Materiais de Construção Mecanica

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AULA 06: AÇOS PARA USINAGEM FÁCIL E AÇOS PARA CHAPAS 
Materiais de Construção Mecânica 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA 
Aula 06: Aços para usinagem fácil 
e aços para chapas 
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Temas/objetivos desta Aula 
AÇOS PARA 
USINAGEM FÁCIL; 
1 
PRÓXIMOS 
PASSOS 
AÇOS PARA CHAPAS. 
2 
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Aços para usinagem fácil 
Introdução 
 
Aços de usinagem fácil apresentam melhor desempenho durante usinagem, são cortados mais facilmente 
possibilitando mais produtividade em processos de produção em massa de peças com dimensões e 
geometrias variadas. 
 
A usinabilidade é uma propriedade relacionada com a facilidade com que um material pode ser cortado, 
de acordo com as dimensões, forma e acabamento superficial requeridos comercialmente. 
 
A usinabilidade depende, desta forma, de uma série de fatores (qualidade, forma da ferramenta de corte, 
tipo e estado da máquina ferramenta ou operatriz, velocidade de avanço e profundidade de corte, fluido de 
resfriamento etc.). 
 
O método mais comum de medição da usinabilidade é a relativa que consiste em determinar qual material garante 
vida mais longa da ferramenta entre afiamentos consecutivos ou ainda qual o desgaste sofrido pela ferramenta. 
 
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Requisitos Fundamentais 
Microestrutura 
Composição química e 
da microestrutura 
Dureza 
Aços para usinagem fácil 
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Dureza 
 
 Valores elevados de dureza, em geral, significam dificuldades de usinagem ao passo que valores médios e 
baixos estão associados à boa usinabilidade. 
 
No entanto, a dureza, a rigor, não é um bom parâmetro de avaliação da usinabilidade já que o material 
usinado encrua, e aços com durezas muito baixas ou elevada ductibilidade resultam em adesão do cavaco à 
ferramenta de corte quando deveriam ser removidos. 
 
Aços para usinagem fácil 
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Microestrutura 
 
 A microestrutura dos aços, por outro lado, é o fator que melhor caracteriza a usinabilidade. Sem alterar a 
composição química de um aço é possível melhorar a sua usinabilidade modificando a sua microestrutura 
por meio de tratamentos térmicos ou mecânicos adequados (aços de baixo carbono, <0,15%p C são melhor 
usinados no estado normalizado, em vez de recozidos ou encruados). Aços de elevado teor de carbono são 
melhor usinados quando a microestrutura é do tipo esferoidita (tratamento térmico de esferoidização). 
Aços para usinagem fácil 
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Tipos de Ligas para Aços de Usinagem Rápida 
 
Na verdade, a formação de inclusões não metálicas de Sulfeto de Manganês (MnS) ou a introdução 
controlada de metais dúcteis como chumbo e bismuto, formando uma fina dispersão, melhora, 
significativamente, a usinabilidade constituindo os aços de usinagem fácil. 
 
As inclusões de sulfeto de manganês são produzidas a partir da combinação (adição controlada) de enxofre 
(0,08-0,24%p) e manganês (0,3-1,7%p), proporção de 1:5. A adição de fósforo, em teores menores que 
0,12%p, em aços de baixo carbono, melhora a usinabilidade já que forma cavacos curtos (endurecimento 
do aço por solução sólida no ferro). O aço considerado padrão de usinabilidade é o SAE 1112. 
 
Aços para usinagem fácil 
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Aços para chapas 
Introdução 
 
Chapas são materiais caracterizados pela ductilidade e facilidade de conformação. Não apresentam, em 
geral, elevada resistência mecânica já que as cargas normalmente suportadas limitam-se ao próprio peso. 
Deveriam apresentar certa resistência à corrosão atmosférica. Como não apresentam esta característica 
costuma-se aplicar revestimentos protetores (ex.: galvanização, folhas de flandres ou esmaltadas). 
 
As propriedades destes aços podem ainda ser ajustadas mediante tratamentos térmicos de normalização, 
recozimento e alívio de tensões. Podem ter espessuras de 0,30 mm (chapa fina) ou superiores a 300 mm 
(chapa grossa). 
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Aços para chapas 
Requisitos Fundamentais 
Baixo Custo 
Elevada trabalhabilidade 
Boa soldabilidade 
Características de 
acabamento 
Superfície sem 
defeitos 
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Aços para chapas 
Requisitos Fundamentais 
 
 
• Elevada trabalhabilidade: há perda de resistência mecânica; para mais facilidade de conformação; 
 
• Boa soldabilidade: para mais facilidade na montagem de estruturas; 
 
• Superfícies sem defeitos: principalmente para a aplicação em estampagem; 
 
• Características de acabamento: permite que o produto apresente o aspecto superficial conveniente. 
 
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Aços para arames e fios 
Composições/ Propriedades 
Elemento Composição(%) Propriedades Mecânicas 
Carbono 0,05 – 0,55 Limite de escoamento 180 – 255 MPa 
Manganês 0,15 – 1,50 Limite de resistência 285 – 340 Mpa 
Silício 0,30 – 0,50 Alongamento 22 – 40 % 
Fósforo + Enxofre < 0,05 Dureza Brinell 82 – 110 HB 
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Exercícios 
1. Qual a especificação padrão de um aço para usinagem rápida? 
 
2. Fale dos requisitos fundamentais para a fabricação de aços para usinagem rápida. 
 
3. Quais são os tratamentos térmicos utilizados nos aços para chapas? 
 
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Respostas dos exercícios 
1. SAE 1112. 
 
2. Microestrutura e dureza. 
 
3. Tratamentos térmicos de normalização, recozimento e alívio de tensões. 
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Saiba mais 
 Assista ao vídeo 03 - Preparo do aço para a usinagem - Tratamento Térmico (Profissionalizante) sobre o 
processo produtivo de fabricação de aços para usinagem fácil. Disponível em: 
<https://www.youtube.cowatch?v=EwE86o59O64m/>, acessado em 05/12/2016; 
 Leia os capítulo 17 e 18 do livro CHIAVERINI, V. Aços e ferros fundidos. São Paulo: ABM, 2012. p.261-288. 
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ASSUNTOS DA PRÓXIMA AULA: 
 
 
Aços resistentes ao desgaste; 
 
Aços para ferramentas e matrizes. 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.