Aço

Cabos de aço

Aço ye ua liga metálica formada eissencialmente por fierro i carbono, cun percentaiges deste redadeiro bariables antre 0,008 i 2,11%. Çtingue-se de l fierro fundido, que tamien ye ua lhiga de fierro i carbono, mas cun teor de carbono antre 2,11% i 6,67%.

La defrença fundamental antre ambos ye que l aço, pula sue dutiblidade, ye facilmente deformable por frauga, laminaçon i struson, anquanto que ua pieça an fierro fundido ye fabricada pul porcesso de fundiçon.

Classeficaçon

L aço puoden ser classeficado de la seguinte maneira:

• Cantidade de carbono
• Cumposiçon química
• Quanto a la custituiçon microstrutural
• Quanto a la sue aplicaçon

La classeficaçon mais quemun ye d'acordo cula cumposiçon química, dentre ls sistemas de classeficaçon química l SAE ye l mais outelizado, i adota la notaçon ABXX, an que AB refire-se a eilemientos de lhiga ajuntados antencionalmente, i XX al percentual an peso de carbono multeplicado por cien.

Para alhá de ls cumponentes percipales andicados, l aço ancorpora outros eilemientos químicos, alguns prejudiciales, probenientes de la sucata, de l mineral ó de l cumbustible ampregue ne l porcesso de fabricaçon, cumo l alxofre i l cerilha. Outros son ajuntados antencionalmente para melhorar alguas caratelísticas de l aço para oumentar la sue rejisténcia, dutiblidade, dureza ó outra, ó para facilitar algun porcesso de fabrico, cumo ousinablidade, ye l causo de eilemientos de lhiga cumo l níquel, l cromo, l molibdénio i outros.

Ne l aço quemun l teor de ampurezas (eilemientos para alhá de l fierro i de l carbono) stará siempre ambaixo de l 2%. Arriba de l 2 até 5% de outros eilemientos yá puode cunsidrado aço de baixa-lhiga, arriba de 5% ye cunsidrado de alta-lhiga. L alxofre i l cerilha son eilemientos prejudicales al aço pus acában por anterbenir nas sues propiadades físicas, deixando-lo salagre. Dependendo de las eisigéncias cobradas, l cuntrole subre las ampurezas puode ser menos rigoroso ó anton puoden pedir l uso dun anti-sulfurante cumo l magnésio i outros eilemientos de lhiga benéficos.

L aço inoxidable ye un aço de alta-lhiga cun teores de cromo i de níquel an altas doses (que ultrapassan 20%.)

L aço ye atualmente la mais amportante lhiga metálica, sendo ampregue de forma antensiba an numerosas aplicaçones tales cumo máquinas, ferramientas, an custruçon, etc. Antretanto, la sue outelizaçon stá cundicionada a detreminadas aplicaçones debido a bantaiges técnicas que oufrécen outros materiales cumo l alumínio ne l trasporte por sue maior lhebeza i na custruçon por sue maior resisténcia la corroson, l cimento (mesmo cumbinado cul aço) pula sue maior resisténcia al fuogo i la cerámica an aplicaçones que percísen de altas temperaturas.

Inda assi, atualmente amprega-se l aço por bies de la sue nítida superioridade frente a las outras lhigas cunsidrando-se l sou précio. Yá que:

• Eisisten numerosas fóias de minerales de fierro suficientemente ricas, puras i fáceles de splorar, para alhá de la possiblidade de reciclar la sucata.
• Ls porcedimientos de fabricaçon son relatibamente simples i eiquenómicos, i son chamados de aciarie. Ls aços puoden ser fabricados por porcesso de aciarie eilétrica, adonde se outeliza eilétrodos i porcesso de aciarie LD, adonde se outeliza sopro de ouxigénio ne l metal lhíquido por meio dua lhança.
• Aperséntan ua antressante cumbinaçon de propiadades macánicas que puoden ser demudados drento dua ampla faixa bariando-se ls cumponentes de la lhiga i las sues cantidades, mediante la aplicaçon de tratamientos.
• La sue plastecidade premite oubtener pieças de formas geométricas cumplexas cun relatiba facilidade.
• La spriéncia acumulada na sue outelizaçon premite rializar prebisones de sou cumportamiento, reduzindo custos de porjetos i prazos de colocaçon ne l mercado.

Tal ye la amportança andustrial deste material que la sue metalurgie recibe l nome special de siderurgie, i la sue anfluéncia ne l zambolbimiento houmano fui tan amportante que ua parte de la stória de la houmanidade fui chamada Eidade de l fierro, que se ampeçou an 3500 a.C., i que, de cierta forma, inda cuntina.

