Este artigo explora o fascinante mundo dos metais ferrosos e não ferrosos, revelando as suas propriedades e classificações únicas. No final, compreenderá as diferenças essenciais e as aplicações destes materiais cruciais na vida quotidiana.
Comecemos por introduzir brevemente os conceitos básicos de metais ferrosos, aço e metais não ferrosos antes de nos debruçarmos sobre a classificação do aço.
1. Os metais ferrosos referem-se ao ferro e às suas ligas, como o aço, o ferro-gusa, as ligas de ferro e o ferro fundido. Tanto o aço como o ferro-gusa são ligas à base de ferro com carbono como principal elemento adicionado, conhecidas coletivamente como ligas ferro-carbono.
O ferro-gusa é um produto obtido através da fusão de minério de ferro num alto-forno, utilizado principalmente na produção de aço e na fundição.
A fusão do ferro fundido num forno de fusão resulta em ferro fundido líquido, que é vertido em moldes para formar peças fundidas, designadas por componentes de ferro fundido.
As ligas de ferro são ligas compostas por ferro e elementos como o silício, o manganês, o crómio e o titânio. As ligas de ferro são uma das matérias-primas para a produção de aço, actuando como desoxidantes e aditivos de elementos de liga durante o processo.
2. Quando o ferro fundido para a produção de aço é fundido num forno de produção de aço segundo um processo específico, é produzido aço. Os produtos siderúrgicos incluem lingotes de aço, biletes de vazamento contínuo e várias peças fundidas de aço de vazamento direto. O termo "aço" refere-se geralmente ao aço laminado em vários materiais de aço. O aço pertence aos metais ferrosos, mas não é totalmente equivalente aos metais ferrosos.
3. Os metais não ferrosos, também conhecidos como metais não ferrosos, referem-se a metais e ligas que não os metais ferrosos, como o cobre, o estanho, o chumbo, o zinco, o alumínio, bem como o latão, o bronze, ligas de alumínioe ligas para rolamentos. Além disso, na indústria, são utilizados o crómio, o níquel, o manganês, o molibdénio, o cobalto, o vanádio, o tungsténio e o titânio. Estes metais servem principalmente como aditivos de ligas para melhorar as propriedades do metal, sendo o tungsténio, o titânio, o molibdénio e outros frequentemente utilizados para produzir ligas duras para ferramentas de corte.
Todos estes metais não ferrosos são designados por metais industriais. Além disso, existem metais preciosos, como a platina, o ouro, a prata e os metais raros, incluindo os radioactivos, como o urânio e o rádio.
O aço é uma liga de ferro-carbono com um teor de carbono que varia entre 0,04% e 2,3%. Para garantir a sua tenacidade e plasticidade, o teor de carbono não excede geralmente 1,7%.
Para além do ferro e do carbono, os principais elementos do aço incluem o silício, o manganês, o enxofre e o fósforo. Existem vários métodos para classificar o aço, sendo os sete seguintes os principais:
1. Classificação por qualidade:
(1) Aço comum (P≤0.045%, S≤0.050%)
(2) Aço de alta qualidade (P, S ambos ≤0,035%)
(3) Aço avançado de alta qualidade (P≤0.035%, S≤0.030%)
2. Classificação por composição química:
(1) Aço-carbono:
(2) Liga de aço:
3. Classificação por método de conformação:
(1) Aço forjado;
(2) Aço fundido;
(3) Aço laminado a quente;
(4) Aço estirado a frio.
4. Classificação por estrutura metalográfica:
(1) Estado recozido:
(2) Estado normalizado:
(3) Não transformados ou parcialmente transformados.
5. Classificação por utilização:
(1) Aço para construção e engenharia:
(2) Aço estrutural:
a. Aço para fabrico mecânico:
b. Aço mola
c. Aço para rolamentos
(3) Aço para ferramentas:
(4) Aço com propriedades especiais:
(5) Aço profissional: como o aço para pontes, o aço marítimo e o aço para caldeiras, aço para recipientes sob pressãoaço para máquinas agrícolas, etc.
