Diferentes tipos e graus de aço

De acordo com o Associação Mundial do Aço, nosso mundo produziu 1878 milhões de toneladas de aço bruto em 2020. Esses números são enormes, e os cientistas descobriram muitos tipos diferentes de aço com composições físicas e químicas distintas.

 

Cada tipo de aço tem resistência, durabilidade e propriedades gerais diferentes. Este guia explorará vários tipos de aço e seu sistema de classificação. Quer você seja um estudante ou um engenheiro experiente, este artigo será igualmente importante para todos.

 

Introdução ao aço

 

Em palavras mais simples, o aço é produzido principalmente pela combinação de ferro e carbono. Entretanto, há outras impurezas e elementos presentes no aço. Essas impurezas e elementos, inclusive o ferro e o carbono, afetam as propriedades do aço.

 

Como eu disse anteriormente, o aço é um dos elementos mais produzidos em nosso mundo. O motivo é que ele é versátil, potente e durável. O aço encontrou seu caminho desde nossos utensílios até as empresas de manufatura mais importantes. Graças à sua composição e propriedades versáteis.

 

Você pode imaginar a versatilidade de sua composição pelo fato de existirem mais de 3.500 tipos de aço. Cada um desses tipos tem uma composição física e química diferente. Todos esses tipos de aço são usados para várias finalidades em nível industrial. 

 

O aço é tão bom devido à presença de carbono nele, que acrescenta dureza. Um dos aspectos interessantes é que o aço não é muito caro. Por isso, é uma opção viável para os engenheiros usarem em edifícios e outros setores, como o automotivo e o aeroespacial.

 

Tipos de aço

 

Como eu disse, há muitos tipos e graus de aço. Entretanto, há alguns tipos que representam a maior parte do aço que está sendo usado no mundo atual. Discutirei esses tipos na seção abaixo e o ajudarei a entendê-los.

1- Aço carbono

Aço carbono

Ele também é conhecido como aço doce e é o tipo mais comum. Muitos setores o utilizam para produzir uma variedade de produtos. A razão por trás de sua ampla utilização em diferentes setores é sua durabilidade e robustez. Há vários tipos de aço carbono, e cada tipo oferece diferentes possibilidades de uso devido à sua composição química.  

 

  • Aços com baixo teor de carbono: This type of carbon steel is very soft and sensitive as it contains less carbon (up to 0.3%). It is also known as mild steel The engineers use this to make sheets and other stuff. Pressure is applied to this steel and converted into plates and other stuff.
  • Aço carbono médio: Ele é mais robusto do que o aço de baixo carbono e contém mais carbono (0,3 - 0,6%). A vantagem desse tipo é que ele oferece excelente durabilidade. Devido à sua resistência e dureza, é usado no setor automotivo. 
  • Aço com alto teor de carbono: O tipo de aço-carbono mais importante do setor de serviços pesados. Ele contém Cobain que varia de 0,6% a 2,1%. Seu uso é diversificado, e os engenheiros o utilizam quando precisam de resistência, como na construção civil.

The distinction between mild and carbon steel lies in their carbon content. Their differences in carbon content give them different mechanical properties. Mild steel is softer and more ductile than sturdier carbon steel.

2- Liga de aço

 

Como o nome sugere, esse tipo de aço está presente na liga. Ele é produzido pela mistura do aço com outros elementos, como cromo e níquel. Esses elementos aços-liga são bem conhecidos por sua resistência contra ferrugem e corrosão. 

 

O outro elemento adicionado ao aço impede que o óxido de ferro (ferrugem) entre em contato com o oxigênio. Por exemplo, suponha que o aço seja misturado com cromo. Nesse caso, o cromo reage com o oxigênio para formar óxido de cromo em vez de permitir que o aço produza óxido de ferro. A camada de óxido de cromo não enferruja e protege o aço contra a corrosão.

 

Aqui está uma lista de outros elementos que podem ser usados na liga com o aço.

