SELEÇÃO DE AÇO E ​​​LIGAS NÃO FERROSAS

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MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO 
MECÂNICA
Ronei Stein
 
Seleção de aço e 
ligas não ferrosas
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Reconhecer os principais tipos de aços e ligas não ferrosas.
 � Explicar a aplicação dos materiais, suas derivações e suas nomenclaturas.
 � Definir os materiais em catálogos de fabricantes.
Introdução
Os materiais metálicos (materiais ferrosos e materiais não ferrosos) têm 
uma ampla aplicação, tanto na área da engenharia como no cotidiano da 
população. As ligas ferrosas, como o próprio nome remete, possuem em 
sua composição o elemento químico ferro. Esses materiais são os mais 
utilizados atualmente, sendo possível dizer que em torno de 95% deles 
são ferrosos. Já as ligas não ferrosas, as quais não apresentam o elemento 
químico ferro em sua composição, mesmo apresentando uma menor 
aplicabilidade em relação às ligas ferrosas, vem ganhado cada vez mais 
espaço, principalmente como substitutos para as ligas ferrosas, pois apre-
sentam vantagens, como resistência, leveza e tenacidade dos materiais.
Neste capítulo, você conhecerá os diferentes tipos de aços e ligas não 
ferrosas, bem como alguns dos principais usos/aplicações desses materiais 
e como os mesmos são indicados pelos fabricantes em catálogos.
Aços e ligas não ferrosas
Os diferentes tipos de indústrias (automobilísticas, aeronáuticas, navais e 
construção civil) são as principais responsáveis pelo consumo de metal em 
U N I D A D E 4
grande escala. Os setores de eletrônica e comunicações também apresentam 
um consumo elevado, porém em uma escala menor em comparação as demais. 
Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes a dos metais e que 
contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente 
de metais, outras, de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) 
e outras ainda de metais e não metais (carbono, fósforo). Para compreender 
a classificação taxonômica das diferentes formas de ligas ferrosas, observe 
a Figura 1. 
Figura 1. Esquema de classificação para as ligas metálicas.
Fonte: Adaptada de Callister Junior e Rethwisch (2014, p. 398).
Ligas metálicas
Ferrosas Não ferrosas
Baixa
liga
Baixo teor
de carbono
Médio teor
de carbono
Alta resistência,
baixa liga
Tratável
termodinamicamente
Aço-ferramenta
Inoxidável
Alto teor
de carbono
Alta ferramenta
Alta
liga
Ferro
fundido
cinzento
Ferro
fundido
dúctil
Ferro
fundido
branco
Ferro
fundido
maleável
Ferros fundidosAços
Seleção de aço e ligas não ferrosas2
Aço ferramenta: qualquer aço usado para fabricar ferramentas de corte, conformação 
ou qualquer outro artefato capaz de dar forma a um material e transformá-lo em 
uma peça. Para isso, são utilizados corte, estampagem, embutimento, forjamento, 
extrusão e laminação.
Alta ferramenta: alguns aços necessitam elevada resistência, principalmente em 
ferramentas (martelos, bigornas, entre outros). 
As ligas ferrosas são aquelas em que o ferro é o constituinte principal, e 
incluem os aços e o ferro. Os aços são ligas-carbono que podem conter outras 
concentrações de elementos de formação de liga, existindo milhares de ligas 
que possuem composições ou tratamentos térmicos diferentes. De modo geral, 
os aços são compostos por 98,5% de ferro (Fe) e entre 0,5% e 1,7% de carbono 
(C). É comum também os aços apresentarem traços de silício (Si), enxofre 
(S) e fósforo (P). Callister Junior e Rethwisch (2014) comentam que alguns 
dos aços mais comuns são classificados de acordo com a sua concentração 
de carbono (baixa liga), sendo eles:
 � aços com baixo teor de carbono — com C < 0,3%, possuem grande 
ductilidade, ou seja, são ótimos para o trabalho mecânico e soldagem 
como a construção de pontes, edifícios, navios, caldeiras e peças de 
grandes dimensões. São aços que não admitem têmpera.
 � aços de médio carbono — com 0,3 < C < 0,7%, são aços utilizados 
em engrenagens, bielas e cilindros, ou seja, peças para motores. São 
aços que, temperados e revenidos, atingem boa tenacidade e resistência.
 � aços com alto teor de carbono — com C > 0,7%, são aços de elevada 
dureza e resistência após à tempera, comumente utilizados em molas, 
componentes agrícolas sujeitos ao desgaste, ferramentas, pinos, entre 
outros acessórios de máquinas.
