O aço é um material popular usado em vários setores. O aço fundido e o aço carbono são dois tipos populares que têm propriedades exclusivas. Em alguns casos, esses dois tipos são iguais em termos de composição química. Entretanto, seu processo de produção cria diferenças e gera confusão sobre aço fundido e aço carbono.
Compreender a diferença entre esses dois materiais é fundamental. Isso o ajudará a escolher o tipo certo de aço para seu projeto específico. Em geral, acredita-se que esses dois materiais são compostos principalmente de ferro e são semelhantes, o que está errado. Neste artigo, desmascararei todas as principais diferenças entre eles. Esse artigo o ajudará a escolher o tipo certo de aço. Então, vamos começar!
O que é aço carbono?
O aço carbono é uma liga composta principalmente de ferro e carbono. Além desses dois elementos, o silício, o manganês, o enxofre e o fósforo também estão presentes em traços. O aço-carbono é conhecido principalmente por sua resistência e dureza, que se devem à presença do carbono.
Esse aço-carbono tem mais três tipos principais. Esses tipos de aço-carbono variam em termos de teor de carbono. Aqui está uma tabela que mostra esses tipos e sua proporção de carbono:
| Tipo de aço carbono | Conteúdo de carbono (%) |
| Aço de baixo carbono | 0,05% - 0,25% |
| Aço carbono médio | 0,3% - 0,6% |
| Aço de alto carbono | 0,6% - 1,5% |
É interessante notar que o aço-carbono com maior teor de carbono é mais duro e mais forte. Por exemplo, o aço de baixo carbono tem uma proporção menor de carbono (até 0,25%) e é muito macio. Por outro lado, o aço com alto teor de carbono tem uma proporção maior de carbono. Portanto, esse material é robusto, duro e quebradiço. Uma proporção maior de carbono resultará em maior dureza e fragilidade, e vice-versa.
Um dos pontos importantes a serem discutidos é seu processo de produção. O aço carbono é produzido por forjamento, laminação ou usinagem. Por exemplo, tubos de aço carbono usados em tubulações são fabricados por meio de um processo de laminação a quente. O processo de produção do aço carbono é o que o diferencia do ferro fundido.
O que é aço fundido?
Vamos dar uma breve olhada nos conceitos básicos do aço fundido.
O aço fundido pode ser do tipo aço-carbono ou aço-liga. Entretanto, sua produção envolve o processo de fundição. Por esse motivo, esse tipo de aço é conhecido como aço fundido. A composição desse material é, até certo ponto, semelhante à do aço carbono, pois ambos consistem em carbono e ferro.
Como eu disse anteriormente, o aço carbono é fabricado por meio de um processo de forjamento ou usinagem. Certo? Esses processos não podem produzir peças com formas complexas. É aí que o aço fundido entra em cena. Os fabricantes podem produzir peças com formatos muito complexos de forma eficiente graças ao processo de fundição. Nesse processo, o aço é submetido à fusão em uma temperatura muito alta.
Depois disso, esse aço derretido é despejado no molde. O formato do molde é exatamente semelhante ao formato desejado de suas peças. Quando o aço derretido entra no molde, ele passa por um processo de cura. Nesse estágio, o aço derretido esfria, solidifica e adota a forma do molde. Após um período específico, a peça é ejetada do molde.
Esse processo é chamado de fundição, que está envolvido na produção desse material. Por isso, ele é chamado de aço fundido. O aço usado nesse processo pode ser aço-carbono ou aço-liga. Apesar da mesma composição, as propriedades do aço fundido e do aço carbono diferem entre si. Isso se deve ao processo exclusivo de fundição envolvido na produção do aço fundido.
Diferenças entre aço fundido e aço carbono
Você já entendeu os conceitos básicos de aço carbono e aço fundido? É um processo de fundição que cria diferenças entre esses dois materiais. Vamos discutir todas as principais diferenças entre esses dois materiais à base de aço:
1- Complexidade da forma
Como eu disse anteriormente, o aço fundido é produzido por meio do processo de fundição. Nesse processo, o aço derretido é despejado no molde. Esse aço derretido se solidifica no molde e adota a forma do molde. Você pode criar um molde de formato complexo. O aço adotará facilmente essa forma complexa. Isso significa que o aço fundido pode nos ajudar a criar formas complexas com facilidade.