 

ElementoPropriedades
Cobre Condução elétrica
NíquelForça, dureza, resistência à corrosão
SilícioPropriedades magnéticas, desoxidante
CobaltoResistência ao calor, capacidade de corte
AlumínioLeve, resistente a altas temperaturas
MolibdênioResistência a altas temperaturas, resistência à corrosão

 

   

Each of the elements offers different properties. The cobalt steel alloy will provide excellent heat resistance. Similarly, the molybdenum steel alloy will offer excellent temperature-bearing capacity. So, every alloy made with this element will have a different specialty.

3- Aço inoxidável

Aço inoxidável

O aço inoxidável contém pelo menos 10,5% de cromo. Como mencionado acima, o cromo tem a característica exclusiva de produzir óxido de cromo quando reage com o oxigênio. Portanto, quando você fabrica um produto com aço inoxidável, ele não enferruja devido a essa camada de óxido de cromo.

 

As camadas de óxido de cromo não aparecem na superfície do aço inoxidável e permanecem invisíveis. No entanto, ela não permite que o ferro presente no aço reaja com o oxigênio para formar uma camada de óxido de ferro (ferrugem ou corrosão). Esse tipo de aço é usado para fabricar produtos à prova de ferrugem.

Quick Note: Keep in mind that alloy and stainless steel are different. Their properties and applications also vary. You can read a detailed comparison in our alloy vs. stainless steel guide.

 

Aço revestido com 4 camadas

 

Nesse tipo, os engenheiros aplicam uma camada sobre o aço, que o mantém sólido e protegido contra ferrugem. Por exemplo, se o fabricante produz algo que será usado em condições úmidas, ele aplica uma camada fina. 

 

O revestimento não permitirá a formação da camada de óxido de ferro e manterá o aço em bom estado nos próximos anos. O exemplo mais simples de aço revestido é aplicar uma fina camada de tinta para deixá-lo bonito e protegê-lo contra ferrugem e radiação UV.

5- Aço ferramenta

Aço para ferramentas

O aço para ferramentas é bem conhecido devido à sua capacidade de suportar calor. Isso indica que esse tipo de aço também é sólido. Normalmente, ele é usado para fabricar ferramentas e equipamentos, como brocas e lâminas de serra. Esses equipamentos podem suportar temperaturas sólidas e desgastar rapidamente os abrasivos.

 

Diferentes elementos podem ser usados com o aço para fabricar aço para ferramentas. No entanto, o tungstênio, o cromo e o vanádio são alguns dos aspectos mais usados no aço para ferramentas. Lembre-se de que existem inúmeros tipos de aço. Lembre-se de que há uma infinidade de tipos de aço.

 

Outros tipos incluem mola, galvanizado, alta velocidade, intemperismo e aço elétrico, mas é impossível discutir todos eles. Além disso, esses tipos não são famosos e representam o mínimo de aço.

 

Sistemas de classificação de aço

 

Como dito anteriormente, milhares de tipos diferentes de aços variam em termos de composição química e propriedades. Com um sistema bem organizado para sua classificação, é possível estudá-los e analisá-los.

 

Por isso, os cientistas criaram um sistema de classificação completo. Esse sistema oferece a cada tipo uma classificação específica, dependendo de sua composição química e de suas propriedades. Com essa classificação, é mais fácil para os cientistas e as agências governamentais reconhecerem o tipo com facilidade.

 

Cada tipo tem sua classificação e usabilidade. Portanto, se um cientista criar algo que exija um estilo específico, ele usará o grau atribuído. Esse sistema de classificação universal facilitou a compreensão e a análise dos diferentes tipos de aço.

 

Dois sistemas de classificação estão sendo usados atualmente em todo o mundo. Discutirei como esses dois sistemas de classificação diferem na seção abaixo.

1- Sistema de classificação SAE

 

O American Iron & Steel Institute (AISI) e a Society of Automotive Engineers (SAE) introduziram o sistema de classificação SAE. Ele classifica os aços com base em sua composição química. Também é conhecido como um sistema de numeração de quatro dígitos. O motivo é que esse sistema atribui quatro números a cada tipo de aço.