3Seleção de aço e ligas não ferrosas
Dentro de cada grupo existem subclasses, de acordo com as concentrações de ou-
tros elementos de liga. Essa subclassificação pode ser de acordo com a composição 
química, com a estrutura (perlíticos, martensíticos, austeníticos, ferríticos e carbíticos) 
ou com a aplicação (aços para fundição, estruturais, para trilhos, para tubos, para fins 
magnéticos, entre vários outros). 
É muito comum a adição de cromo, níquel e molibdênio nas ligas de médio 
teor de carbono, pois melhoram a capacidade de serem tratadas termicamente, 
apresentando várias combinações de resistência-ductilidade. Por isso, essas 
ligas são mais resistentes em comparação aos aços de baixo teor de carbono. 
As ligas com médio teor de carbono são utilizadas em rodas e trilhos de 
trens, engrenagens, virabrequins e outras peças/componentes, que necessitam 
alta resistência, resistência à abrasão e tenacidade (CALLISTER JUNIOR; 
RETHWISCH, 2014).
Em relação aos aços de alta liga, destaca-se o aço inoxidável. Askeland e 
Wright (2015) mencionam que ele é selecionado em função de sua excelente 
resistência à corrosão. Todos os aços inoxidáveis contêm um mínimo de 12% 
de cromo (Cr), que permite a formação de uma camada superficial, uniforme 
e protetora de óxido de cromo, quando o aço é exposto em atmosfera contendo 
oxigênio. Dessa forma, o cromo é o elemento de liga que torna o aço inoxidável.
Existem diversos tipos de aços inoxidáveis, de acordo com sua estrutura cristalina e 
mecanismo de endurecimento, sendo eles: aços inoxidáveis ferríticos, aços inoxidáveis 
martensíticos, aços inoxidáveis austeníticos, aços inoxidáveis endurecidos por preci-
pitação e aços inoxidáveis dúplex.
Seleção de aço e ligas não ferrosas4
Ligas não ferrosas
As ligas metálicas não ferrosas são todas as ligas que não apresentam o 
elemento químico ferro em sua composição, ou apresentam em pequena 
quantidade. Enquanto os materiais ferrosos são à base de ferro, os não ferrosos 
têm um elemento (que não é o ferro) como principal constituinte. Entre os 
metais não ferrosos mais importantes, destacam-se o cobre e o alumínio.
As ligas não ferrosas são caracterizadas pela sua baixa densidade e alta condutividade 
térmica e elétrica, além de uma maior resistência à corrosão, em comparação às ligas 
ferrosas. As ligas mais utilizadas na indústria são as de cobre, alumínio, magnésio e 
titânio. São utilizados, também, metais refratários, superligas e metais nobres. 
Grande percentagem do cobre consumido aparece sob a forma de liga. 
Essas ligas se dividem em três grandes grupos: latão, bronze e cuproníquel.
Latão
Obtido da junção do cobre com o zinco, é utilizado na fabricação de objetos de 
uso doméstico (p. ex., tachos e bacias), instrumentos musicais de sopro, joias, 
entre outros. Existem diferentes tipos de latão, conforme você pode ver a seguir.
 � Latão vermelho: contém cerca de 20% de zinco, é muito maleável e 
pode ser convertido em finas lâminas. 
 � Latão amarelo: contém de 20% a 40% de zinco, sendo utilizado na 
fabricação de peças de maquinaria.
 � Latão branco: contém cerca de 80% de zinco, sendo bastante quebradiço 
e, por isso, só pode ser usado para fundição.
Bronze
Metal que surgiu da junção do cobre com o estanho, mas pode ter outros 
elementos em sua composição, como alumínio, silício, manganês, fósforo e 
chumbo, formando diversos tipos de ligas de cobre e dando início a diversas 
5Seleção de aço e ligas não ferrosas
variações do bronze. A mistura de cobre e estanho para produzir o bronze é 
da ordem de 90% de cobre e 10% de estanho, que formam o chamado bronze 
simples. Alguns dos principais tipos de bronze são: bronzes de fósforo(Cu, 
Sn, P); bronzes de estanho (Cu, Sn); bronzes de alumínio (Cu, Al); bronzes 
de silício (Cu, Si).
Entre as propriedades mais importantes desse metal, pode-se citar:
 � condutividade térmica e elétrica;
 � boa resistência à corrosão;
 � facilidade em ser maquinado;
 � boa resistência mecânica.