Por outro lado, o aço carbono é produzido por laminação, forjamento ou usinagem. Esses processos são opções decentes para a criação de peças de formas simples. Por exemplo, eles podem nos ajudar a desenvolver tubos, chapas, etc. No entanto, quando se trata de criar formas complexas, esses processos ficam defasados. Eles não podem produzir peças com formas complexas de material de aço carbono.
2- Força e resistência
A resistência e a tenacidade são geralmente consideradas parâmetros semelhantes, o que é errado. A resistência indica a capacidade de um material de sustentar uma carga específica. Ela indica quanta força um determinado material pode suportar antes de começar a se dobrar. O aço carbono geralmente tem uma proporção maior de carbono.
Lembre-se, quanto maior o teor de carbono, maior a dureza e a resistência. Portanto, o aço carbono tem melhor resistência do que o aço fundido. No entanto, a resistência é algo diferente da força mecânica. Ela indica a capacidade de um material de resistir a impactos ou forças repentinas. O aço fundido é uma opção superior em termos de resistência.
O motivo é que esse material é feito despejando aço derretido em um molde. Esse material derretido se solidifica dentro do molde e se torna muito denso. Devido a essa formação mais densa, o aço fundido suporta facilmente o impacto e a força repentina. O aço fundido também tem uma proporção menor de carbono, o que é outro motivo para sua maior resistência.
3- Acabamento da superfície
O acabamento da superfície é um aspecto importante quando se trata da seleção de materiais. Os fabricantes preferem materiais com superfícies lisas e brilhantes. O material de aço carbono tem um acabamento de superfície ideal. O motivo é que os processos de forjamento ou usinagem são usados para fabricar esse material.
As máquinas o cortam com nitidez, garantindo que sua superfície não seja irregular ou áspera. Por outro lado, o aço fundido tem uma superfície áspera, irregular e com buracos. O motivo é que esse material é feito despejando aço derretido em um molde. Entretanto, esse molde não é muito liso e tem alguns defeitos de superfície.
Devido a essas irregularidades no molde, a superfície do aço fundido fica texturizada ou áspera. Os fabricantes geralmente usam o polimento para tornar as superfícies de aço fundido mais lisas. Você já viu a suavidade na chapas de aço carbono? Isso ocorre porque essas chapas são feitas por usinagem convencional, não pelo processo de fundição.
4- Soldabilidade e usinabilidade
Como eu disse anteriormente, o aço fundido é feito despejando-se aço derretido em um molde. Assim, quando o aço derretido entra no molde e se solidifica nele. Durante a solidificação, ele se torna mais denso e mais espesso. Portanto, a usinagem desse material denso é muito desafiadora. O corte e a modelagem do aço fundido podem exigir ferramentas avançadas ou de alta qualidade.
Por outro lado, o aço carbono é menos denso e mais macio. Portanto, sua usinagem pode ser relativamente mais simples e exigir ferramentas de ponta. Quando se trata de soldabilidade, o aço fundido vence a corrida. Como? Esse material tem um teor de carbono muito baixo em comparação com o aço carbono. Por isso, o aço fundido é menos duro e quebradiço.
Durante a soldagem, a exposição ao calor não causa deterioração (rachaduras) nesse material. Por outro lado, o aço carbono tem uma proporção maior de carbono, o que o torna quebradiço. Durante a soldagem, o calor pode causar rachaduras nesse material devido à sua fragilidade. Portanto, geralmente, o tratamento de solda é usado para criar uma solda forte e confiável nesse material.
5- Resistência ao impacto e durabilidade
Considero o aço fundido superior em termos de durabilidade e resistência a impactos. Como eu disse anteriormente, o aço fundido geralmente tem um teor de carbono muito baixo. Além disso, seu processo de produção no molde o torna muito denso. Portanto, ele pode facilmente resistir a impactos ou choques repentinos. De fato, esse material pode suportar facilmente as vibrações extremas.
