Resenha de aço 22222222

Prévia do material em texto

Resenha sobre o processo de fabricação do aço
No tópico 4.1.3.1 – Aços
Os aços utilizados na construção mecânica se divide em três grandes categorias; Aço-carbono ou aço comum, aços-liga, aços especiais. Os aços-ligas e aços especiais existem elementos adicionados, com a finalidade de fornecer ou melhorar as características dos aços fornecendo: Resistencia mecânica, resistência a corrosão ou ao calor etc. O aço é um doa materiais mais usado na construção mecânica, pelas suas ótimas características mecânicas e sua adaptabilidade. Comercialmente são encontrados sob a forma de aços fundidos, laminados e trefilados. Aço-Carbono ou comum, Aço carbono é a composição da liga que confere ao aço o seu nível de resistência mecânica. O ferro gusa, primeira etapa de fabricação do aço, é o mesmo para todos os produtos. Na fase seguinte, quando os elementos de liga são adicionados ou suprimidos no ferro gusa, é que são determinadas as grandes famílias de aço, dos mais rígidos aos mais estampáveis. O Carbono é o principal elemento endurecedor em relação ao ferro. Outros elementos, como o manganês, o silício e o fósforo, participam igualmente do ajuste do nível de resistência do aço. A quantidade de Carbono define sua classificação: o baixo carbono possui no máximo 0,30% do elemento; o médio carbono apresenta de 0,30 a 0,60% e o alto carbono possui de 0,60 a 1,00%.
Características e Aplicações
Baixo carbono: possui baixa resistência e dureza e alta tenacidade e ductilidade. É usinável e soldável, além de apresentar baixo custo de produção. Geralmente, este tipo de aço não é tratado termicamente. Aplicações: chapas automobilísticas, perfis estruturais, placas para produção de tubos, construção civil, pontes e latas de folhas de flandres. Médio carbono: possui maior resistência e dureza e menor tenacidade e ductilidade do que o baixo carbono. Apresentam quantidade de carbono suficiente para receber tratamento térmico de têmpera e revenimento, embora o tratamento, para ser efetivo, exija taxas de resfriamento elevadas e em seções finas. Aplicações: rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, virabrequins e outras peças de máquinas, que necessitem de elevadas resistências mecânica e ao desgaste e tenacidade.
Alto carbono: é o de maior resistência e dureza. Porém, apresentam menor ductilidade entre os aços carbono. Geralmente, são utilizados temperados ou revenidos, possuindo propriedades de manutenção de um bom fio de corte. Aplicações: talhadeiras, folhas de serrote, martelos e facas.
Com base no diagrama de equilíbrio Fe-C, pede-se interpretar as reações que ocorrem na faixa de composições correspondentes aos aços, que são responsáveis por tais variações. Na zona austenítica, após a solidificação das ligas, só ocorre austenita. No caso do aço hipereutetoide, Uma liga fe-fe3c (ferro-carbeto de ferro) com composição à direita do ponto eutetóide (que contenha entre 0,76 e 2,14%p de C) é conhecida como liga hipereutetóide. Aço hipereutetóide é aquele que contém mais carbono do que a composição eutetóide. O resfriamento de uma liga hipereutetóide em condições de equilíbrio (resfriamento muito lento) até uma temperatura abaixo da eutetóide, produzirá uma microestrutura composta de ferrita e cementita.
No caso do aço eutetoide, é a menor temperatura de equilíbrio entre a ferrite e a austenite, correspondendo a cerca de 0,76% de carbono a 727°C. E os aços podem ser eutetóides, hipoeutetóides ou hipereutetóides. O termo eutético se refere ao equilíbrio entre fases líquida e sólida. Nesse caso, usamos o sufixo oide (= semelhante a) para indicar que o equilíbrio ocorre entre fases sólidas.
Esse ponto é o lugar do diagrama em que temos a convivência simultânea das três fases citadas acima, isto é, quando resfriamos o aço, teremos a transformação da austenite em ferrite e cementite. Especificamente para essa composição, a temperatura permanece constante enquanto a transformação não se completar totalmente.
O aço eutetóide é um aço que tem um teor de carbono de 0,76%, que tem como produto final as fases ferrite e cementite em contorno de grão (perlite). A essa reação é dado o nome de reação eutetóide, que é uma reação na qual temos a transformação de uma fase sólida (austenite) em duas fases sólidas (ferrite e cementite). A reação eutetóide se processa lentamente, pois é um processo em que temos que ter migração dos átomos de carbono para que as novas fases sejam formadas.
Quando um aço de composição eutetóide é resfriado desde o campo austenítico e chega à temperatura eutetóide de 727 °C, a estrutura CFC da austenite torna-se instável e é necessário que haja uma transformação de estrutura (no caso a ferrite -CCC). Ocorre, porém, que a ferrite é uma fase em que a solubilidade do carbono é muito menor do que na austenite e nesse caso haverá uma quantidade de carbono excedente que irá formar outra fase, que é a cementite.