Callister Junior e Rethwisch (2014) mencionam que as ligas de bronzes 
são relativamente mais resistentes que os latões e possuem um alto grau de 
resistência à corrosão. Em geral, elas são utilizadas quando, além de uma 
alta resistência à corrosão, também são exigidas boas propriedades de tração. 
Cuproníquel
É uma liga metálica de cobre e níquel com até 30% de níquel. Essa liga apre-
senta uma elevada resistência à corrosão, em ambientes marinhos, e à fadiga. 
Desse modo, é utilizado na fabricação de permutadores, condensadores e 
tubagens a serem usados em sistemas marinhos. É ainda, comumente, usado 
na fabricação das moedas tradicionais.
De acordo com Askeland e Wright (2015), o alumínio é o terceiro elemento 
mais abundante na Terra, depois do oxigênio e do silício. Entretanto, até o 
fim do século XIX, sua produção era difícil e cara. As ligas de alumínio 
podem ser classificadas em dois grupos principais, dependendo do método 
de fabricação, que são as ligas trabalhadas e as ligas para fundição. As ligas 
trabalhadas, deformadas plasticamente por meio de conformação mecânica, 
têm composição e microestrutura muito diferentes das ligas para fundição, 
refletindo as diferentes características exigidas pelo processo de fabricação. 
Cada grupo pode ser separado em dois subgrupos: as ligas tratáveis termica-
mente e as não tratáveis termicamente.
Seleção de aço e ligas não ferrosas6
Em relação às ligas de magnésio e berílio, elas são mais leves que o alumínio, com 
uma massa específica de 1,74 g/cm³ que funde a uma temperatura pouco abaixo do 
alumínio. Além disso, mesmo não sendo mecanicamente tão resistentes como as do 
alumínio, apresentam resistência específica comparável a dele, o que as proporcionam 
ter aplicações aeroespaciais, em máquinas de alta velocidade e equipamentos de 
transporte. 
Diferentes aplicações e nomenclaturas 
dos materiais
Callister Junior e Rethwisch (2014) citam que, entre todos os tipos de aços, 
os produzidos em maiores quantidades se enquadram dentro da classificação 
de baixo teor de carbono. O limite de resistência dos aços de baixo teor de 
carbono é de 440 N/mm². Entre as principais características dessas ligas, 
podemos citar: boa tenacidade, conformabilidade, soldabilidade, baixa tem-
perabilidade e o fato de serem relativamente moles e fracas. 
Como existe uma grande variedade de tipos de aços, foram criados sistemas para 
sua classificação, mas que, periodicamente, são submetidos a revisões. Uma das 
classificações mais generalizadas — que, inclusive, serviu de base para o sistema 
adotado no Brasil — é a que considera a composição química dos aços. Entre os 
sistemas conhecidos, são muito usados os da American Iron and Steel Institute (AISI) 
e da Society of Automotive Engineers (SAE).
De modo geral, as principais aplicações para os aços de baixo teor de carbono, 
incluem:
 � componentes de carcaças de automóveis;
 � formas estruturais (vigas, canaletas);
 � chapas que são usadas em tubulações, edificações, pontes e latas estanhadas.
O Quadro 1 apresenta as propriedades mecânicas de vários aços comuns 
com baixo teor de carbono.
7Seleção de aço e ligas não ferrosas
Fonte: Adaptado de Callister Junior e Rethwisch (2014, p. 399).
Número 
AISI/SAE 
ou ASTM*
Limite de 
resistência 
à tração 
[Mpa (ksi)]
Limite de 
escoamento 
[Mpa (ksi)]
Ductilidade 
[% Al em 50 
mm (2 pol.)]
Aplicações 
típicas
Aços comuns ao carbono com baixo teor de carbono
1010 325 (47) 180 (26) 28 Painéis de 
automóveis, 
pregos e 
arames
1020 380 (55) 205 (30) 25 Tubos, aço 
estrutural e 
em chapas
A36 400 (58) 220 (32) 23 Estrutural 
(pontes e 
edificações)
A516 
(Classe 70)
485 (70) 260 (38) 21 Vasos de 
pressão 
para baixas 
temperaturas
Aços de alta resistência e baixa liga
A440 435 (63) 290 (42) 21 Estruturas 
que são 
aparafusadas 
ou rebitadas
A633 Classe E 520 (75) 380 (55) 23 Estruturas 
usadas 
para baixas 
temperaturas 
ambientes
A656 
Classe 1
655 (95) 552 (80) 15 Chassis de 
caminhões 
e vagões 
de trem.
