A EVOLUÇÃO DO AÇO

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A EVOLUÇÃO DO AÇO
Início de apresentação (INTRODUÇÃO)
Boa noite, hoje vamos apresentar sobre o aço que é bem antigo e mesmo assim seu uso continua sendo frequente, devido todas as suas vantagens e aplicações. Neste trabalho falaremos melhor sobre a origem do aço, tipos mais comuns, aplicações e sua importância. 
A Origem do Aço
Este material surgiu da descoberta do ferro, em cerca de 4.500 anos. Nesse tempo, as pessoas usavam o ferro para fazer armas e diversas outras ferramentas, principalmente por terem percebido que esse componente era mais resistente do que o bronze.
Alguns estudos, sobre a origem do aço, mostram que as tribos nômades nos desertos da Ásia Menor (extremo oeste da Ásia) recolhiam o ferro metálico encontrado em meteoritos. Também existem registros de que foram encontrados na região da Groenlândia.
Porém, outras pesquisas mostram que o ferro foi descoberto por volta de 6.000 a 4.000 a.C., quando pedras de minério estavam protegendo uma fogueira e, devido ao calor, elas derretiam e quebravam, formando pequenas bolas que brilhavam. O ferro era considerado um metal precioso, devido ser um material difícil de conseguir. 
Rochas de minério de ferro eram colocadas junto ao carvão, em pequenos fornos poço. O carvão queimava na presença do minério de ferro, sob um fluxo de ar injetado, obtendo-se pequenos pedaços de ferro, que eram em seguida forjados a quente para obtenção de barras de ferro trabalhado, com alta maleabilidade.
A tecnologia de fabricação do ferro a partir do minério de ferro e do carvão como matérias primas se espalhou pelo mundo e cerca de 500 AC e chegou às fronteiras orientais da Europa.
Mas foi só em 1856 que o Engenheiro Metalúrgico inglês, Henry Bessemer, reduzindo o teor de carbono presente, descobriu como transformar o ferro no aço tão resistente que conhecemos atualmente.
Processo Bessemer
O conversor Bessemer foi o primeiro que se tem notícias produzido para a fabricação em larga escala de aços; em resumo o processo de Henry Bessemer consiste em remover as impurezas, principalmente o carbono, do ferro pelo processo de oxidação, com ar soprado através do ferro gusa líquido.
No topo do conversor existe uma abertura, geralmente inclinada para o lado relativo ao corpo do recipiente, pelo qual o ferro é introduzido e o produto, removido. O fundo do conversor é cheio de perfurações, chamadas de tuyeres, pelas quais o ar é forçado para dentro do conversor. O conversor é pivotado por munhões, de forma a poder ser rotacionado para receber a carga, girado à posição normal durante a conversão e rotacionado novamente para descarregar o aço fundido ao final do processo. 
O processo de oxidação remove impurezas tais como silício, manganês e carbono, na forma de óxidos gasosos ou escórias sólidas. O revestimento refratário do conversor também tem um papel no processo: o revestimento de argila é usado no processo ácido de Bessemer, no qual há pouco fósforo na matéria-prima. Quando o teor de fósforo é alto, usa-se o processo básico de Bessemer: o revestimento nesse caso é de dolomita, embora calcário ou magnesita possam às vezes substituí-la. Para dar propriedades desejadas ao aço, outras substâncias podem ser adicionadas à massa fundida após a conversão completa. Quando o aço desejado estiver pronto, ele é vertido dentro de formas e depois transferido para moldes, enquanto a escória mais leve é deixada de lado. 
O processo de conversão (chamado de sopro) completa-se em cerca de 20 minutos. Durante esse tempo, o progresso na oxidação das impurezas é julgado pela aparência da chama que surge da boca do conversor; o uso moderno de métodos fotoelétricos para gravar as características da chama ajudaram bastante no controle da qualidade final do produto. Após o sopro, o metal líquido é recarburado até o ponto desejado e outros metais formadores de liga são adicionados, dependendo do produto final desejado.
 Esse forno não necessita de combustível, pois devido às reações químicas que ocorrem dentro do conversor, as temperaturas altas são mantidas.
No século XIX, foram criados fornos que permitiam corrigir as impurezas do ferro, adicionar propriedades para resistência ao desgaste, ao impacto, à corrosão, etc. Por isso, o aço foi ganhando mais resistência ao longo dos anos.