A formação da ferrite se dá a partir de pontos de maior energia, como por exemplo os contornos de grão, e vai crescendo em direção ao centro do grão. À medida que a ferrite cresce, o carbono em excesso vai sendo expulso para as regiões adjacentes, dando origem à cementite. Como existe a formação quase simultânea de vários núcleos de ferrite, a estrutura resultante passará a ser composta de regiões alternadas de ferrite e de cementite. Como consequência, ao final da transformação, toda a estrutura do aço será formada por lamelas de ferrite e cementite. Observada ao microscópio, essa estrutura lembra uma impressão digital e recebe o nome de perlite.
Os aços-carbono constituem o mais importante grupo de materiais utilizados na engenharia e na indústria. De fato, as propriedades mecânicas desses aços simplesmente ao carbono, sem qualquer elemento de liga, e na maioria dos casos também sem qualquer tratamento térmico, são suficientes para atender à maioria das aplicações da prática. Como se sabe, os estados normais de utilização desses materiais são o fundido e o trabalhado. As peças fundidas geralmente requerem um tratamento térmico de recozimento ou normalização para alívio das tensões originadas na solidificação e para homogeneização da microestrutura. O aço trabalhado por forjamento, laminação, estiramento, trefilação, etc., é utilizado diretamente na forma de perfis obtidos através desses processos, sem necessidade de tratamentos térmicos complexos, a não ser nos casos de trabalho final a frio, quando é necessário eliminar o efeito do encruamento.
A ABNT padroniza os aços para construção mecânica segundo o teor de carbono, baseado-se nas normas SAE, excetuados alguns aços que são indicados precedido pela letra D e são baseado nas normas DIN.
A representação é feita por quatro algarismo (Classificação SAE), o primeiro algarismo indicado.
Aço-liga,  é um tipo de aço com a adição de algum elemento químico acima da quantidade de carbono encontrados no aço-carbono comum (até 2% de carbono, a qual acima desta quantidade seria o aço muito duro e com pouca resistência à tração) sendo utilizado com o objetivo de melhorar alguma propriedade física, química ou físico-química, por exemplo, na resistência à abrasão, à corrosão, ao choque, entre outros.
Para qualificar o aço-liga, a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), o aço precisa em uma soma de todos esses elementos, inclusive carbono, silício, manganês, fósforo e enxofre não pode ultrapassar 6%. No caso de elementos como silício, manganês e alumínio, sempre presentes nos aços carbono, os aços são considerados ligados quando seus teores ultrapassarem 0,6%, 1,65% e 0,1%, respectivamente.
Aços especiais: Aços hadfield, O aço manganês austenítico é um tipo de aço inventado por Sir Robert Abbott Hadfield, em 1882. Foram adicionados 7 a 20% de manganês ao aço carbônico com o intuito de aumentar a resistência ao desgaste dos aços convencionais. Os aços ao Mn apresentam elevadas propriedades mecânicas de impacto e resistência à abrasão.[1][2] O manganêsatua como estabilizador da fase austenita em aços, reduzindo a temperatura de início da transformaçãomartensítica (Ms), e atrasando ou evitando a reação de decomposição da austenita durante o resfriamento do aço. O Mn também diminui a energia de falha de empilhamento na austenita, aumentando a distância entre as discordâncias parciais, dificultando o escorregamento cruzado (cross-slip) das discordâncias e favorecendo o mecanismo de maclação, implicando num aumento significativo da taxa de encruamento destes aços.
Aços silício,foi desenvolvido pelo metalurgista inglês Robert Hadfield em 1900 e logo tornou-se o material mais utilizado para construção de núcleo de transformadores, motores e geradores. A adição de silício ao ferro, modifica profundamente as mudanças de fase. Uma vez que o conteúdo de carbono é muito pequeno, atualmente estas ligas são conhecidas como ferro-silício. A adição de silício ao ferro resulta nos seguintes efeitos sobre as propriedades físicas: A resistividade elétrica aumenta, causando uma redução nas correntes parasitas; A anisotropia cristalina diminui, causando um aumento na permeabilidade; Diminui a indução de saturação.
Aços inoxidáveis, A expressão aço inoxidável, como é usualmente conhecido, nos dá uma idéia de um material que não se destrói mesmo quando submetido aos mais violentosabusos.
Na verdade este tipo de aço não é eterno e sim apresenta geralmente uma maior resistência à corrosão, quando submetido a um determinado meio ou agente agressivo. Apresenta também uma maior resistência à oxidação a altas temperaturas em relação a outras classes de aços, quando, neste caso em particular, recebe a denominação de aço refratário.
A resistência à oxidação e corrosão do aço inoxidável se deve principalmente a presença do cromo, que a partir de um determinado valor e em contato com o oxigênio, permite a formação de uma película finíssima de óxido de cromo sobre a superfície do aço, que é impermeável e insolúvel nos meios corrosivos usuais. Assim podemos definir como aço inoxidável o grupo de ligas ferrosas resistentes a oxidação e corrosão, que contenham no mínimo 12% de cromo.
Aços rápidos, são assim designados devido à sua capacidade de usinar metais com velocidades de corte maiores do que as possíveis com aços ferramenta de baixa ou média liga. São aços de alta liga de tungstênio, molibdênio, cromo, vanádio e/ou cobalto.
Fonte de pesquisa:
Apostila (Tecnologia dos Materiais I), autor: Antônio José (4.1.3.1)