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Particularidades inerentes aos aços carbono 
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Metalurgia da Soldagem 
Particularidades Inerentes aos Aços Carbono 
 
A partir do estudo deste texto você conhecerá as particularidades 
inerentes a diferentes tipos de aços: aços de médio carbono (para 
temperaturas elevadas); aços para baixa temperatura; aços de qualidade 
estrutural; aços carbono de alta resistência; aços de baixa e média liga, 
aços-liga de Molibdênio e Cromo-Molibdênio, aços Níquel, aços-liga de 
alta resistência, aços de alta Liga, aços inoxidáveis Austeníticos, aços 
inoxidáveis Ferríticos e Martensíticos. 
Os aços carbono são ligas de ferro e carbono, com a quantidade de 
carbono usualmente inferior a 0,5% e contendo em quantidades 
pequenas e variáveis manganês, fósforo, enxofre e silício. As 
propriedades e a soldabilidade destes aços dependem 
fundamentalmente da percentagem de carbono contida, embora sofram 
influência dos demais elementos assim como dos ciclos térmicos 
envolvidos. 
 
Classificação dos Aços Carbono 
Os aços carbono podem ser classificados em cinco tipos gerais, como 
especificado a seguir. 
 
 
Particularidades inerentes aos aços carbono 
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As propriedades indicadas para cada um desses tipos de aço são 
valores médios, que podem variar ligeiramente conforme a 
especificação, forma de apresentação e espessura do material. 
 
Aços de baixo carbono 
- Composição química: C ≤ 0,18% 
Mn ≤ 0,90% 
Si < 0,1% (em alguns aços) 
- Limite de resistência (σr): 32 ≤ σr ≤ 38 kgf/mm2 
- Limite de escoamento (σe): 15 ≤ σe ≤ 22 kgf/mm2 
- Características de fabricação: Aços não acalmados (não desoxidados) 
ou semi-acalmados 
- Aplicação: Os aços de baixo carbono são materiais 
fáceis de serem trabalhados a frio e 
muito fáceis de serem soldados. 
 
Aços de médio carbono (para temperaturas elevadas) 
- Composição química: 0,18% < C ≤ 0,28% 
Mn ≤ 1,00% 
Si < 0,1% (em alguns aços) 
- Limite de resistência (σr): 42 ≤ σr ≤ 49 kgf/mm2 
- Limite de escoamento (σe): 23 ≤ σe ≤ 27 kgf/mm2 
- Características de fabricação: Aços acalmados ou semi-acalmados, 
de grão grosso. 
 
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- Aplicação: Os aços de médio carbono são fáceis de 
serem soldados, mas não tão fáceis de 
serem trabalhados a frio. Esses aços são 
os materiais usados na grande maioria 
dos vasos de pressão e tubos de grande 
diâmetro, sendo preferidos sobre os 
aços de baixo carbono pelo fato de 
terem maior resistência mecânica. 
 
Aços para baixa temperatura 
- Composição química: C ≤ 0,23% (geralmente) 
Mn ≤ 1,10% 
- Limite de resistência e escoamento: Semelhantes aos dos aços de 
médio carbono 
- Características de fabricação: Aços acalmados ao Si e algumas 
vezes acalmados ao Al. 
- Aplicação: Serviços em baixa temperatura. A 
quantidade de Mn mais elevada é 
utilizada para compensar o decréscimo 
de C, mantendo os limites de resistência 
e escoamento do aço de médio carbono, 
mas melhorando a tenacidade. Para 
melhorar o comportamento a baixas 
temperaturas neste aço é usual a 
execução de tratamento térmico de 
normalização (grão fino). 
 
 
 
 
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Aços de qualidade estrutural 
- Composição química: Não há definição quanto à composição 
química. 
- Aplicação: Construção de estruturas metálicas em 
geral. Os aços de qualidade estrutural, 
às vezes, têm alto carbono sendo por 
este motivo difíceis de serem soldados. 
 
Aços carbono de alta resistência 
- Composição química: Semelhante à dos aços de baixo 
carbono, com quantidade de manganês 
mais alta. 
- Limite de resistência: Valores bastante elevados de limite de 
resistência podendo chegar a 65 
kgf/mm2. 
- Características de fabricação: Os aços carbono de alta resistência são 
materiais submetidos a tratamentos 
térmicos de têmpera e revenido, depois 
da laminação, sendo esta a razão dos 
elevados valores de limite de resistência. 
- Aplicação: Como a percentagem de carbono é 
baixa, a solda é muito fácil de ser 
executada. Entretanto, é bastante difícil 
manter as propriedades de alta 
resistência na região afetada 
termicamente, o que exige cuidados e 
tratamentos especiais. Os aços de alta 
resistência têm sido empregados para 
vasos de alta pressão ou de grandes 
dimensões. 
 