*ASTM: American Society of Testing and Materials
Quadro 1. Características mecânicas de materiais laminados a quente e aplicações típicas 
para vários aços comuns ao carbono com baixo teor de carbono e de alta resistência e 
baixa liga
Seleção de aço e ligas não ferrosas8
Os aços com médio teor de carbono são mais resistentes do que os aços 
com baixo teor de carbono, porém com o sacrifício de alguma ductilidade e 
tenacidade. Suas aplicações (Figura 2) incluem rodas e trilhos de trens, engrena-
gens e outras peças de máquinas e componentes estruturais de alta resistência, 
que exigem uma combinação de alta resistência à abrasão e tenacidade. 
Figura 2. Trilhos de trens e engrenagens são exemplos de aplicações de aços de médio 
teor de carbono.
Fonte: Dmitry Nikolaev/Shutterstock.com; nevodka/Shutterstock.com.
Os aços de alto teor de carbono são os mais duros e os mais resistentes, mas, 
também, são os menos dúcteis entre todos os aços carbono. São usados quase 
sempre em uma condição endurecida e revenida e, como tal, são especialmente 
resistentes ao desgaste e à abrasão. Entre as aplicações desse tipo de aço, tem-se: 
uso em peças metálicas, parafusos especiais, implementos agrícolas, ferramentas 
de corte, matrizes para a modelação e conformação de materiais, fabricação 
de facas, lâminas de corte, molas, arames com alta resistência, entre outros.
Apesar das ligas ferrosas apresentaram uma enorme gama de usos e funções, 
elas apresentam algumas limitações, por exemplo:
 � apresentam uma densidade relativamente alta;
 � apresentam uma condutividade relativamente baixa;
 � apresentam suscetibilidade à corrosão inferior as ligas ferrosas.
Portanto, dependendo da aplicabilidade, é vantajoso, ou até mesmo neces-
sário, o uso de outras ligas (ligas não ferrosas), que apresentem combinações 
de propriedades mais adequadas. Quanto ao cobre e suas ligas, quando não 
é encontrado na forma de ligas, é muito mole e dúctil, o que dificulta sua 
usinabilidade. Além disso, possui uma capacidade praticamente limitada a ser 
submetido a um tratamento a frio (CALLISTER JUNIOR; RETHWISCH, 2014). 
9Seleção de aço e ligas não ferrosas
As ligas a base de cobre apresentam massas específicas maiores que as 
do aço. A resistência específica é, geralmente, menor que a do alumínio e do 
magnésio, mesmo o limite de escoamento sendo alto. Essas ligas apresentam 
maior resistência à fadiga, à fluência e ao desgaste em comparação às ligas leves 
de alumínio e magnésio. Muitas dessas ligas apresentam também excelente 
ductilidade, resistência à corrosão, condutividade elétrica e térmica, sendo 
que suas aplicações mais comuns abrangem componentes elétricos, válvulas 
e tubos (ASKELAND; WRIGHT, 2015). No Quadro 2 estão apresentadas as 
principais ligas de bronze e suas aplicações.
Fonte: Adaptado de Callister Junior e Rethwisch (2014, p. 408).
Nome da liga Número SNU Aplicações típicas
Ligas forjadas
Cobre 
eletrolítico 
tenaz
C11000 Fios elétricos, rebites, telas para filtração, gaxetas, 
panelas, pregos, coberturas para telhados. 
Cobre-berílico C17200 Molas, foles, percussores, buchas, 
válvulas, diafragmas. 
Latão para 
cartuchos
C26000 Parte central de radiadores automotivos, 
componentes de munições, 
acessórios de luminárias, cápsulas de 
lanternas, placas contra recuos.
Bronze 
fosforado 5% A
C51000 Foles, discos de embreagem, diafragmas, 
grampos de fusíveis, molas, bastões de solda.
Cobre-
níquel 30%
C71500 Componentes de condensadores e de trocadores 
de calor, tubulações para água salgada.
Ligas fundidas
Latão amarelo 
com chumbo
C85400 Peças de mobília, conexões de radiadores, 
acessórios de iluminação, grampos de bateria.Bronze 
estanhado
C90500 Mancais, buchas, anéis de pistões, 
conexões para vapor, engrenagens.
Bronze com 
alumínio
C95400 Mancais, engrenagens, roscas-sem-
fim, buchas, sedes e proteções de 
válvulas, ganchos de decapagem. 
Quadro 2. Principais ligas de bronze e suas aplicações
Seleção de aço e ligas não ferrosas10
O alumínio e suas ligas constituem um dos materiais metálicos mais 
versáteis, econômicos e atrativos para uma série de aplicações. Sua aplicação 
como metal estrutural só é menor que a dos aços. O alumínio é caracterizado 
por uma densidade baixa, condutividade elétrica e térmica elevadas e alta 
resistência à corrosão.
