ICA 2 RESMAT AÇO SAE 1020 GABRIEL

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INTRODUÇÃO
Neste trabalho foi utilizado Ligas de aço SAE 1020, para fins de cálculos foram utilizados valores estimados em tabela, obtidos por meio de pesquisas em livros e sites de empresas que trabalham especificamente com alumínio.
O aço sae 1020 é um dos aços ao carbono mais comum utilizado como aço para cementação com excelente relação custo benefício comparado com aços mais ligados para o mesmo propósito. Possui excelente plasticidade e soldabilidade. Após cementação é beneficiado, mas possui menor capacidade de endurecimento, comparado com o GGD 8620.Vantagens
Ele possui excelente conformabilidade e soldabilidade, é utilizado em engrenagens, eixos, virabrequins, pinos guia, anéis de engrenagem, colunas, catracas, capas, tubos entre outros.
São aços carbonos constituídos basicamente de ferro, carbono, silício e manganês. Outros elementos na composição química são resíduos do processo de fabricação sendo 0,30% Manganes (Mn) 0,18% Carbano (C), Enxofre (S) 0,05% 0,04% Fosforo (P) e o restante de Ferro (Fe).
AÇO SAE 1020
CARACTERISTICAS 
A usinabilidade do aço 1020 é boa.
É fácil manipular usando qualquer método convencional pois esta liga é bem dúctil.
Pode ser soldado com qualquer processo tradicional com grande facilidade.
Pode ser endurecido pelo aquecimento entre 815- 871°C seguido de resfriamento a água. Não esqueça do revenimento em seguida.
Deve ser forjado entre 1260°C e 982°C.
Ele pode ser conformado mais facilmente se mantido entre 482 e 649°C.
Trabalho a frio no aço 1020 usando qualquer método tradicional. É recomendado fazer um alívio de tensões caso haja excesso de trabalho a frio.
É possível recozer totalmente este material usando temperaturas entre 871-982°C  seguindo-se a um resfriamento bem lento.
Normalmente o aço 1020 ficará com 65 ksi de resistência mecânica. Um alívio de tensão pode seguir, se necessário, a 538°C.
Pode ser endurecido por trabalho a frio ou tratamento térmico (Têmpera e revenimento).
APLICAÇÕES
Parafusos
Trefilados duros
Chassis
Discos de Roda
Peças em geral para máquinas e veículos
Peças sementadas 
Tubos soldados
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Limite de escoamento = 210Mpa
Limite de resistência a tração = 380 Mpa
Alongamento = 25%
Dureza = 130 – 145HB
PROPRIEDADES FÍSICAS
Densidade (g/cm³) = 7,87
Módulo de elasticidade Mpa= 170x10³
Temperatura de Fusão (°C) = 1500
Calor Específico (0-100 °C), (cal./g°C)= 0.116
Coeficiente de Expansão Linear (L/°C)= 11,9×10(-6)
Contabilidade Térmica (25°C) (Cal./cm°C)= 0.52
Condutibilidade Elétrica (IACS)% = 14,5
CALCULOS 
Viga em "I" utilizada em estrutura para suportar cargas de até 100toneladas Realizar comparativo entre os materiais e determinar qual o melhor material. 
Material: Ligas de Aluminio Forjado 6061 – T6
Dimensões para uma viga de aço para suportar uma carga de 100 toneladas:
Comprimento (Lo): 10 metros = 10.000mm
Sg = 4,5
Carga = 100 ton = 100.000kg x 10m/s² = 1.000.000N
g= 10m/s²
Limite de escoamento = 210Mpa
Densidade (g/cm³) = 7.87
Momento máximo (N.mm)
Mmáx= 
Mmáx= 
Mmáx= 2.500.000.000 N.mm 
Tensão admissível (δadm):
δadm= 
δ= = 
Tensão de Flexão (δE):
Se δflex= δadm , logo, δflex= , então, δadm= 
Portanto, o dimensionamento será: 
W= = = 535676023,14 mm³ ou 53567,60cm³ 
CALCULO DE MASSA 
ρ = então, V = 
 Para isso temos a densidade (g/cm³) = 7,87
7,87g/cm³ = 
 M= 421577,01g ou M=421,57kg
CALCULO TOTAL DE CUSTO PARA 1 VIGA “I” 
Conforme pesquisa de mercado, não foi possível encontrar um valor específico para o Aço SAE 1020, dessa forma, foi utilizado o valor de 1,40 $/kg. 
Sendo: =
Assim: custo=421,57kg x 1,40 R$/kg = 540,20R$ 
http://metalthaga.com.br/tabelas-tecnicas-aluminio/ acesso em: 19/05/2018
https://www.alumicopper.com.br/pdf/aluminio/info-tec-alumi_aluminio_6061.pdf acesso em: 19/05/2018
http://www.ggdmetals.com.br/produto/aluminio-6061-t6/ acesso em: 19/05/2018
http://www.infomet.com.br/site/metais-e-ligas-assunto.php?codSecao=11 acesso em: 19/05/2018
http://ria.ua.pt/bitstream/10773/2262/1/2008001818.pdf acesso em: 19/05/2018
http://www.uff.br/petmec/downloads/resmat/W%20-20Apendice%20C%20Materiais.pdf acesso em 23/05/2018