6. Classificação exaustiva:
(1) Aço comum:
a. Aço estrutural de carbono:
b. Aço estrutural de baixa liga
c. Aços comuns de construção para fins específicos
(2) Aço de qualidade (incluindo aço de qualidade superior)
a. Aço estrutural:
b. Aço-ferramenta:
c. Aço de desempenho especial:
7. Classificação por métodos de fundição
(1) Categorizados por tipos de fornos
a. Aço de soleira aberta:
b. Aço de conversão:
ou
c. Aço para fornos eléctricos:
(2) Categorizados por grau de desoxidação e sistema de fundição
Os materiais de aço podem ser divididos em quatro categorias principais com base na forma: perfis, chapas, tubos e produtos metálicos. Para facilitar a aquisição, a encomenda e a gestão, atualmente, a China classifica o aço em dezasseis tipos principais:
| Categoria | Tipo de produto | Declaração |
| Barra perfilada | Carris pesados | Carris de aço com um peso superior a 30 quilogramas por metro (incluindo carris para gruas) |
| Metro ligeiro | Carris de aço com um peso igual ou inferior a 30 quilogramas por metro. | |
| Aço de grande secção | O aço corrente inclui aço redondo, quadrado, plano, hexagonal, viga I, canal, igual e ângulo desigual aço, bem como aço roscado. De acordo com o tamanho, estes podem ser classificados como grandes, médios e pequenos. | |
| Aço de secção média | ||
| Aço de secção pequena | ||
| Fio-máquina | Barras redondas de aço e discos com diâmetros de 5-10 milímetros. | |
| Aço formado a frio | Secção de aço formada por encurvamento a frio de aço ou de tiras de aço. | |
| Perfis de alta qualidade | Aço redondo de alta qualidade, aço quadrado, aço plano, aço hexagonal e muito mais. | |
| Outros materiais de aço | Incluindo componentes de carris pesados, blocos de eixos, anéis de pneus, entre outros. | |
| Chapas metálicas | Chapa de aço fina | Chapas de aço de espessura igual ou inferior a 4 milímetros. |
| Chapa de aço espessa | Chapas de aço com espessuras superiores a 4 milímetros. | |
| Pode ser classificada em placas médias (espessura superior a 4 mm e inferior a 20 mm), placas grossas (espessura superior a 20 mm e inferior a 60 mm) e placas extra-grossas (espessura superior a 60 mm). | ||
| Fita de aço | Também conhecido como aço em banda, é na realidade uma fina chapa de aço que é longo, estreito e fornecido em rolos. | |
| Chapas de aço silício elétrico | Também designada por chapa de aço silício. | |
| Material da tubagem | Tubos de aço sem costura | Tubos de aço sem costura produzidos por métodos como a laminagem a quente, a laminagem a quente-estiramento a frio ou a extrusão. |
| Tubos de aço soldados | Os tubos de aço são formados por chapas ou tiras de aço enroladas e moldadas, sendo depois soldadas. | |
| Produtos metálicos | Produtos metálicos | Isto inclui fios de aço, cabos de aço e cordões de aço. |
O aço-carbono, também conhecido como aço-carbono simples, é um tipo de liga de ferro-carbono que contém menos de 2% de carbono (wc).
Para além do carbono, o aço-carbono contém normalmente pequenas quantidades de silício, manganês, enxofre e fósforo.
O aço-carbono pode ser classificado em três tipos: aço-carbono para estruturas, aço-carbono para ferramentas e aço-carbono para estruturas de corte livre.
O aço estrutural ao carbono pode ainda ser dividido em duas categorias: aço estrutural para construção e aço estrutural para fabrico de máquinas.
Com base no teor de carbono, o aço-carbono pode ser dividido em aço de baixo carbono (wc ≤ 0,25%), aço de médio carbono (wc 0,25%~0,6%) e aço de alto carbono (wc > 0,6%).