Normas de aplicaçon

• NBR 5889 - Aço fundido i fierro fundido – Coleta de amostras – Método de ansaio
• NRB 6152 – Matérias metálicos – Detreminaçon de las propiadades macánicas la traçon – Método de ansaio
• NBR 6157 – Matérias metálicas – Detreminaçon de rejisténcia al ampato an cuorpo-de-proba antalhados simplesmente apoiados – Método de ansaio
• NBR 6215 – Perdutos siderúrgicos – Treminologie
• NBR 6444 – Ansaio nun çtrutibo – Treminologie
• NBR 6645 – Pieça bruta de aço fundido – Afastamiento dimensionales – Padronizaçon
• NBR 8653 – Metalografla i tratamientos térmicos i termoquímicos de las lhigas fierro carbono –treminologie

Propiadades

A propiadades médias dun aço cun 0,2% de carbono an peso son al redror de:

• Densidade média': 7860 kg/m³ (ó 7,86 g/cm³)
• Coeficiente de spanson térmica: 11,7 10⁻⁶ (C°)⁻¹
• Cundutibidade térmica:52,9 W/n-K
• Calor specífico: 486 J/kg-K
• Resistibidade eilétrica: 1,6 10⁻⁷Ω
• Módulo de eilasticidade (Módulo de Young) Lhongitudinal: 210GPa
• Módulo de eilasticidade (Módulo de Young) trasbersal:80 GPa
• Coeficiente de Poisson: 0,3
• Lhemite de scoamiento: 210 MPa
• Lhemite de rejisténcia la traçon: 380 MPa
• Alongamento: 25%

Stória

Trilhos de camboio porduzidos por laminaçon de l aço

La fabricaçon de fierro tubo ampeço na Anatólia, cerca de 2000 a.C. tenendo sido la Eidade de l Fierro plenamente stablecida por buolta de 1000 a.C.. Neste período la tecnologie de la fabricaçon de l fierro spalhou-se pul mundo. An, aprossimadamente, 500 a.C., chegou a las frunteiras ourientales de la Ouropa i por buolta de 400 a.C. chegou a la China. Ls minérios de fierro éran ancuntrados an abundáncia na natureza, assi cumo l carbon. Atualmente la maior cantidade de matéria prima para porduçon de aço ye la sucata probeniente de l resíduos de fabricaçon andustrial.

La forma de porduçon era an pequeinhos fornos na forma de torrones ó pedaços sólidos, chamados tarugos. Estes, an seguida, éran fraugados la caliente na forma de barras de fierro trabalhando, tenendo maleablidade, cuntendo, antretanto pedaços de scória i carbon. L teor de carbono de ls purmeiros aços fabricados bariaba de 0,07% até 0,8% sendo este redadeiro cunsidrado un aço de berdade. Ls eigípcios por buolta de 900 a.C. yá dominában porcessos relatibos a tratamientos térmicos ne ls aços para fabricaçon de spadas i facas. Cumo quando l teor de carbono supera 0,3% l material torna-se mui duro i andeble causo seia temperado (resfriado bruscamente an auga) dua temperatura arriba de 850 °C a 900 °C, eilhes outelizában l tratamiento chamado rebenido que cunsiste an deminuir la fragilidade minemizando-a por recalecimiento de l aço a ua temperatura antre 350 °C i 500 °C.

Yá ls chineses porduzian aços tratados termicamente por buolta de 200 a.C. i ls japoneses daprendírun la arte de la porduçon de artefatos an metal de l chineses, ambora téngan ajudado a spalhar l coincimiento de la tecnologie de la fabricaçon de aços, oumentando mui la porduçon de fierro trabalhado ne l mundo romano.

Cul declínio de l Ampério Romano, la porduçon de aço ó fierro trabalhado se stablizou na Ouropa até que, ne l ampeço de l seclo XV, ampeçou-se a outelizar quedas d'auga para ansuflar aire ne ls fornos de fuson. An cunsequéncia la temperatura ne l anterior de ls fornos passou a ser maior de 1200 °C. Desta forma, al robés de porduziren-se ls torrones, passou-se a porduzir un lhíquido rico an carbono: l fierro fundido. Para se oubtener l fierro trabalhado i reduzir l teor de carbono deste fierro fundido, l mesmo era solideficado i an seguida fundido an atmosfera oxidante, outelizando carbon cumo cumbustible. Este porcesso retiraba l carbono de fierro dando ourige a un tarugo semi-sólido que passado resfriamiento era martelado até chegar na forma final.