Com o avanço proporcionado pela invenção do engenheiro, em diversas indústrias, o aço tornou-se matéria-prima, principalmente por seu baixo custo. Ele passou a representar cerca de 90% de todos os metais consumidos na indústria. É muito utilizado, devido ser mais resistente que o Ferro Fundido e ter a possibilidade de ser produzido em grandes quantidades.
Mas como é fabricado o aço nos tempos atuais?
Basicamente, o aço é uma liga de ferro e carbono. O ferro é encontrado em toda crosta terrestre, fortemente associado ao oxigênio e à sílica.
O carbono é também relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal.
O carvão exerce duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas (cerca de 1.500º Celsius) necessárias à fusão do minério. Como redutor, associa-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro. O processo de remoção do oxigênio do ferro para ligar-se ao carbono chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno.
Etapas de Fabricação do Aço 
Então o aço é produzido, basicamente, a partir de minério de ferro e carvão. A fabricação do aço pode ser dividida em quatro etapas: preparação da carga, redução, refino e laminação.
1. Preparação da carga
Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. O minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado, para obtenção do coque, dele se obtendo ainda subprodutos carboquímicos.
2. Redução
No processo de redução, as matérias-primas são levadas ao alto forno. Na parte de baixo do forno é soprado oxigênio aquecido, que entra em contato com o carvão. A partir do calor produzido, ocorre a redução do minério de ferro para ferro-gusa (O gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado.). Impurezas como calcário, sílica etc. formam a escória, que é matéria-prima para a fabricação de cimento.
3. Refino
Nessa parte do processo siderúrgico, o ferro-gusa é levado ainda líquido para a aciaria (que podem ser fornos a oxigênio ou elétricos) para se transformar em aço.
A principal parte desse processo é a reação entre o oxigênio injetado com o carbono do ferro-gusa, que gera gases como monóxido e dióxido de carbono. Isso é responsável por diminuir o teor de carbono do ferro.
Nessa etapa também são removidas outras impurezas, como manganês e silício. Então, são feitas adições de liga no ferro fundido, de acordo com as características que o aço precisa ter. Depois, a maior parte do aço é solidificada em lingotes, semiacabados e blocos.
4. Laminação
Finalmente, a fase clássica do processo de fabricação do aço é a laminação. O aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e transformado em produtos siderúrgicos utilizados pela indústria de transformação, como chapas grossas e finas, bobinas, vergalhões, arames, perfilados, barras etc.
Tipos de Aço
A grande variedade de tipos de aço disponíveis no mundo deve-se ao fato de cada uma de suas aplicações necessitarem de alterações na sua composição e forma.
Para atender especificações, quanto à composição química ao processamento, controles e ensaios, além de sua utilização final, trouxemos alguns exemplos de aços que podem ser classificados da seguinte forma:
Quanto a sua composição:
Aço Carbono: sua composição química é definida em faixas amplas e possui baixo teor de liga. Um exemplo de material produzido com essa especificação são os tubos para transporte de substâncias diversas, como água, gases e outros líquidos ou fluidos.
Aço Liga: Já os aços liga contêm, além das ligações entre ferro e carbono, outroselementos em proporções significativas que podem alterar as propriedades químicas ou mecânicas do material. Geralmente, os outros elementos adicionados à composição do aço são: manganês, níquel, cromo, molibdênio, vanádio, tungstênio e silício. Isso vai depender da propriedade que querem que o aço atinja. Esses elementos normalmente são utilizados para aumentar a dureza e a resistência mecânica ou química do aço ou para conferir-lhe outras propriedades que sejam interessantes para sua aplicação.
Quanto à aplicação:
Aços Estruturais: São muito importantes na indústria da construção por terem alta resistência mecânica e suportarem grandes carregamentos. Os aços estruturais normalmente são aços carbono ou com pequenas quantidades de elementos de liga. Nesse grupo, encontra-se o aço ASTM A36 que é largamente empregado por muitas construtoras.
Para construção mecânica: é outro exemplo de aço carbono e de baixa liga, destinado a forjaria, rolamentos, molas, eixos, peças usinadas etc.