Além disso, com base no teor de fósforo e enxofre, o aço-carbono pode ser classificado como aço-carbono normal (com um teor de fósforo e enxofre mais elevado), aço-carbono de alta qualidade (com um teor de fósforo e enxofre mais baixo) e aço de alta qualidade (com um teor de fósforo e enxofre ainda mais baixo).
É importante notar que quanto maior for o teor de carbono no aço-carbono, maior será o seu dureza e resistência será, mas a sua plasticidade diminuirá.
A mecânica propriedades do aço-carbono reflectem-se principalmente na sua marca, que é representada pela letra "Q" seguida de números. A letra "Q" refere-se ao ponto de elasticidade, enquanto o número representa o valor do ponto de elasticidade. Por exemplo, Q275 representa um ponto de elasticidade de 275 MPa.
Se as letras A, B, C e D forem adicionadas após o grau, isso indica que o grau de qualidade do aço é diferente, com o teor de enxofre (S) e fósforo (P) a diminuir sucessivamente e a qualidade geral do aço a aumentar.
Se a letra "F" for acrescentada após o grau, indica que o aço tem rebordo, enquanto que a letra "b" indica que é semi-bruto. Se nem "F" nem "b" estiverem assinalados, considera-se que se trata de um aço abatido. Por exemplo, o Q235-A - F representa o aço com rebordo de grau A com um ponto de escoamento de 235 MPa, e o Q235-c representa o aço abatido de grau C com um ponto de escoamento de 235 MPa.
O aço estrutural ao carbono é normalmente utilizado no seu estado de fornecimento sem tratamento térmico.
O aço de baixo carbono, como o Q195, Q215 e Q235, tem um bom desempenho de soldadura, plasticidade, tenacidade e alguma resistência. Estes aços são normalmente utilizados para fabricar chapas finas, barras de reforço, tubos de aço soldados e outras estruturas, bem como para fabricar fixadores comuns, como rebites, parafusos e porcas.
Os aços com teor de carbono mais elevado, como o Q255 e o Q275, têm uma resistência ligeiramente superior, melhor plasticidade e tenacidade, e podem ainda ser soldados. São frequentemente utilizados para fabricar elementos estruturais, bielas, engrenagens, acoplamentos e outras peças para máquinas simples.
O aço-carbono deve satisfazer os requisitos em matéria de composição química e de propriedades mecânicas. A classe do aço-carbono é expressa por dois dígitos, que representam 10000 vezes a fração mássica média de carbono no aço (wc × 10000). Por exemplo, o aço 45 tem uma fração mássica média de carbono de 0,45% e o aço 08 tem uma fração mássica média de carbono de 0,08%.
O aço estrutural ao carbono de alta qualidade é utilizado principalmente no fabrico de peças de máquinas e requer frequentemente um tratamento térmico para melhorar as suas propriedades mecânicas.
Diferentes fracções de massa de carbono têm diferentes utilizações.
Os aços 08, 08F, 10, 10F, que possuem uma elevada plasticidade e tenacidade, são conhecidos pela sua excelente enformação a frio e desempenho de soldadura. São normalmente laminados a frio em chapas finas e utilizados para estampagem a frio de peças em instrumentos, automóveis e tractores, como carroçarias e cabinas de tractores.
O aço 15, 20, 25 é utilizado para fabricar peças cementadas com dimensões reduzidas e cargas leves, bem como para as que requerem superfícies resistentes ao desgaste e baixa resistência central, como pinos de pistão e placas de amostra.
Após tratamento térmico (têmpera e revenido a alta temperatura), os aços 30, 35, 40, 45 e 50 apresentam boas propriedades mecânicas globais, incluindo elevada resistência, plasticidade e tenacidade. São frequentemente utilizados para fabricar peças de eixo, tais como cambotas, bielas, fusos de máquinas-ferramentas em geral e engrenagens de máquinas-ferramentas.