Por outro lado, o aço-carbono tem mais resistência e dureza devido ao seu maior teor de carbono. Entretanto, essa maior proporção de carbono também aumenta sua fragilidade. Portanto, quando exposto a um impacto repentino, esse material pode rachar e quebrar. Portanto, sua durabilidade é questionável em condições em que o impacto repentino é mais comum.
6- Classificação diferente
Tanto o aço fundido quanto o aço carbono têm categorias diferentes. O aço-carbono é fabricado por forjamento e usinagem. Ele tem outras subdivisões com base no conteúdo. Esses tipos são os seguintes:
- Aço de baixo carbono (0,05% - 0,25%)
- Aço carbono médio (0,3% - 0,6%)
- Aço de alto carbono (0,6% - 1,5%)
Por outro lado, o aço fundido tem dois tipos principais, ou seja, aço carbono fundido ou aço liga fundido. Como eu disse anteriormente, esse aço fundido é feito despejando o aço derretido em um molde. Se o aço carbono for derretido e derramado em um molde, teremos um aço fundido de carbono. Por outro lado, se o aço-liga for moldado e despejado em um molde, obteremos um aço-liga fundido. Lembre-se de que as propriedades e características de todos os tipos de aço-carbono e aço fundido são diferentes entre si.
7- Custo e aplicativos
O aço fundido é caro e premium em comparação com o aço carbono. A razão por trás de seu preço mais alto está em seu processo de produção. Como mencionado anteriormente, esse material é fabricado por meio de fundição. Primeiro, o aço é derretido em uma temperatura muito alta. Depois disso, o aço derretido é despejado no molde.
Esse processo é demorado e requer mais recursos e energia. Por esse motivo, o custo do aço fundido é muito alto. O aço fundido é geralmente usado quando é necessária alta resistência ao impacto. Os fabricantes também preferem quando precisam de peças com formatos complexos. O aço carbono é ideal para a fabricação de peças simples com resistência decente.
Aqui está a comparação de aplicações entre materiais de aço fundido e aço carbono:
| Aplicações de aço fundido | Aplicações de aço carbono |
| Corpos de bombas e válvulas | Vigas e colunas estruturais em edifícios |
| Componentes de equipamentos de mineração | Tubulações e vasos de pressão |
| Acopladores ferroviários e componentes de freio | Peças para carrocerias e motores automotivos |
| Carcaças e invólucros de engrenagens | Estruturas de máquinas-ferramentas e equipamentos |
| Carcaças de turbinas e peças de motores para serviços pesados | Ferramentas e máquinas agrícolas |
| Componentes de formato complexo | Construção naval e de pontes |
Perguntas frequentes
O que é melhor, aço fundido ou aço carbono?
Considero o aço fundido uma opção melhor do que o aço carbono. Ele tem melhor acabamento de superfície e resistência ideal a impactos. Além disso, esse material pode ser usado para fabricar facilmente peças com formatos muito complexos.
Quais são as desvantagens do aço fundido?
O aço fundido é conhecido principalmente por suas muitas propriedades úteis. No entanto, há algumas desvantagens, que são as seguintes:
- Custo de produção mais alto
- Exigir mais tempo para a produção
- O acabamento da superfície desse material também fica comprometido
- Seus preços são muito altos devido ao complexo processo de produção
O aço fundido enferruja?
Sim, tanto o aço fundido quanto o aço carbono podem enferrujar. O motivo é que ambos têm o ferro como material principal. Esse ferro reage com o oxigênio e produz óxido de ferro (ferrugem). Os fabricantes aplicam algum revestimento adicional em suas superfícies para protegê-las contra a ferrugem.
Conclusão
Tanto o aço fundido quanto o aço carbono oferecem excelentes propostas de valor. Você pode considerá-los concorrentes diretos. No entanto, eles são específicos em suas propriedades e funcionalidades, em vez de serem concorrentes entre si. O aço fundido é um material premium e caro.
Você deve usá-lo quando precisar de maior resistência ao impacto. Por outro lado, o aço carbono é uma alternativa mais barata ao aço fundido. Em geral, esse material é usado quando os fabricantes pretendem tornar as peças mais baratas. Eles complementam os valores um do outro em vez de se ofuscarem. Se você quiser saber minha opinião, sugiro escolher o aço fundido devido à sua durabilidade ideal.