 

Aqui está o detalhamento desses quatro números que esse sistema de classificação atribui:

1- Primeiro número

 

O primeiro número representa o elemento de liga presente em uma quantidade maior. Em outras palavras, ele indica o elemento de liga principal. Por exemplo, um significa que o carbono está presente em ligas feitas de aço. Da mesma forma, dois significa que o níquel está presente como a principal liga do aço. A lista continua. Aqui estão os números de outros elementos de liga.

 

 

Primeiro númeroElemento(s) de liga
2Aços ao níquel
3Aços de níquel-cromo
4Aços ao molibdênio
5Aços ao cromo
6Aços cromo-vanádio

 

2- Segundo número

 

O segundo número no SAE notas indica a quantidade ou a concentração de elementos de liga presentes no aço. Ao ver o segundo número de qualquer aço, os cientistas compreendem imediatamente a composição química desse tipo de aço.

3- Terceiro e quarto números

 

O terceiro e o quarto números no tipo de aço indicam a concentração de carbono nele. Normalmente, ela é expressa em centésimos de porcentagem. Por exemplo, no aço 1020, a concentração de carbono será de 0,20%

2- Sistema de classificação ASTM

 

O sistema de classificação ASTM é considerado mais confiável e abrangente. Ao contrário do sistema de classificação SAE, ele se baseia em diferentes fatores, como as propriedades químicas, físicas e mecânicas do aço. Esse sistema de classificação é fácil de entender.

 

Na classificação ASTM, o material recebe um prefixo de letra. Ele pode ser qualquer coisa de A a Z. Depois dessa letra, vem um número. Esse número indica um conjunto específico de regras que explicam as propriedades, o comportamento, a produção e a usabilidade do material. 

 

Por exemplo, a letra A representa metais ferrosos. A letra B, semelhante, indica metais não ferrosos. A lista continua. O número mostra o conjunto de regras que o cientista já definiu no sistema de classificação da ASTM.

 

O aço é ecologicamente correto e sustentável?

 

A produção de aço por meios tradicionais é usada para produzir CO2 que é emitido para o meio ambiente. A emissão de CO2 era perigosa, pois costumava agir como um gás de efeito estufa e afetar a mudança climática geral. No entanto, as coisas mudaram agora.

 

As modernas tecnologias de produção de aço usam fornos elétricos a arco (EAF) que não emitem muito CO2, tornando todo o processo de produção de aço favorável ao meio ambiente. Além disso, o aço é facilmente renovável.

 

Os fornos a arco não utilizam o minério de ferro para preparar o aço. Em vez disso, usam sucata como matéria-prima. Quando não utiliza minério de ferro, não emite gases de dióxido de carbono que podem causar poluição ambiental.

 

No que diz respeito à sustentabilidade, o aço é renovável. Não importa quanto tempo você recicle o aço, sua forma e seu valor geral permanecerão os mesmos. Acima de tudo, a reciclagem do aço é rápida; você pode obtê-lo mais rapidamente.

 

Outro aspecto essencial que indica sustentabilidade é a necessidade de energia para a produção de aço. O mais interessante é que sua produção consome menos energia. Por exemplo, você precisará apenas de 40% da energia necessários em 1960 para produzir uma tonelada de aço.

 

Esse estado mostra que a necessidade de energia para a produção de aço está diminuindo ao longo do tempo. É um sinal verde de que a produção de aço é sustentável. Devido ao uso de tecnologias modernas, a emissão de gases perigosos também foi controlada, o que é outra vantagem.

 

Conclusão

 

O aço é versátil e é útil em quase todos os setores. Existe algum campo da vida em que não usamos aço? Acho que não. O bom é que ele está sendo produzido em grande escala. Novos e diferentes tipos estão surgindo, o que será bom para o futuro.

 

Acima de tudo, o processo de produção não é ruim para o meio ambiente, o que é uma grande vantagem. Neste guia, expliquei os tipos de aço e o sistema de classificação que atribui graus e classificações para diferentes tipos de aço. Espero que ele seja útil!