 
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Soldagem de Aços Carbono 
A grande maioria de aços carbono empregados como elementos 
soldados tem percentagem de carbono inferior a 0,29%. Esses aços 
podem ser soldados pelos processos usuais de soldagem. Geralmente 
aços carbono contendo teores de C ≤ 0,19% e de Mn ≤ 1,0% podem ser 
soldados satisfatoriamente sem preaquecimento ou pós-aquecimento 
em espessuras inferiores a 25 mm. Entretanto, em aços carbono com 
teores de C > 0,20% e de Mn > 1,00%, devem-se especificar 
procedimentos de soldagem que resultem em baixos teores de 
hidrogênio dissolvido na solda. 
Quando a espessura da peça a ser soldada é maior que 25 mm, podem 
ser necessárias precauções adicionais na soldagem como, por exemplo, 
preaquecimento, controle da temperatura interpasse e tratamento 
térmico de alívio de tensões. Tais precauções visam evitar a fissuração 
que pode ocorrer na zona fundida ou na zona afetada termicamente e a 
redução das propriedades mecânicas da junta soldada. 
Quando, além de grandes espessuras, o material possui teores elevados 
de C e Mn as precauções com a soldagem devem ser mais rigorosas. 
Deve-se incluir nos procedimentos de soldagem cuidados que resultem 
em baixos teores de hidrogênio. Nesses casos é desejável a utilização 
de processos com alta energia de soldagem e/ou preaquecimento. 
 
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É sempre necessária a limpeza da junta na etapa anterior a soldagem. O 
projeto da junta é especialmente importante na soldagem de grandes 
espessuras, já que afetam de modo relevante a qualidade, as 
deformações e o custo da soldagem. 
 
Particularidades Inerentes aos Aços de Baixa e Média Liga 
Recebem a denominação geral de aços-liga todos os aços que possuam 
qualquer quantidade de outros elementos além dos que entram na 
composição do aço-carbono (Fe, C, Mn, Si, P e S). Esses elementos 
adicionais são denominados de "elementos de liga ( * )". Exemplos de 
elementos de liga são: Cr, Ni, Mo, V, Nb, Ti, Al, Cu e etc. 
Notópico “Ligas metálicas”, relacionado com os “Sistemas Cristalinos” 
vimos que os elementos químicos adicionados propositalmente na 
fabricação dos aços visando melhorias nas propriedades mecânicas são 
os elementos de liga. Dentre as melhorias está o aumento da 
resistência mecânica com elevados valores de tenacidade. 
 
Classificação dos Aços-Liga 
Conforme a percentagem total de elementos de liga presentes, 
distinguem-se três classes de aços-liga. 
 
 
 
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Aços de baixa liga - até 5% de elementos de liga; 
Aços de média liga - de 5% a 10% de elementos de liga; e 
Aços de alta liga - mais de 10% de elementos de liga. 
 
Aços de Baixa e Média Liga 
Estão apresentados a seguir os aços de baixa e média liga mais 
utilizados nas construções soldadas. 
 
Aços-liga Molibdênio e Cromo-Molibdênio 
Os aços-liga molibdênio e cromo-molibdênio são aços contendo até 1% 
de Mo e até 9% de Cr como elementos de liga. São todos materiais 
magnéticos de estrutura ferrítica. Os aços liga mais utilizados são os 
seguintes: 
Elementos de liga 
% Nominal 
1/2 Mo 
1 1/4 Cr, 1/2 Mo 
2 1/4Cr, 1Mo 
5Cr, 1/2Mo 
7Cr, 1/2Mo 
9Cr, 1Mo 
 
 
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Do ponto de vista dos casos de emprego, pode-se subdividir esses 
materiais em dois grupos: os aços contendo até 2 1/2% de Cr, e os 
contendo mais de 2 1/2% de Cr. 
 
Aços contendo até 2 1/2% de Cr 
Esses aços foram desenvolvidos especificamente para serviços em altas 
temperaturas, onde os esforços mecânicos forem elevados e a 
corrosividade do meio moderada. 
A principal aplicação desses aços-liga é para tubulações de vapor, cuja 
temperatura esteja acima do limite de temperatura admitida para o aço 
carbono. 
 