Quanto a sua geometria:
Semiacabados: Uma das últimas etapas da produção do aço antes do acabamento é chamada de lingotamento. No lingotamento, o aço líquido proveniente do alto-forno é distribuído para moldes, dentro dos quais ele se solidifica. Ao final do lingotamento, são produzidos os chamados produtos semiacabados, que podem ser blocos, tarugos ou placas.
E os aços mais produzidos:
Aço laminado à quente e a frio: As chapas de aço podem ser laminadas a quente ou a frio. Quando é feita a quente, as chapas são fabricadas em temperaturas altas superiores a 900°C, e o resultado são bobinas laminadas a quente. Depois desse processo, o produto passa pelo processo de desbobinamento, que é onde as chapas são cortadas transversalmente e já saem prontas. Esse tipo de aço é matéria-prima para produção de tubos metálicos, autopeças, rodas, entre outros. No caso das chapas laminadas a frio, a temperatura de produção é abaixo de 100°C. Estas são mais maleáveis, mas nem por isso perdem no quesito resistência e podem ter acabamento diferenciado. Por conta disso, são usadas em eletrodomésticos, automóveis, esquadrias para construção civil etc. A principal diferença entre os dois tipos está nos processos de fabricação, visto que o aço laminado a frio passa por mais etapas que o laminado a quente.
Aço Inox: Os aços inoxidáveis, ou simplesmente aço inox, é a produção do aço com adição de Cromo e Níquel, feitos em alto forno a partir do ferro-gusa. O aço inox, além de resistir à corrosão atmosférica, ele é resistente à diversos outros produtos químicos.
Sendo assim, ele tem muita aplicabilidade, tanto na construção civil — uso em tubulações, componentes de equipamentos etc. — como em outros setores. O aço inox mantém o seu brilho atraente por muito tempo, sendo necessária apenas uma simples limpeza.
Aço Galvanizado: O aço galvanizado é o material que passa pelo processo de galvanização que faz com o que o material atinja resistências maiores. A galvanização consiste na imersão do aço em zinco fundido que garante ao produto uma resistência à corrosão. O principal uso desse material é na fabricação de canos, vigas de apoio, entre outras aplicações dentro da construção civil.
CONCLUSÃO:
Portanto, podemos perceber que o aço é um material de grande importância para o progresso atual do mundo e no cotidiano das pessoas, sendo um dos materiais mais produzidos do mundo, suas diversas aplicações garantem qualidade e segurança em diversos ramos e aspectos. FIM!
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
https://www2.gerdau.com.br/blog-acos-especiais/inicio-da-fabricacao-do-aco
https://www.grupoacocearense.com.br/blog/vender-mais/principais-tipos-de-aco/
https://www.profissionaldoaco.com.br/materia/a-historia-do-aco
https://monferrato.com.br/a-historia-do-aco-e-suas-aplicacoes/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Processo_de_Bessemer
https://acosnobre.com.br/blog/fabricacao-do-aco/
https://ferrosl.com.br/producao-de-aco/
Aço carbono
AÇO LIGA
AÇO ESTRUTURAL
AÇO PARA CONSTRUÇÃO MECANICA
Aço semiacabado (tarugo)
Aço Laminado à quente e a frio
Aço inox 
Aço galvanizado
MINHAS DÚVIDAS E OBSERVAÇOES
O gusa é o produto imediato da redução do minério de ferro pelo coque ou carvão e calcário num alto forno. O gusa normalmente contém até 5% de carbono, o que faz com que seja um material quebradiço e sem grande uso direto.
Geralmente nos processos industriais, o ferro gusa é considerado como uma liga de ferro e carbono, contendo de 2,11 a 5,00 % de carbono e outros elementos ditos residuais, como silício, manganês, fósforo e enxofre.
 (ferro fundido de alto carbono obtido por gotejamento no alto forno) 
O aço é uma liga metálica composta por aproximadamente 98,5% de Fe (ferro), 0,5 a 1,7% de C (carbono) e traços de Si (silício), S (enxofre) e P (fósforo).
Aciaria é a unidade de uma usina siderúrgica onde existem máquinas e equipamentos voltados para o processo de transformar o ferro gusa em diferentes tipos de aço. O principal destes equipamentos é o convertedor, que é um tipo de forno, revestido com tijolos refratários e que transforma o ferro gusa e a sucata em aço