CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS E NOÇÕES DO DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO Fe -C

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MATERIAIS
São classificados em:
 Metálicos
 Cerâmicos
 Poliméricos
 Compósitos
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Materiais Metálicos
São classificados em:
 FERROSOS: Quando o ferro é o elemento majoritário na liga.
 Aços 
 Ferros fundidos (Fofos) 
 NÃO-FERROSOS: Quando outro elemento, diferente do ferro, é o majoritário na liga:
 Alumínio e ligas
 Cobre e ligas
 Níquel e ligas
 Zinco e ligas 
 Titânio e ligas
 Outros...
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LIGAS FERRO-CARBONO
AÇOS
FERROS FUNDIDOS
Sem liga ou
Aço-carbono
0<%C<2
2<%C<4
Se não contiver nenhum elemento de liga em quantidade superior aos mínimos indicados
Aço ligado
Se o somatório dos elementos de liga atingir um teor de até 5%
Aço de 
baixa liga
Aço de média e
alta liga
Se o somatório dos elementos de liga ultrapassar o teor de 5%
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Classificação dos Aços
Os aços podem ser divididos em:
 Aços comuns ao carbono: Possuem apenas ferro, carbono, e impurezas normais ligadas ao processo de fabricação (P fósforo; S enxofre; Si silício; Mn manganês; Al alumínio. 
 Aços ligados: São aços que contém um ou mais elementos de liga além do Fe e do C (Cr cromo; Mo molibdênio; V vanádio; Ni Níquel etc...)
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CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS
QUANTO A COMPOSIÇÃO
Aço-Carbono  - sem elemento de liga
				(elementos residuais: Si, Mn, P, S)
				, Baixo médio e alto teor de carbono
Aço-Liga 
baixa liga (máximo 5%) 	
média liga (5% a 10%) 
alta liga (teor total mínimo de 10-12%)
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Classificação dos aços ao carbono
Aços de baixo carbono: de 0,05 até 0,3% 
 Até 0,15% extra doce
 de 0,15 até 0,3 doce
Aços de médio carbono: de 0,3 até 0,7%
 de 0,3 a 0.5 meio doce
 de 0,5 até 0,7 meio duro
Aços de alto carbono: de 0,7 até 2,0%
 de 0,7 a 0,8 duro
 acima de 0,8 extra duro 
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Classificação dos aços liga
Aços de baixa liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga é inferior à 5%.(Ex. aços para construção mecânica, eixos engrenagens etc...)
Aços de média liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga está entre 5% e 10%. (Ex. Aços estruturais para trabalho em altas temperaturas para resistir a fluência e a oxidação )
Aços de alta liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga é superior à 10%.
( Ex. Aços inoxidáveis)
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Os aços liga são muito mais caros que os aços comuns não apenas pela presença dos elementos de liga mas porque em geral sofrem tratamentos térmicos, para potencializar o efeito desses elementos além de serem tomados cuidados especiais na fabricação para reduzir o teor de impurezas e manter alta qualidade do produto (tratamento de panela).
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Entidades classificadoras 
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas
SAE:Society of Automotive Engineers
ASTM: American Society for Testing and Materials.
AISI: American of Iron and Steel Institute
ANSI: American National Standards Institute 
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Segundo a ABNT ou SAE
Construção civil:
ABNT CA 25 (concreto armado σesc=25 Kgf/mm2)
ABNT CA 50 (concreto armado σesc=50 Kgf/mm2)
Construção mecânica:
Aços comuns ao carbono
SAE 10XX Aços comuns ao carbono XX= %C x 100
SAE 11XX Aços comuns ao carbono com mais enxofre (ressulfurados). Aços de usinagem fácil
SAE 12XX Aços comuns ao carbono com mais enxofre e mais fósforo. Aços de usinagem fácil
SAE 13XX Aços comuns ao carbono com mais manganês mais resistência mecânica
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Segundo a ABNT ou SAE
Aços de baixa liga:
 SAE 40XX aço de baixa liga com aprox. 0,5% de elementos de liga (Mo). XX=%C x 100
 SAE 41XX aço de baixa liga com aprox. 1% de elementos de liga (Cr-Mo). XX=%C x 100.
 SAE 43XX aço de baixa liga com aprox. 3% de elementos de liga (Cr-Ni-Mo). XX=%C x 100
 SAE 50XX aço de baixa liga com aprox. 0,5% de elementos de liga (Cr). XX=%C x 100.
 SAE 61XX aço de baixa liga com aprox. 1% de elementos de liga (Cr-V). XX=%C x 100
 SAE 86XX aço de baixa liga (Cr-Ni-Mo, mas com menores teores que o 43XX). XX=%C x 100. Quando o segundo algarismo é maior que 3 não tem significado.
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Nomenclatura para Aços
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Classificação SAE dos aços ao carbono e de baixa liga
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% 
 SAE 4XXX – aço-Molibdênio
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
 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% 
 Apesar da classificação SAE ser bastante extensa e completa, conforme mostrado no extrato apresentado, muitos aços comumente usados não se enquadram nela, devido aos elementos de suas ligas não estarem dentro das faixas previstas nesta classificação.
Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Classifica%C3%A7%C3%A3o_SAE"
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Noções do diagrama Fe – C e das fases que se formam
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L+Fe3C
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FERRO PURO
FERRO  = FERRITA
FERRO  = AUSTENITA
FERRO  = FERRITA 
TF= 1538 C
 Nas ligas ferrosas as fases ,  e  FORMAM soluções sólidas com Carbono intersticial
CARBONO
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas
FERRO  = FERRITA
Estrutura= ccc
Temperatura “existência”= até 912 C
Fase Magnética até 770 C (temperatura de Curie)
Solubilidade máx. do Carbono= 0,0218% a 727 C e 0,008% a T ambiente.
FERRO  = AUSTENITA
Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais)
Temperatura “existência”= 912 -1394C
Fase Não-Magnética
Solubilidade máx. do Carbono= 2,11% a
1148C
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Sistema Fe-Fe3C
Ferro Puro= até 0,02% de Carbono (727ºC)
Aço= 0,02 até 2,11% de Carbono
Ferro Fundido= 2,11- 4,5% de Carbono
Fe3C (CEMENTITA)= Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (A cementita possui 6,7% de C)
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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE)
LIGA EUTETÓIDE
Austenita	 FASE  (FERRITA) + Cementita
Temperatura= 727 C
Teor de Carbono= 0,77 %
Aços com 0,02-0,77% de C são chamadas de aços hipoeutetóides
Aços com 0,77-2,1% de C são chamadas de aços hipereutetóides
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MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE
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MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE RESFRIADO LENTAMENTE
Somente Perlita
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MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio
Teor de Carbono = 0,002- 0,77 %
Estrutura 
		 Ferrita + Perlita
As quantidades de ferrita e perlita variam conforme a 
 % de carbono e podem ser determinadas pela regra da alavanca
Partes claras ferrita pró eutetóide ou ferrita primária
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MICROESTRUTURA DOS AÇOS BAIXO TEOR DE CARBONO
Ferrita	Perlita
AÇO COM ~0,2%C
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MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR DE CARBONO RESFRIADOS LENTAMENTE
Ferrita	Perlita
AÇO COM ~0,45%C
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MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio
Teor de Carbono = 0,77 - 2,11 %
		 Estrutura 		 
 cementita+ Perlita
As quantidades de cementita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra da alavanca
Partes claras  cementita próeutetóide.
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Micrografia de um aço contendo 1,4% de carbono:cementita clara - perlita escura
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