Aços contendo mais de 2 1/2% de Cr 
Esses aços são específicos para serviços em temperaturas elevadas com 
esforços mecânicos moderados e alta corrosividade do meio. 
O principal caso de emprego desses materiais são as tubulações, tubos 
de permutadores de calor, e equipamentos de pequeno e médio porte 
em serviços com hidrocarbonetos em temperaturas acima de 250°C. 
 
 
 
 
 
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Aços Níquel 
Os aços níquel mais usuais são os seguintes: 
Elementos de liga 
% Nominal 
2 1/2% 
3 1/2% 
9 % 
 
Os aços contendo níquel como elemento de liga são os materiais 
específicos para serviços em baixas temperaturas. Quanto maior a 
percentagem de níquel, mais baixo também pode ser a temperatura de 
utilização do aço. 
 
Aços-liga de alta resistência 
Existe uma grande variedade de aços-liga desenvolvidos especialmente 
para apresentarem altos valores do limite de resistência, que pode 
atingir até 100 kgf/mm2. Os elementos de liga são variáveis, podendo 
conter Mn, Cr, Mo, V entre outros, em uma quantidade total de até 5%. 
Esses aços são submetidos a tratamento térmicos de têmpera e 
revenido. 
 
 
 
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Soldagem dos Aços Cr-Mo 
Os aços liga Cr-Mo são soldáveis pelos processos usuais de soldagem. 
A característica dos aços Cr-Mo de serem temperáveis ao ar requer que 
os procedimentos de soldagem sejam desenvolvidos com a precaução 
de evitar a fissuração pelo hidrogênio. No desenvolvimento destes 
procedimentos, devem ser considerados o controle do preaquecimento, 
o pós-aquecimento, a composição do metal de adição e os tratamentos 
térmicos após a soldagem. 
Recomenda-se que o metal de adição tenha a mesma composição 
química nominal que o metal de base, exceto no teor de carbono que 
deve ser menor no metal de adição. 
Quando aços Cr-Mo de diferentes composições têm que ser soldados, 
pode-se utilizar a composição que contenha mais elementos de liga, ou 
metal de adição cuja composição seja igual ou superior à média dos 
teores de cromo dos metais de base. Por exemplo, na soldagem de um 
aço com 1 1/4%Cr - 1/2%Mo com um aço contendo 1/2%Cr - 1/2% Mo, 
pode-se utilizar o metal de adição com 1 1/4%Cr - 1/2%Mo. Nesses 
casos, costuma-se freqüentemente utilizar metais de adição de aço 
inoxidável austenítico, principalmente em casos de reparo em que a 
solda não pode sofrer tratamento térmico após soldagem. O metal de 
adição de aço inoxidável austenítico tem uma excelente ductilidade e 
absorve as tensões de contração, além de reduzir a possibilidade de 
 
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fissuração pelo hidrogênio, pois retém o hidrogênio, que tem alta 
solubilidade na austenita. Entretanto, no caso das condições de trabalho 
cíclico ou em temperaturas que permitam a difusão do hidrogênio para 
o metal de base, não se recomenda à utilização de metal de adição de 
aço inoxidável austenítico, pois as diferenças entre os coeficientes de 
expansão térmica e as composições químicas entre o aço inoxidável 
austenítico e os aços-liga Cr-Mo são muito elevadas. 
 
Particularidades Inerentes aos Aços de Alta Liga 
Os aços de alta liga que serão estudados são os aços inoxidáveis. Os 
aços inoxidáveis não se oxidam a atmosfera ambiente normal. Esta 
propriedade é conseguida pelo fato de contarem no mínimo 12% de 
cromo. 
 
Classificação dos Aços Inoxidáveis 
Os aços inoxidáveis são classificados em três grupos, de acordo com a 
estrutura cristalina predominante na liga à temperatura ambiente: 
 
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Aços inoxidáveis austeníticos. - Contém 16 a 26% de Cr, 6% a 22% de 
Ni, além de eventualmente outros 
elementos de liga; 
Aços inoxidáveis ferríticos e 
Aços inoxidáveis martensíticos. 
- Contém de 12 a 30% de Cr; a maioria 
não contém Ni, porém alguns deles 
contêm pequenas percentagens desse 
metal. 
 
