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TIPOS E APLICAÇÕES DOS MATERIAIS
Professor José Eduardo Nucci 01
TIPOS E APLICAÇÕES DOS MATERIAIS
MATERIAIS FERROSOS 
AÇOS
CAPÍTULO 13 - PLT256
TIPOS E APLICAÇÕES DOS MATERIAIS
Professor José Eduardo Nucci 02
LIGAS METALICAS
NÃO FERROSASFERROSAS
AÇOS
FERRO FUNDIDO
BAIXA LIGA ALTA LIGA
BAIXA TEOR DE 
CARBONO
MÉDIO TEOR 
DE CARBONO
ALTO TEOR 
DE CARBONO
COMUM AO 
CARBONO
ALTA 
RESISTENCIA 
BAIXA LIGA
COMUM AO 
CARBONO
TRATÁVEL 
TERMICAMENT
E
COMUM AO 
CARBONO
AÇO 
FERRAMENTA
INOXIDÁVEL
FERRO 
FUNDIDO 
CINZENTO
FERRO 
FUNDIDO 
NODULAR
FERRO 
FUNDIDO 
BRANCO
FERRO 
FUNDIDO 
MALEÁVEL
PLT 256 – PÁG: 398
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1. CARACTRÍSTICAS DOS AÇOS
Os aços diferenciam-se entre si pela forma, tamanho e
uniformidade dos grãos que o compõem e, é claro, por sua composição
química. Esta pode ser alterada em função do interesse de sua aplicação
final, obtendo-se através da adição de determinados elementos
químicos, aços com diferentes graus de resistência mecânica,
soldabilidade, ductilidade, resistência à corrosão, entre outros. De
maneira geral, os aços possuem excelentes propriedades mecânicas:
resistem bem à tração, à compressão, à flexão, e como é um material
homogêneo, pode ser laminado, forjado, estampado, estriado e suas
propriedades podem ainda ser modificadas por tratamentos térmicos ou
químicos.
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2. CLASSIFICAÇÃO E EQUIVALENCIA DOS AÇOS
Instituições que elaboram normas para classificação dos Aços:
SAE - Society of Automotive Engineers ou Sociedade de Engenheiro Automotivos
AISI - American Iron and Steel Institute ou Instituto Americano de Ferro e Aço
ASTM – Sociedade Americana para Ensaios e Materiais
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnica
DIN – Deutsches Institut für Normung - de origem Alemã
SNU – Sistema de Numeração Unificado
NOTA: No sistema de numeração SAE / AISI / ASTM / ABNT, os 2 dígitos finais
XX indicam os centésimos da porcentagem de C (carbono) contida no material, podendo
variar entre 05, 10, 20, 45 que corresponde a 0,05% de C, 0,10% de C, 0,20% de C,
0,45% de C. Se a porcentagem de C atinge ou ultrapassa 1,00%, então o final tem 3
dígitos (XXX) e a classificação tem um total de 5 dígitos.
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3. TABELA DE EQUIVALENCIA NORMAS DE AÇOS
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AÇOS COM BAIXO TEOR DE CARBONO:
Esses aços contêm geralmente menos do que aproximadamente 0,25% de C e
não respondem a tratamentos térmicos objetivando a formar martensita; um aumento na
resistência é obtido através de trabalho a frio. Essas ligas são relativamente moles e fracas,
porem possuem uma ductilidade uma tenacidade excepcionais; adicionalmente elas são
usináveis, soldáveis e dentre todos os tipos de aços são os mais baratos.
AÇOS COM MEDIO TEOR DE CARBONO:
Esses aços possuem concentrações de carbono entre aproximadamente 0,25 e
0,60% de C. Essas ligas podem ser tratadas termicamente por austenitização, têmpera e
então revenida para melhorar as suas propriedades mecânicas, possuem baixa
endurecibilidade.
AÇOS COM ALTO TEOR DE CARBONO:
Esses aços possuem normalmente teores de carbono acima de 0,60% de C, são
mais duros e os mais resistentes, porém são menos dúcteis dentre todos os aços carbono.
São especialmente resistente ao desgaste e à abrasão.
