor: Caruso

1 Aços1
1.1 Finalidade1
2 Classificação2
2.1 Critérios para Classificação dos Aços2
2.2 Classificação Genérica2
3 Classificação dos Aços por Designação Normativa2
3.1 Classificação Normativa SAE/AISI3
4 Classificação dos Aços Quanto ao Processamento4
5 Classificação dos Aços Quanto à Microestrutura5
6 Classificação Quanto à Composição Química6
6.1 Aços Carbono6
6.2 Aços Ligados7
6.3Aços de Alta Resistência e Baixa Liga (ARBL)8
7 Classificação Quanto às Propriedades8
7.1 Aços Inoxidáveis8
7.1.1 Definição8
7.1.2 Classificação8
7.1.3 Designações9
7.1.4 Aplicações9
8 Classificação Quanto às Aplicações10
8.1 Aços Estruturais10
8.2 Aços para Molas10
8.3 Aços para Beneficiamento10
8.4 Aços para Cementação ou Nitretação1
8.5 Aços para Ferramentas1
8.5.1 Aplicações1
8.5.2 Requisitos Gerais12
8.5.3 Classificação12
8.5.4 Composição Química12
9 Informações Complementares13
9.1 Influência de Elementos de Liga13
9.2 Equivalência entre Aços Inoxidáveis15
10 Bibliografia16

1 Aços

Aços são ligas ferro com até ~2,0% de carbono, podendo conter outros elementos de liga tais como Cr, Mn, Si, Mo, V, Nb, W, Ti, Ni e outros elementos (denominados de residuais, provenientes do processo de fabricação, tais como o P, S, Si).

1.1 Finalidade

Os aços são um tipo de material metálico que são utilizados na confecção de peças (engrenagens, eixos, parafusos, porcas, rolamentos, etc.), ferramentas (pás, martelos, serras, matrizes, punções, etc.) ou estruturas (pontes, edifícios, tanques). O principal motivo do ferro ser o elemento mais consumido mundialmente é por ser utilizado na fabricação de aços (e também dos ferros fundidos). A grande gama de aplicações dos aços se deve ao baixo custo de obtenção, associado à grande versatilidade de propriedades que se pode obter a partir de pequenas mudanças na composição química, tratamentos térmicos e/ou no processamento e, principalmente da elevada ductilidade aliada a grande tenacidade e elevada dureza.

Folha: 2 de 16

Tecnologia Mecânica Professor:

Caruso

2 Classificação

Para classificar alguma coisa é preciso ter um critério. Podemos classificar um objeto de acordo com o critério cor (verde/azul/amarelo) ou peso (leve/pesado).

2.1 Critérios para Classificação dos Aços

A classificação dos aços não obedece a um único critério, existindo classificações quanto à composição química, processamento, microestrutura, propriedades ou mesmo aplicações a que se destinam. Basta uma rápida verificação dos índices de diversos publicações dedicadas ao assunto e logo se constatará que os aços estão classificados sob vários critérios quando o desejável seria que se utilizasse de um único parâmetro de classificação. Assim, como exemplos de diferentes tipos de aços freqüentemente encontrados na literatura temos: aços ao carbono, aços para ferramentas, aços fundidos, aços inoxidáveis, etc. Note-se que os critérios de classificação utilizados foram, respectivamente, a composição (ao carbono), a aplicação (para ferramentas), o processamento (fundidos) ou a propriedade (inoxidável). Existe uma relação entre tais critérios já que o processamento e a composição determinam a microestrutura do material obtido. Por sua vez, a microestrutura (junto com a geometria e algumas variáveis do ambiente) determinam as propriedades que por sua vez determinam o campo de aplicação do material. A figura 2 ilustra a interação destes critérios e o texto a seguir discute os tipos de aços existentes em cada critério mencionado.

Composição química

Processamento Microestrutura Propriedades Aplicação

Figura 2 – Interação entre os critérios de classificação do aço.