Callister Junior e Rethwisch (2014) comentam que muitas dessas ligas são 
conformadas com facilidade, em razão das suas elevadas ductilidades, o que é 
evidenciado pelas finas folhas de alumínio nas quais o material relativamente 
puro pode ser encontrado. Uma das principais desvantagens do alumínio é sua 
baixa temperatura de fusão, na ordem de 660ºC, o que acaba restringindo a 
temperatura máxima na qual pode ser utilizado. 
São utilizados no setor de transportes 25% do alumínio produzido, outros 25% são 
empregados na fabricação de latas de bebida e embalagens, cerca de 15% são utilizados 
no setor da construção, 15% em aplicações elétricas e 20% em outras aplicações 
(ASKELAND; WRIGHT, 2015).
As ligas de magnésio (Mg) são extraídas a partir do cloreto de magnésio 
concentrado na água do mar. Esse metal é muito mais leve que o alumínio e 
funde a uma temperatura pouco abaixo da do alumínio. Essas ligas apresentam 
resistência à corrosão similar ao alumínio, porém, a exposição a sais (ambientes 
litorâneos) causa uma deterioração muito rápida. 
As ligas de magnésio são comumente empregadas na indústria aeroespacial, 
máquinas de alta velocidade e equipamentos de transporte. Suas desvantagens 
são a baixa resistência à fadiga, à fluência e ao desgaste. Além do mais, o 
magnésio se combina facilmente com o oxigênio, o que exige certos cuidados, 
principalmente na fundição e na usinagem, pois pode haver queima. Os me-
canismos de endurecimento do magnésio são relativamente baixos, conforme 
ressaltam Askeland e Wright (2015).
As ligas de titânio são consideradas as mais novas na área da engenha-
ria, e apresentam uma enorme combinação de propriedades. O metal puro 
apresenta uma densidade relativamente baixa, um elevado ponto de fusão 
(1668ºC) e um módulo de elasticidade de 107 GPa. As ligas de titânio são 
11Seleção de aço e ligas não ferrosas
extremamente resistentes à tração e à temperatura. Além disso, apresentam 
altíssima resistência à corrosão, pois são virtualmente imunes ao ar, a am-
bientes marinhos e a uma variedade de ambientes industriais (CALLISTER 
JUNIOR; RETHWISCH, 2014).
Callister descreve, também, que as ligas de titânio apresentam algumas 
limitações, como alta reatividade química com outros materiais em tempera-
turas elevadas. Dessa forma, foi necessário o desenvolvimento de técnicas não 
convencionais de beneficiamento, fusão e fundição, o que acabou encarecendo 
seu custo. 
Os metais refratários apresentam temperaturas de fusão extremamente 
elevadas. Estão inclusos neste grupo os metais nióbio (Nb), molibdênio (Mo), 
tungstênio (W) e tântalo (Ta). As temperaturas de fusão variam entre 2468ºC 
e 3410ºC, sendo o tungstênio o que exige a maior temperatura.
Existem diversas aplicabilidades para os metais refratários. O tântalo e o molibdênio são 
ligados ao aço inoxidável para melhorar a resistência à corrosão. As ligas de molibdênio 
são utilizadas para matrizes de extrusão e peças estruturais em veículos espaciais. O 
tungstênio é utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes e tubos de raio X.
Uma superliga ou liga de alto desempenho, baseado em Callister Junior 
e Rethwisch (2014), é uma liga metálica que apresenta elevada resistência 
mecânica e resistência à fluência às altas temperaturas, boa estabilidade su-
perficial e resistência à corrosão e à oxidação. A maior aplicabilidade desses 
materiais é em turbinas de aeronaves, as quais devem suportar a exposição a 
ambientes oxidantes extremos, além de temperaturas extremamente elevadas. 
Além disso, esses materiais podem ser utilizados em reatores nucleares e em 
equipamentos na indústria petroquímica.
Os metais nobres são constituídos por um grupo de oito elementos: prata, 
ouro, platina, paládio, ródio, rutênio, irídio e ósmio. Esses elementos apresen-
tam valores elevados, pois são preciosos, além de propriedades superiores ou 
notáveis, sendo os mesmos moles, dúcteis e resistentes à oxidação.
Seleção de aço e ligas não ferrosas12
As ligas de metais nobres são comumente usadas na indústria joalheira, abrangendo as 
ligas de prata, ouro (amarelo e branco), platina, entre outras. As ligas de metais nobres 
resistem à corrosão por ácidos ou sais, são metais que não oxidam e, normalmente, 
são raros na natureza, permanecendo sempre puros.