Os aços 55, 60 e 65 têm um limite elástico elevado após tratamento térmico (têmpera e revenido a média temperatura). São normalmente utilizados para fabricar molas com cargas pequenas e tamanhos pequenos (tamanho da secção inferior a 12~15mm), tais como molas de regulação de pressão e de regulação de velocidade, molas de êmbolo e molas enroladas a frio.
O aço-carbono para ferramentas é um tipo de aço com elevado teor de carbono que contém um mínimo de elementos de liga. O seu teor de carbono varia entre 0,65% e 1,35%.
O aço-carbono para ferramentas é preferido pelo seu baixo custo de produção, fácil disponibilidade de matérias-primas, boa maquinabilidade e elevada dureza e resistência ao desgaste após tratamento. Como resultado, é amplamente utilizado no fabrico de várias ferramentas de corte, moldes e ferramentas de medição.
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No entanto, o aço-carbono para ferramentas tem o inconveniente de ter uma dureza vermelha fraca. Isto significa que, quando a temperatura de trabalho excede os 250°C, a dureza e a resistência ao desgaste do aço diminuem significativamente e este perde a sua capacidade de funcionar corretamente.
Além disso, o aço-carbono para ferramentas é difícil de endurecer quando utilizado para fabricar peças maiores e é propenso a deformações e fissuras.
O aço estrutural de corte livre é concebido para ser frágil através da adição de elementos que facilitam a quebra das aparas durante o corte, o que melhora a velocidade de corte e prolonga a vida útil da ferramenta.
O enxofre é o principal elemento que torna o aço frágil. O chumbo, o telúrio e o bismuto são utilizados nos aços estruturais comuns de corte livre com baixo teor de liga.
O teor de enxofre (ws) deste aço situa-se entre 0,08% e 0,30%, enquanto o seu teor de manganês (wMn) varia entre 0,60% e 1,55%. O enxofre e o manganês no aço existem como sulfureto de manganês, que é altamente frágil e tem propriedades lubrificantes, facilitando a quebra das aparas e melhorando a qualidade da superfície maquinada.
Para além do ferro, do carbono e de pequenas quantidades dos inevitáveis elementos silício, manganês, fósforo e enxofre, o aço pode também conter vários elementos de liga como o silício, o manganês, o molibdénio, o níquel, o crómio, o vanádio, o titânio, o nióbio, o boro, o chumbo e as terras raras. Este tipo de aço é designado por liga de aço.
Diferentes países desenvolveram vários sistemas de ligas de aço em função dos seus recursos, produção e condições de utilização. Por exemplo, no estrangeiro, foram desenvolvidos sistemas de aço ao níquel e ao crómio, enquanto na China, a ênfase tem sido colocada no desenvolvimento de sistemas de ligas de aço à base de silício, manganês, vanádio, titânio, nióbio, boro e terras raras.
As ligas de aço representam aproximadamente 10% da produção total de aço.
As ligas de aço produzidas em fornos eléctricos podem ser divididas em 8 categorias com base na sua utilização, incluindo ligas de aço estrutural, aço para molas, aço para rolamentos, ligas de aço para ferramentas, aço para ferramentas de alta velocidade, aço inoxidável, aço resistente ao calor e não descascável e aço silício para engenharia eléctrica.
O aço normal de baixa liga é um tipo de aço de liga que contém uma pequena quantidade de elementos de liga, normalmente não mais de 3% da composição total.
Este tipo de aço tem uma elevada resistência e boas propriedades globais, bem como resistência à corrosão, ao desgaste, a baixas temperaturas e boas propriedades de corte e soldadura.
Em condições que conservam elementos de liga valiosos, como o níquel e o crómio, uma tonelada de aço de baixa liga normal pode substituir 1,2 a 1,3 toneladas de aço-carbono e tem uma vida útil mais longa e uma gama de utilização mais vasta em comparação com o aço-carbono.