Aços inoxidáveis austeníticos 
Os aços inoxidáveis austeníticos contêm 16 a 26% de Cr, 6% a 22% de 
Ni, além de eventualmente outros elementos de liga; esse grupo de aços 
abrange cerca de 20 tipos diferentes, entre os quais, os mais 
importantes estão mostrados na tabela a seguir: 
 
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DESIGNAÇÃO AISI COMPOSIÇÃONOMINAL (%) 
304 C ≤ 0,08; Mn ≤ 2,0; Si ≤ 1,0; 
 18,0 ≤ Cr ≤ 20,0; 8,0 ≤ Ni ≤ 10,5 
309 C ≤ 0,20; Mn ≤ 2,0; Si ≤ 1,0; 
 22,0 ≤ Cr ≤ 24,0; 12,0 ≤ Ni ≤ 15,0 
310 C ≤ 0,08; Mn ≤ 2,0; Si ≤ 1,0; 
 24,0 ≤ Cr ≤ 26,0; 19,0 ≤ Ni ≤ 22,0 
316 C ≤ 0,08; Mn ≤ 2,0; Si ≤ 1,0; 
 16,0 ≤ Cr ≤ 20,0; 10,0 ≤ Ni ≤ 14,0; 2,0 ≤ 
Mo ≤ 3,0 
321 C ≤ 0,08; Mn ≤ 2,0; Si ≤ 1,0; 
 17,0 ≤ Cr ≤ 19,0; 9,0 ≤ Ni ≤ 12,0; Ti ≤ 
0,7 
347 C ≤ 0,08; Mn ≤ 2,0; Si ≤ 1,0; 
 17,0 ≤ Cr ≤ 19,0; 9,0 ≤ Ni ≤ 13,0; Cb + 
Ta ≤ 1,1 
 
Deve-se observar que, devido à sua estrutura cristalina os aços 
inoxidáveis austeníticos não são magnéticos. Outra característica 
importante é que os aços inoxidáveis austeníticos têm grande 
ductilidade e elevado coeficiente de dilatação térmica, se comparado 
com os aços de estrutura ferrítica. 
 
 
 
 
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Aços Inoxidáveis Ferríticos e Martensíticos 
Esses aços inoxidáveis têm, dependendo do tipo, de 12 a 30% de Cr; a 
maioria não contém Ni, porém alguns deles contêm pequenas 
percentagens desse metal. São todos ligas magnéticas. Abaixo estão 
mostrados os principais tipos de aços deste grupo. 
 
DESIGNAÇÃO AISI COMPOSIÇÃO NOMINAL (%) 
405 C ≤ 0,08; Mn ≤ 1,0; Si ≤ 1,0; 
 11,5 ≤ Cr ≤ 14,5; Ni ≤ 0,6; 0,1 ≤ 
Al ≤ 0,3 
410 C ≤ 0,15; Mn < 1,0; Si <1,0; 
 11,5 ≤ Cr ≤ 13,5; Ni ≤ 0,75 
410 S C ≤ 0,08; Mn< 1,0; Si < 1,0; 
 11,5 ≤ Cr ≤ 13,5; Ni < 0,6 
430 C < 0,12; Mn < 1,0; Si <1,0; 
 16,0 ≤ Cr ≤ 18,0; Ni < 0,75 
446 C < 0,20; Mn < 1,5; Si < 1,0; 
 23,0 ≤ Cr ≤ 30,0 
 
Os aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos apresentam, em relação 
aos austeníticos, bem menor resistência à corrosão em geral. 
 
 
 
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Você estudou neste texto que os aços podem ser constituídos por ligas 
de ferro e carbono sendo reconhecidos por aços carbono, ou podem 
apresentar em sua composição elementos adicionais somados ao ferro e 
carbono sendo reconhecidos como aços-liga. 
Dentre as suas particularidades, há alguns aços que dificilmente 
conseguem se oxidar a atmosfera ambiente. Devido a esse fato esses 
aços são denominados como sendo de alta liga como, por exemplo, os 
aços inoxidáveis. 
Teste agora o seu nível de compreensão do texto respondendo às 
questões de revisão. Caso seja necessário releia o texto e/ou recorra 
aos tutores para resolver suas dúvidas. 
 
Questões de Revisão 
 
1- Os aços carbono são compostos por ligas de ferro e carbono e se 
classificam em cinco tipos conforme sua especificação, a forma de 
apresentação e espessura do material. Cite cada um dos cinco tipos de 
aços carbono, apresentando suas características e aplicabilidades. 
 
 
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2- Exponha os cuidados que devem ser adotados no caso do processo 
de soldagem de aços carbonos. 
3- Exponha as considerações importantes que devem constar no 
procedimento de soldagem dos aços Cr-Mo. 
4- Sabe-se que os Aços Inoxidáveis são considerados como aços de alta 
liga e se dividem em três grupos de acordo a estrutura cristalina 
predominante na liga. Descreva como esse aços são classificados e 
apresente as características que diferenciam cada grupo.