Identificação de materiais em catálogos
Os aços, em geral, são classificados em grau, tipo e classe. O grau identifica a 
faixa de composição química do aço; o tipo identifica o processo de desoxidação 
utilizado; e a classe é utilizada para descrever outros atributos, como nível 
de resistência e acabamento superficial. A designação de grau, tipo e classe 
utiliza letra, número, símbolo ou nome. 
Existem várias associações técnicas especializadas em designação dos aços, 
como a SAE, a AISI, a ASTM e a Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT). A normalização unificada vem sendo utilizada com frequência cada 
vez maior, e é designada pela Unified Numbering System (UNS).
Uma das designações mais utilizadas é o sistema AISI, que classifica o 
aço pela composição química, que é determinante para as suas características 
mecânicas. A quantidade de tipos de aço é muito elevada, pois, além dos 
aços-carbono, há uma diversidade de tipos de aços ligados.
Existem mais de 3.500 tipos diferentes de aços, e cerca de 75% deles foram desen-
volvidos nos últimos 20 anos. Isso mostra a grande evolução que o setor tem expe-
rimentado nos últimos anos (CENTRO BRASILEIRO DE CONSTRUÇÃO DO AÇO, 2018). 
Logo, existem várias associações técnicas especializadas em designação dos aços. 
Veja algumas a seguir.
 � AISI — Sistema americano para a classificação dos aços (American Iron and Steel 
Institute).
 � UNS — Os aços inoxidáveis são normalmente designados pelos sistemas de nu-
meração AISI-UNS, sendo UNS a sigla para Unified Numbering System (Sistema 
de Numeração Unificado). A série UNS possui um maior número de ligas do que 
a AISI, pois incorpora todos os aços inoxidáveis de desenvolvimento mais recente. 
13Seleção de aço e ligas não ferrosas
Nesta série, os aços inoxidáveis são representados pela letra S, seguida de cinco 
números. Os três primeiros representam a numeração AISI (se tiverem). Os dois 
últimos algarismos serão 00 se o aço for um aço comum à designação AISI. Se forem 
diferentes, significa que têm alguma característica especial reconhecida pela UNS. 
 � SAE — É a classificação dos aços segundo as normas da SAE (Society of Automotive 
Engineers — EUA), a mais utilizada em todo o mundo para aços-carbono e aços de 
baixa liga (ou seja, com baixas porcentagens de elementos de liga).
 � ASTM — Os aços para uso estrutural são identificados pela letra A, seguida por 
dois, três ou quatro dígitos. Os aços com especificação de quatro dígitos são usados 
para aplicações de engenharia mecânica, máquinas e veículos.
O Quadro 3 mostra a designação adotada pela AISI e pela SAE (que coin-
cidem) e a da UNS, devido à ASTM e SAE. Nesse sistema, as letras XX ou 
XXX correspondem a cifras indicadoras dos teores de carbono. Assim, por 
exemplo, nas designações AISI-SAE, a classe 1023 significa aço-carbono com 
0,23% de carbono em média, e na designação UNS, a classe G10230, significa 
o mesmo teor de carbono (SISTEMA..., [201-?]).
Designação Tipos de aço
AISI-SAE UNS
10XX G10XXX Aços-carbono comuns
11XX G11XXX Aços de usinagemfácil com alto S
12XX G12XXX Aços de usinagem fácil com alto P e S
15XX G15XXX Aços-Mn com manganês acima de 1%
13XX G13XXX Aços-Mn com 1,75% de Mn médio
40XX G40XXX Aços-Mo com 0,25% de Mo médio
41XX G41XXX Aços-Cr-Mo com 0,4 a 1,1% de Cr 
e 0,08 a 0,35% de Mo
43XX G43XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 1,65 a 2 de Ni, 0,4 
a 0,9% de Cr e 0,2 a 0,3% de Mo
46XX G46XXX Aços-Ni-Mo com 0,7 a 2% de Ni e 0,15 a 0,3% de Mo
Quadro 3. Sistemas SAE, AISI e UNS de classificação dos aços
(Continua)
Seleção de aço e ligas não ferrosas14
Fonte: Adaptado de Sistema… ([201-?]).