O aço de baixa liga normal pode ser produzido utilizando o forno de soleira aberta convencional ou o método do conversor, e o seu custo é semelhante ao do aço-carbono.
Refere-se a uma gama de ligas de aço utilizadas em estruturas de engenharia e construção, incluindo ligas de aço estruturais soldáveis de elevada resistência, ligas de aço de reforço, ligas de aço para caminhos-de-ferro, ligas de aço para perfuração de poços de petróleo, ligas de aço para recipientes sob pressão, ligas de aço com elevado teor de manganês resistentes ao desgaste, entre outras.
Este tipo de aço é utilizado principalmente como elementos estruturais em projectos de engenharia e construção.
Embora a quantidade total de elementos de liga neste tipo de aço de liga seja relativamente baixa, é amplamente utilizado devido à sua grande produção e utilização.
Este tipo de aço refere-se a ligas de aço adequadas para o fabrico de máquinas e peças de máquinas.
Com base no aço de turbulência de carbono de alta qualidade, são adicionados um ou vários elementos de liga para aumentar a resistência, a tenacidade e a temperabilidade do aço. Este aço é normalmente utilizado após ter sido submetido a um tratamento térmico, como a têmpera e o revenido, ou endurecimento de superfícies.
Existem duas categorias principais deste aço: o aço estrutural ligado de uso corrente e o aço ligado para molas. Estes incluem temperado e revenido aço-liga, aço-liga endurecido à superfície (tal como o aço cementado, o aço nitretado e o aço temperado a alta frequência à superfície) e aço-liga para a enformação plástica a frio (aço para encabeçamento a frio, aço para extrusão a frio, etc.).
A série de composição química pode ser dividida em várias categorias básicas, incluindo o aço da série Mn, o aço da série SiMn, o aço da série Cr, o aço da série CrMo, o aço da série CrNiMo, o aço da série Nj e o aço da série B.
O teor de carbono (wc) do aço estrutural ligado é geralmente inferior ao do aço estrutural ao carbono e varia entre 0,15% e 0,50%. Contém um ou mais elementos de liga, como o silício, o manganês, o vanádio, o titânio, o boro, o níquel, o crómio e o molibdénio, para além do carbono.
O aço estrutural de liga é conhecido pela sua temperabilidade e resistência à deformação ou fissuração, tornando-o ideal para tratamento térmico para melhorar o seu desempenho. É amplamente utilizado na produção de vários componentes de transmissão, fixadores para automóveis, tractores, navios, turbinas a vapor e máquinas-ferramentas pesadas.
Baixa aço de liga de carbono é tipicamente cementado, enquanto o aço de liga de médio carbono é tipicamente temperado e revenido.
Os aços de liga para ferramentas são aços de médio a elevado teor de carbono que contêm vários elementos de liga, tais como silício, crómio, tungsténio, molibdénio e vanádio. Estes aços são conhecidos pela sua temperabilidade e resistência à deformação e à fissuração, tornando-os adequados para a produção de ferramentas de corte, matrizes e ferramentas de medição grandes e complexas.
O teor de carbono das ligas de aço para ferramentas varia consoante a utilização a que se destinam. A maioria das ligas de aço para ferramentas tem um teor de carbono que varia entre 0,5% e 1,5%. Deformação a quente aço para moldes tem um teor de carbono mais baixo, normalmente entre 0,3% e 0,6%. O aço utilizado para ferramentas de corte contém normalmente cerca de 1% de carbono. O aço utilizado para matrizes de trabalho a frio, por outro lado, tem um teor de carbono relativamente elevado. Por exemplo, o aço para matrizes de grafite tem um teor de carbono de 1,5%, enquanto o aço utilizado para matrizes de trabalho a frio com elevado teor de carbono e crómio tem um teor de carbono superior a 2%.
O aço-ferramenta de alta velocidade é um tipo de aço-ferramenta de alto carbono e alta liga que contém um teor de carbono que varia entre 0,7% e 1,4%. Este aço é composto por elementos de liga, incluindo tungsténio, molibdénio, crómio e vanádio, que formam carbonetos de elevada dureza.