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1010
1020
A36
A516 Classe 70
A440
A633 classe E
A656 Classe I
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SAE 1XXX – Aço - Carbono
•SAE 10XX – aço-carbono simples (outros elementos em porcentagens desprezíveis, 
teor de Mn de no máximo 1,0%)SAE 11XX – aço-carbono com S (Enxofre)
•SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo)
•SAE 13XX – aço com 1,6% a 1,9% de Mn (Manganês) (aço-Manganês)
•SAE 14XX – aço-Carbono com 0,10% de Nb (Nióbio)
•SAE 15XX – aço-Carbono com teor de Mn de 1,0% a 1,65% (aço-Manganês)
SAE 2XXX – aço - Níquel
•SAE 23XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75%
•SAE 25XX – aço com Ni entre 4,75% e 5,25%
SAE 3XXX – aço – Níquel - Cromo
•SAE 31XX – aço com Ni entre 1,10% e 1,40% e com Cr entre 0,55% e 0,90%
•SAE 32XX – aço com Ni entre 1,50% e 2,00% e com Cr entre 0,90% e 1,25%
•SAE 33XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% e com Cr entre 1,40% e 1,75%
•SAE 34XX – aço com Ni entre 2,75% e 3,25% e com Cr entre 0,60% e 0,95%
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SAE 4XXX – Aço - Molibidênio
•SAE 40XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%
•SAE 41XX – aço com Mo entre 0,08% e 0,25% e com Cr entre 0,40% e 1,20%
•SAE 43XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Cr entre 0,40% e 0,90% e 
com Ni entre 1,65% e 2,00%
•SAE 46XX – aço com Mo entre 0,15% e 0,30%, com Ni entre 1,40% e 2,00%
•SAE 47XX – aço com Mo entre 0,30% e 0,40%, com Cr entre 0,35% e 0,55% e 
com Ni entre 0,90% e 1,20%
•SAE 48XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Ni entre 3,25% e 3,75%
SAE 5XXX – Aço - Cromo
•SAE 51XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,20%
SAE 6XXX – Aço – Cromo - Vanádio
•SAE 61XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,00% e com 0,10% de V
SAE 7XXX – Aço - Cromo - Tungstênio
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SAE 8XXX – Aço – Níquel – Cromo - Molibdênio
•SAE 81XX – aço com Ni entre 0,20% e 0,40%, com Cr entre 0,30% e 0,55% e com Mo 
entre 0,08% e 0,15%
•SAE 86XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,85% e com Mo 
entre 0,08% e 0,25%
•SAE 87XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,60% e com Mo 
entre 0,20% e 0,30%
SAE 92XX – Aço – Silício - Manganês
•SAE 92XX – aço com Si entre 1,80% e 2,20% e com Mn entre 0,70% e 1,00%
•SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio
•SAE 93XX – aço com Ni entre 3,00% e 3,50%, com Cr entre 1,00% e 1,40% e com Mo 
entre 0,08% e 0,15%
•SAE 94XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,60%, com Cr entre 0,30% e 0,50% e com Mo 
entre 0,08% e 0,15%
•SAE 97XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,10% e 0,25% e com Mo 
entre 0,15% e 0,25%
•SAE 98XX – aço com Ni entre 0,85% e 1,15%, com Cr entre 0,70% e 0,90% e com Mo 
entre 0,20% e 0,30%
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Propriedades requeridas para um Aço Ferramenta
• Dureza à Temperatura Ambiente
• Resistência ao Desgaste
• Tenacidade
• Resistência Mecânica
• Temperabilidade
• Dureza a Quente
• Usinabilidade
• Tamanho de Grão
• Resistência ao Revenido
Os Aços Ferramentas são divididos em três classes:
• Aços rápidos
• Aços para trabalhar a quente;
• Aços para trabalhar a frio
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AÇO FERRAMENTA SINTERIZADO (METALURGIA DO PÓ)
Aços produzidos por metalurgia do pó são altamente vantajosos em relação aos 
aços convencionais, pois conciliam propriedades como elevada dureza e tenacidade, 
dificilmente encontradas em aços produzidos em processosconvencionais.
Graças a suas características e propriedades são apropriados para ferramentas de 
alta solicitação tais como: Ferramentas de corte e Ferramentas de conformação a frio.
Exemplos:
Sinterizado M-23 – Aço produzido por metalurgia do pó, apresenta boa combinação 
tenacidade, resistência ao desgaste indicado em ferramentas de corte, como fresas caracol, 
facas, ricas especiais e ferramentas para trabalho a frio.
Sinterizado M-30 – Aço produzido por metalurgia do pó de propriedades semelhantes ao M-
23 à adição de cobalto implica num melhor rendimento nas ferramentas de corte e usinagem.
Sinterizado REX M-4 – Aço rápido produzido por metalurgia do pó, indicado para 
ferramentas de usinagem com remoção de cavacos.
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Aço Inoxidável Austenítico
• Classificação AISI 3XX (eventualmente 2XX)
• Melhor resistência à corrosão
• São essencialmente ligas ternárias ferro-cromo-níquel com 16 a 25% Cr e 7 a 
20% Ni
• Sua estrutura permanece austenítica às temperaturas normais dos tratamentos 
térmicos.
• A presença do níquel (CFC), permite que a estrutura CFC se mantenha à 
temperatura ambiente.
