Quais são os principais tipos de aço ligado disponíveis no mercado? Quais as diferenças e utilizações entre eles?
O aço é um dos materiais mais utilizados pela sociedade, sendo empregado em diferentes segmentos da indústria e construção civil.
Em sua composição original, o aço é formado por uma união ferro-carbono, desde que este último em proporção não superior a 2,11%.
De acordo com a proporção de carbono, podemos classificar a união ferro-carbono da seguinte forma:
- Aço alto carbono: 0,50% a 2,11%
- Aço médio carbono: 0,20% a 0,49%
- Aço baixo carbono: 0,05% a 0,20%
No entanto, a depender das aplicações e do emprego do aço, somente a variação do teor de carbono não produz os efeitos desejados para conferir as características esperadas. Logo, se faz necessário introduzir elementos aditivos na composição.
Uma vez adicionado um ou mais elementos na composição do aço, passamos a contar com um tipo de aço-liga.
O que é aço liga?
Também conhecido como aço especial, o aço liga é uma combinação ferro-carbono com a adição de outros elementos.
Vale destacar que em geral as adições de elementos de liga no aço são relativamente baixas e não ultrapassam 5% da composição.
No entanto, existem casos onde se faz necessária uma maior adição de elementos químicos, como por exemplo, para composição do aço inox que possui no mínimo 10,5% de cromo.
De acordo com a sua composição o aço liga pode ser classificado da seguinte forma:
- Aço baixa liga: Soma dos teores dos elementos de liga não ultrapassa 5%.
- Aço média liga: Soma dos teores dos elementos de liga entre 5% e 12%.
- Aço alta liga: Soma dos teores dos elementos de liga é de no mínimo 12%.
Dentre os principais elementos de liga adicionadas ao aço, podemos destacar:
- Manganês;
- Cromo;
- Níquel;
- Silício;
- Molibdênio;
- Vanádio;
- Tungstênio;
Conforme destacado anteriormente, os elementos aditivos são empregados e adicionados na composição do aço para melhorar diferentes características, como por exemplo:
- Resistência mecânica;
- Resistência ao desgaste;
- Resistência à corrosão;
- Resistência ao calor;
- Propriedades elétricas e magnéticas.
Tipos de aços ligados: Como escolher?
A indústria do ferro e aço oferece uma grande variedade de ligas, classificadas e catalogadas com base em normas nacionais e internacionais, dentre as quais:
- Norma ABNT (Brasileira);
- Norma SAE (Americana);
- Norma DIN (Alemã).
As normas costumam utilizar um sistema de classificação composta por letras e números, conforme destacado na tabela abaixo:
A escolha do tipo de aço ligado irá determinar as características e propriedades do produto final e precisa ser avaliada no desenvolvimento do projeto das máquinas, equipamentos e seus componentes.
Alguns exemplos de aplicação de aços ligados
SAE4120
Utilização: Em peças sujeitas a abrasão em equipamentos de terraplanagem, mineração e dragagem. São aços de ótima resistência ao desgaste e tenacidade e boa soldabilidade.
Exemplos: Dentes, Canto de Lâminas Serrilhadas e lisas de desagregadores.
SAE4130 / 4140
Utilização: Em peças de alta responsabilidade, sujeitas a esforços dinâmicos e em peças sujeitas a abrasão e impactos. São aços de alta resistência mecânica, tenacidade e resistência ao desgaste, com características de temperabilidade ótima, podendo ser temperado em óleo, á chama ou indução.
Exemplos: Engrenagens, Bandagens, Dentes, Canto de Lâminas, Rolos de Apoio, Rodas de Ponte Rolante.
SAE8620 / 4320
Utilização: Em peças cementadas que requeiram boa resistência ao impacto.
Exemplos: Engrenagens, Eixo, Excêntricos, Pinos, entre outros.
SAE8630 / 8640/ 4340
Utilização: Em peças de alta responsabilidade, sujeitas a esforços mecânicos elevados. Aço de alta tenacidade, resistência mecânica e ao desgaste com ótimas características de temperabilidade podendo ser temperado em óleo, á chama ou indução.
Exemplos: Engrenagens, Eixos, Excêntricos, Virabrequins, Bielas, Dentes, entre outros.
Observação: Esses exemplos são meramente para noções de possíveis aplicações, não se faz obrigatório replicar esses materiais para as peças e situações citadas, como dito, essa escolha deve vir de quem realiza e estuda o projeto mecânico da máquina bem como sua aplicação.
Outros materiais podem ser ainda mais vantajosos devido a outros fatores não citados, como custos.
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