Quadro 3. Sistemas SAE, AISI e UNS de classificação dos aços
Designação Tipos de aço
47XX G47XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 1,05% de Ni, 
0,45% de Cr e 0,2% de Mo
48XX G48XXX Aços-Ni-Mo com 3,25 a 3,75% de 
Ni e 0,2 a 0,3% de Mo
51XX G51XXX Aços-Cr com 0,7 a 1,1% de Cr
E51100 G51986 Aços-cromo (forno elétrico) com 1% de Cr
E52100 G52986 Aços-cromo (forno elétrico) com 1,45% de Cr
61XX G61XXX Aços-Cr-V com 0,6 ou 0,95% de Cr 
e 0,1 ou 0,15% de V min
86XX G86XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55% de Ni, 
0,5% de Cr e 0,2% de Mo
87XX G87XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55% de Ni, 
0,5% de Cr e 0,25% de Mo
88XX G88XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55% de Ni, 
0,5% de Cr e 0,3 a 0,4 de Mo
9260 G92XXX Aços-Si com 1,8% a 2,2% de Si
50BXX G50XXX Aços-Cr com 0,2 a 0,6% de Cr e 
0,0005 a 0,003% de boro
51B60 G51601 Aços-Cr com 0,8% de Cr e 0,0005 a 0,003 de boro
81B45 G81451 Aços-Ni-Cr-Mo com 0,3% de Ni, 0,45% de Cr, 
0,12% Mo e 0,0005 a 0,003% de boro
94BXX G94XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,45% de Ni, 0,4% de Cr, 
0,12% Mo e 0,0005 a 0,003% de boro
(Continuação)
Por outro lado, os dois primeiros algarismos diferenciam os vários tipos 
de aços entre si, pela presença de apenas carbono como principal elemento de 
liga (além, é claro, das impurezas normais, como silício, manganês, fósforo 
e enxofre), ou de outros elementos de liga, como níquel, cromo, etc., além do 
carbono. Dessa forma, quando os dois primeiros algarismos são 10, os aços 
são simplesmente de carbono; quando são 11, os aços são de usinagem fácil e 
15Seleção de aço e ligas não ferrosas
com alto enxofre; quando são 40, os aços são ao molibdênio, com 0,25% de 
molibdênio em média.
Os aços de alto teor em liga, como os inoxidáveis, os refratários e para ferramentas 
são classificados de modo diferente.
Em relação às ligas não ferrosas, neste capítulo você verá a classificação 
das ligas de alumínio, uma vez que este tipo de liga constitui um dos materiais 
metálicos mais versáteis, econômicos e atrativos para uma série de aplicações.
Askeland e Wright (2015) comentam que as ligas de alumínio são desig-
nadas pelo sistema de numeração indicado no Quadro 4. O primeiro número 
especifica os principais elementos de liga, e os números restantes são relativos 
à composição específica da liga. 
Ligas trabalhadas
1xxx* Al comercialmente puro (> 99%) Não endurecível por 
envelhecimento
2xxx Al-Cu e Al-Cu-Li Endurecível por envelhecimento
3xxx Al-Mn Não endurecível por 
envelhecimento
4xxx Al-Si e Al-Mg-Si Endurecível por envelhecimento 
nas ligas que contêm magnésio
5xxx Al-Mg Não endurecível por 
envelhecimento
6xxx Al-Mg-Si Endurecível por envelhecimento
7xxx Al-Mg-Zn Endurecível por envelhecimento
8xxx Al-Li, Sn, Zr ou B Endurecível por envelhecimento
Quadro 4. Sistema de classificação das ligas de alumínio
(Continua)
Seleção de aço e ligas não ferrosas16
Fonte: Adaptado de Askeland e Wright (2015, p. 452).
Quadro 4. Sistema de classificação das ligas de alumínio
Ligas trabalhadas
9xxx Não utilizáveis atualmente
Ligas para fundição
1xx.x** Al comercialmente puro Não endurecível por 
envelhecimento
2xx.x Al-Cu Endurecível por envelhecimento
3xx.x Al-Si e Al-Mg-Si Algumas são endurecíveis 
por envelhecimento
4xx.x Al-Si Não endurecível por 
envelhecimento
5xx.x Al-Mg Não endurecível por 
envelhecimento
7xx.x Al-Mg-Zn Endurecível por envelhecimento
8xx.x Al-Sn Endurecível por envelhecimento
9xx.x Não utilizáveis atualmente
* O primeiro dígito indica o elemento de liga principal, o segundo, a 
modificação e os dois últimos, o decimal da concentração percentual 
de Al. Exemplo: 1060 indica uma liga com 99,6% de Al.
** O último dígito indica a forma do produto solidificado. Os dígitos 1 e 2 
indicam um lingote (dependendo do grau de pureza) e 0, uma peça fundida.