• Tem elevada capacidade de deformação devido à sua estrutura CFC
• Melhor resistência a corrosão do que os aços ferríticos e martensíticos (o Ni
reforça o filme protetor)
• Não magnéticos
• Não temperáveis, somente endurecíveis dor deformação a frio (encruamento)
• Ótima soldabilidade.
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• Se forem posteriormente soldados ou aquecidos lentamente, a partir de
temperaturas elevadas (de 500°C a 870°C ), pode ocorrer corrosão
intergranular.
• Essa corrosão pode ser diminuída até certo ponto através de:
– Diminuição do teor de carbono para cerca de 0,03% C
– Adição de elementos de liga como o nióbio, titânio ou tântalo (que se
combina com o carbono da liga antes que o cromo se combine).
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Aço Inoxidável Austenítico (Propriedades) (outros AISI 310 AISI 316 AISI 348)
Estabilizado para 
soldadura; reservatórios 
de transporte de 
produtos químicos.
45276655Recozido
18Cr; 10Ni; 
Cb (Nb) = 
10x Cmin.
347
Estabilizado para 
soldadura; equipamento 
de processamento
45241621Recozido
18Cr; 10Ni; 
Ti = 5x 
%Cmin.
321
Baixo carbono para 
soldadura; reservatórios 
químicos
55269559Recozido
19Cr; 10Ni; 
0,03C
304L
Equipamento de 
processamento químico 
e de alimentos.
55290580Recozido19Cr; 10Ni304
Liga de elevada taxa de 
encruamento; aplicações 
estruturais
60276759Recozido17Cr; 7Ni301
Aplicações típicas
Alongamento 
(%)
Tensão 
Cedência
Resistência à 
Tração (Mpa)Estado
Composição 
Química
Designação 
da liga
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Aço Inoxidável Martensítico
• Série AISI 4XX
• Essencialmente ligas binárias ferro-cromo com 12 a 17% Cr
• Relação % de Cromo / % de Carbono baixa
• Magnéticos e endurecíveis por têmpera
• Maior resistência mecânica e duzeza
• Baixa soldabilidade (podem temperar e fissurar na solda). Usa-se eletrodo de
inoxidável austenítico.
• Baixa resistência a corrosão comparando com os ferríticos e austeníticos
• Apresentam-se em três tipos:
– Baixo Carbono (tipo turbina) – 0,15% C; 12% Cr
– Médio Carbono (tipo cutelaria) – 0,70% C; 17% Cr
– Alto Carbono (resistente ao desgaste) – 1,10% C; 17% Cr
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Aço Inoxidável Martensítico (Propriedades) 
Outros AISI 403 AISI 420 AISI 416
218971966T & R
Esferas, rolamentos, pistas, 
componentes de válvulas.
13276759Recozido17Cr; 1,1C440C
516901828T & R
Cutelaria, rolamentos, 
intrumentos cirúrgicos.
20414724Recozido
17Cr; 0,7C440A
T & R
Uso geral para Tratamento 
térmico; componentes de 
máquinas, válvulas.
30276517
Recozido
12,5Cr; 
0,15C
410
Aplicações típicas
Alongamento 
(%)
Tensão 
Cedência
Resistência à 
Tração (Mpa)
Estado
Composição 
Química
Designação 
da liga
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Aço Inoxidável Ferrítico
• Série AISI 4XX
• São essencialmente ligas binárias ferro-cromo com 12 a 30% Cr
• Relação % de Cromo / % de Carbono alta
• Sua estrutura mantém-se essencialmente ferrítica (CCC, do tipo ferro a) 
após os tratamentos térmicos normais
• São relativamente baratos, porque não contêm níquel, mas
• resistência à corrosão é menor que os equivalentes austeníticos.
• Boa resistência ao calor e à corrosão (altos teores de cromo).
• Baixa soldabilidade (crescimento de gão durante a soldagem –
fragilidade). Usa-se eletrodo de inoxidável austenítico.
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Aço Inoxidável Ferrítico (Propriedades)
(outros AISI 442)
Aplicações a alta 
temperatura, 
aquecedores, câmaras 
de combustão
20345552Recozido25Cr; 0,20C446
Uso geral, em que não se 
requer endurecimento, 
capotas de 
automóveis, 
equipamento para 
restaurantes.
25345517Recozido
17Cr; 
0,012C
430
Aplicações típicas
Alongament
(%)
Tensão
Cedência
Resistência
à Tração
(Mpa)
Estado
Composição
Química
Liga
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TIPOS E APLICAÇÕES DOS MATERIAIS
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Bibliografia:
Callister, W. D. Jr.; Fundamentos da Ciências e Engenharia dos Materiais – capítulo 13 
do PLT 256