2.2 Classificação Genérica

Nessa classificação, os aços são ordenados de acordo com o teor de carbono, conforme segue: Aço extra-doce: < 0,15%C Aço meio-doce: 0,15%C até 0,30%C Aço meio-duro: 0,30%C até 0,60%C Aço duro: 0,60%C até 0,70%C Aço extra-duro: 0,70 até 2,0%C

3 Classificação dos Aços por Designação Normativa

É interessante salientar que as diversas instituições normativas, tanto nacionais quanto internacionais, estabeleceram critérios de designação para os diversos tipos de aço utilizados na indústria. Dentre as mais importantes, encontram-se as designações ABNT1 e AISI2 e

1 ABNT – Associação Brasileira d Normas Técnicas 2 AISI – American Iron and Steel Institute 3 SAE – Society of Automotive Engineers

Figura 1 – Aplicação do aço na indústria automobilística.

Folha: 3 de 16

Tecnologia Mecânica Professor:

Caruso

3.1 Classificação Normativa SAE/AISI

Essa designação normativa estabelece uma chave alfanumérica para a identificação dos aços, que segue o seguinte critério: yyAxxB em que:

y tipo de aço (ao carbono, ao manganês, ao cromo)

A acréscimo de elementos de liga especiais (acrescentar quando aplicável)

Aços ao boro – xyBxx: B denota aço ao Boro Aços ao chumbo – xxLxx : L denota aço ao Chumbo Aços ao vanádio – xxVxx : V denota aço ao Vanádio x percentual de carbono contido no aço x 100 B requisitos adicionais de qualidade (temperabilidade) (acrescentar quando aplicável)

Tabela 1 – Lista parcial da denominação normativa ABNT, AISI/SAE

Tipo de açoChave numérica

Aço carbono10xx ressulfurado 1x ressulfurado e refosforizado12xx

Aço manganêsMn 1.75%13xx Aço níquelNi 3.50%23xx

Ni 5.0%25xx

Aço níquel cromoNi 1.25% ; Cr 0.65 e 0.80%31xx

Ni 1.75% ; Cr 1.07%32xx Ni 3.50% ; Cr 1.50% e 1.57%3x Ni 3.0% ; Cr 0.7%34xx

Aço molibdênioMo 0.20 e 0.25%40xx

Mo 0.40 e 0.52%4x

Aço cromo molibdênioCr 0.50 , 0.80 e 0.95% ; Mo 0.12 , 0.20 , 0.25 e 0.30%41xx Aço níquel cromo molibdênioNi 1.82%; Cr 0.50 e 0.80% ; Mo 0.25%43xx

Ni 1.05%; Cr 0.45%; Mo 0.20 e 0.35%47xx Ni 0.30%; Cr 0.40%; Mo 0.12%81xx Ni 0.5%; Cr 0.50%; Mo 0.20%86xx Ni 0.5%; Cr 0.50%; Mo 0.25%87xx Ni 0.5%; Cr 0.50%; Mo 0.35%8x Ni 3.25%; Cr 1.20%; Mo 0.12%93xx Ni 0.45%; Cr 0.40%; Mo 0.12%94xx Ni 0.5%; Cr 0.20%; Mo 0.20%97xx Ni 1.0%; Cr 0.80%; Mo 0.25%98xx

Aço níquel molibdênioNi 0.85 e 1.82%; Mo 0.20 e 0.25%46xx

Ni 3.50% ; Mo 0.25%48xx

Aços cromo Cr 0.27, 0.40, 0.50 e 0.65%50xx

Aço cromo vanádioCr 0.60, 0.80 e 0.95% ; V 0.10 e 0.15%61xx Aço cromo tungstênioW 1.75 ; Cr 0.75%72xx Aço silício manganêsSi 1.40 e 2.0% ; Mn 0.65, 0.82 e 0.85% ; Cr 0 e 0.65%92xx

Outra denominação normativa de importância ao mercado brasileiro é a alemã, regulamentada pelas normas DIN. Nessa denominação, temos: a) Aços comuns para construção mecânica

É indicado a tensão de ruptura à tração, em [kgf/mm2], precedido de St (=Stahl, aço) Exemplo: St 37, St42, St58 b) Aços carbono de qualidade

(Parte 1 de 5)

Comentários