(Continuação)
Smith e Hashemi (2012) comentam que as designações dos tratamentos tér-
micos das ligas de alumínio para trabalho mecânico são indicadas em seguida da 
designação da liga, separadas por um traço (por exemplo, 1100-0). As subdivisões 
de um tratamento térmico básico são indicadas por um ou mais dígitos e aparecem 
em seguida da letra que designa o tratamento básico (por exemplo, 1100-H14). As 
designações básicas dos tratamentos térmicos são descritas a seguir.
 � F: como fabricado, sem controle do grau de encruamento (endurecimento 
por deformação); sem limites para as propriedades mecânicas.
 � O: recozimento e recristalização, tratamento com a menor resistência 
mecânica e a maior ductilidade.
17Seleção de aço e ligas não ferrosas
 � H: encruamento (endurecimento por deformação).
 � T: tratamento térmico para obter estruturas estáveis para além de F e O.
1. O aço comum é uma liga formada por:
a) carbono e zinco.
b) cobre e zinco.
c) ferro e alumínio.
d) ferro e carbono.
e) ferro e cobre.
2. Os materiais metálicos têm muitas 
aplicações, seja na área da engenharia 
ou no cotidiano da população. Entre 
as ligas metálicas, podemos citar aço, 
bronze, ouro 14 quilates e latão. Qual 
das alternativas a seguir apresenta os 
elementos predominantes de forma 
correta das ligas mencionadas?
a) Fe e C; Pb, Zn e Sn; 
Au e Al; Cu e Pb.
b) Fe e Cu; Cu e Pb; Au e Ag; Cu e Sn.
c) Fe e C; Cu e Sn; Au e Co; 
Cu, Sn e Si.
d) Fe e Cd; Cu e Si; Au e Cu; 
Cu, Sn e Pb.
e) Fe e C; Cu e Sn; Au e Cu; Cu e Zn.
3. Os materiais metálicos (tanto 
ferrosos como não ferrosos) são 
definidos de diferentes formas pelos 
fabricantes. Em relação à designação 
de temperatura do alumínio, 
assinale a alternativa correta. 
a) O recozimento é indicado 
pela letra O.
b) A letra T refere-se ao 
tratamento de têmpera. 
c) A letra “E” é adotada para 
indicar o encruamento 
de ligas de alumínio.
d) A letra “F” indica a que 
necessariamente a liga de 
alumínio foi trabalhada a quente.
e) A letra “H” é adotada 
quando a liga de alumínio 
foi trabalhada a quente. 
4. Existe uma grande variedade 
de tipos de aços e, por isso, 
foram criados sistemas para sua 
classificação. Uma das classificações 
mais generalizadas é a que considera 
a composição química dos aços e, 
entre os sistemas conhecidos, são 
muito usados os da AISI e da SAE. 
Um aço com numeração 1020, é 
definido como qual tipo de aço?
a) Aço com alto teor de carbono.
b) Aço inoxidável.
c) Aço-liga.
d) Aço com baixo teor de carbono.
e) Aço com médio teor de carbono.
5. Para a fabricação de ferramentas 
de corte (por exemplo uma faca 
de cozinha), que necessitam ser 
extremamente afiadas e resistentes, 
além de apresentarem fácil 
higienização e limpeza, qual o 
tipo de material que é utilizado?
a) Aço com alto teor de carbono.
b) Aço inoxidável martensítico.
c) Liga de magnésio.
d) Aço com baixo teor de carbono.
e) Liga de alumínio.
Seleção de aço e ligas não ferrosas18
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais. 2. ed. São Paulo: 
Cengage Learning, 2015. 648 p.
CALLISTER JUNIOR, W. D.; RETHWISCH, D. G. Fundamentos da ciência e engenharia de 
materiais: uma abordagem integrada. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 832 p.
CENTRO BRASILEIRO DE CONSTRUÇÃO DO AÇO. Construção em aço: aços estruturais. 
CBCA/Instituto Aço Brasil, Rio de Janeiro, 2018. Disponível em: <http://www.cbca-aco-
brasil.org.br/site/construcao-em-aco-acos-estruturais.php>. Acesso em: 23 jul. 2018.
SISTEMA de classificação dos aços. Infomet, [s.l.], [201-?]. Disponível em: <http://www.
infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=4>. Acesso em: 
19 jul. 2018.
SMITH,W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012. 734 p.
Leitura recomendada
NUNES, L. P. Materiais: aplicações de engenharia, seleção e integridade. Rio de Janeiro: 
Interciência, 2012. 406 p.
19Seleção de aço e ligas não ferrosas
 
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esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.