Uma das principais características do aço para ferramentas de alta velocidade é a sua elevada dureza vermelha, que lhe permite manter a sua dureza mesmo a temperaturas elevadas, como 500-600 ℃, durante as operações de corte a alta velocidade. Isto resulta num bom desempenho de corte e faz do aço para ferramentas de alta velocidade uma escolha ideal para aplicações de corte de alta velocidade.
O aço para molas é utilizado em aplicações que exigem que resista a impactos, vibrações ou tensões alternadas de longa duração. Para ter um bom desempenho nestas condições, o aço para molas deve ter uma elevada resistência à tração, limite elástico e resistência à fadiga.
Do ponto de vista tecnológico, o aço para molas deve ter uma boa temperabilidade, ser resistente a descarbonizaçãoe têm uma boa qualidade de superfície.
O aço para molas de carbono é um aço estrutural de carbono de alta qualidade com um teor de carbono que varia entre 0,6% e 0,9%, incluindo um teor de manganês normal e elevado. Por outro lado, a liga de aço para molas é composta principalmente por aço silício-manganês, com um teor de carbono ligeiramente inferior, mas com um teor de silício superior (1,3% a 2,8%) para melhorar as propriedades. Existem também ligas de aço para molas que contêm crómio, tungsténio e vanádio.
Com os recursos disponíveis no nosso país e os requisitos das novas tecnologias para a conceção de automóveis e tractores, foi desenvolvido um novo tipo de aço que contém boro, nióbio, molibdénio e outros elementos adicionados à base de aço silício-manganês. Isto prolonga a vida útil das molas e melhora a sua qualidade.
O aço para chumaceiras é utilizado para fabricar esferas, rolos e anéis de chumaceiras. Dada a elevada pressão e fricção que as chumaceiras têm de suportar durante o funcionamento, o aço para chumaceiras tem de ter uma dureza elevada e uniforme, resistência ao desgaste e um limite elástico elevado.
Os requisitos para a uniformidade da composição química, o teor e a distribuição de não metálico inclusões e a distribuição de carbonetos no aço para rolamentos são muito rigorosos.
O aço para rolamentos é também conhecido como aço ao crómio com elevado teor de carbono, com um teor de carbono de cerca de 1% e um teor de crómio de 0,5% a 1,65%. Existem vários tipos diferentes de tipos de rolamentos aço, incluindo aço para rolamentos com crómio de alto carbono, aço para rolamentos sem crómio, aço para rolamentos cementado, aço para rolamentos inoxidável, aço para rolamentos a média e alta temperatura e aço para rolamentos anti-magnético.
O aço ao silício para a indústria eléctrica é utilizado principalmente para produzir chapas de aço silícioque são amplamente utilizados no fabrico de motores e transformadores.
O aço ao silício pode ser classificado em aço com baixo teor de silício e aço com elevado teor de silício com base na sua composição química. O aço com baixo teor de silício tem um teor de silício que varia entre 1,0% e 2,5% e é utilizado principalmente no fabrico de motores. O aço de alto silício, por outro lado, tem um teor de silício de 3,0% a 4,5% e é geralmente utilizado no fabrico de transformadores.
O teor de carbono do aço com baixo teor de silício e do aço com alto teor de silício é normalmente inferior ou igual a 0,06% a 0,08%.
O carril de aço é o principal responsável por suportar a carga de pressão e de impacto do material circulante, pelo que deve ter resistência, dureza e tenacidade suficientes.
O aço habitualmente utilizado para os carris é o aço abatido com carbono, que é fundido num forno de soleira aberta ou num conversor e contém 0,6% a 0,8% de carbono, o que o torna um aço de médio ou elevado teor de carbono. O aço também tem um elevado teor de manganês, que varia entre 0,6% e 1,1%.
