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

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: Esse tipo de aço-carbono é muito macio e sensível, pois contém menos carbono (até 0,3%). Também é conhecido como aço doce. Os engenheiros o utilizam para fabricar chapas e outros materiais. A pressão é aplicada a esse aço e ele é convertido em chapas e outros materiais.
• 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.

O distinção entre aço doce e aço carbono reside em seu conteúdo de carbono. Suas diferenças no teor de carbono lhes conferem propriedades mecânicas diferentes. O aço doce é mais macio e dúctil do que o aço carbono mais resistente.

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.

Cada um dos elementos oferece propriedades diferentes. A liga de aço com cobalto oferecerá excelente resistência ao calor. Da mesma forma, a liga de aço com molibdênio oferecerá excelente capacidade de suportar temperaturas. Portanto, cada liga feita com esse elemento terá uma especialidade diferente.

3- 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.

Nota rápida: Lembre-se de que a liga e o aço inoxidável são diferentes. Suas propriedades e aplicações também variam. Você pode ler um artigo detalhado sobre em nosso guia de ligas versus aço inoxidável.

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

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.

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!