Para além do aço-carbono, foram também amplamente utilizados vários carris de aço de baixa liga, tais como carris com elevado teor de silício, carris com teor médio de manganês, carris de cobre, carris de titânio e outros. Estes carris de baixa liga são geralmente mais resistentes ao desgaste e à corrosão do que os carris de aço-carbono, o que melhora a sua vida útil.
O aço para a construção naval é o aço utilizado na construção de navios de mar e de grandes embarcações fluviais. Dado que a estrutura do casco é normalmente construída através de soldadura, o aço para construção naval deve ter um bom desempenho de soldadura.
Para além do desempenho da soldadura, o aço para a construção naval também tem de ter força suficiente, tenacidade e resistência a baixas temperaturas e à corrosão.
No passado, o aço com baixo teor de carbono era utilizado principalmente na construção naval. No entanto, o aço de baixa liga comum é agora amplamente utilizado, e os tipos de aço disponíveis incluem o navio com 12 manganês, o navio com 16 manganês e o navio com 15 manganês e vanádio, entre outros. Estes tipos de aço têm elevada resistência, boa tenacidade, facilidade de processamento e soldadura, resistência à corrosão da água do mar e outras características desejáveis, e podem ser efetivamente utilizados para construir navios oceânicos de 10 000 toneladas.
As pontes ferroviárias ou rodoviárias têm de suportar a carga de impacto dos veículos. Por conseguinte, o aço das pontes deve ter a força, a dureza e a resistência à fadiga adequadas, e deve também ter elevados padrões de qualidade da superfície do aço.
O aço de base de forno aberto é frequentemente utilizado na construção de pontes, bem como os aços de baixa liga comuns, como o vanádio 16-manganês e o vanádio 15-manganês aço azotadoque se revelaram um êxito.
O aço para caldeiras refere-se aos materiais utilizados na produção de superaquecedores, tubos de vapor principais e superfícies de aquecimento da câmara de incêndio da caldeira. Os requisitos de desempenho do aço para caldeiras incluem um bom desempenho de soldadura, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão alcalina e resistência à oxidação.
Os aços para caldeiras habitualmente utilizados são aços de baixo teor de carbono produzidos num forno de soleira aberta ou aços de baixo teor de carbono produzidos num forno elétrico, com um teor de carbono que varia entre 0,16% e 0,26%.
Para caldeiras de alta pressão, deve ser utilizado aço perlítico resistente ao calor ou aço austenítico resistente ao calor. Além disso, os aços de baixa liga comuns, como o 12-manganês, o 15-manganês-vanádio e o 18-manganês-molibdénio-nióbio, são também utilizados na construção de caldeiras.
Este tipo de aço é utilizado especificamente para a produção de arames para a indústria eléctrica. soldadura por arco e eléctrodos de soldadura a gás. A composição do aço varia consoante o material a soldar.
Conforme necessário, pode ser amplamente classificado em três categorias: aço-carbono, aço estrutural de liga e aço inoxidável. O teor de enxofre e de fósforo destes aços não deve exceder 0,03%, o que é mais rigoroso do que o dos aços normais.
Estes aços não requerem quaisquer propriedades mecânicas específicas e são apenas testados quanto à sua composição química.
O aço inoxidável e o aço resistente a ácidos, comummente designado por aço inoxidável, é composto por aço inoxidável e aço resistente a ácidos. Em termos simples, o aço que pode resistir à corrosão atmosférica é designado por aço inoxidável, e o aço que pode resistir à corrosão por meios químicos (como o ácido) é designado por aço resistente a ácidos.
Geralmente, o aço com um teor de crómio superior a 12% é considerado como tendo as propriedades do aço inoxidável.
Com base na sua microestrutura após tratamento térmico, o aço inoxidável pode ser dividido em cinco categorias: aço inoxidável ferrítico, aço inoxidável martensíticoO aço inoxidável austenítico, o aço inoxidável ferrítico austenítico e o aço inoxidável de endurecimento por precipitação.
O aço resistente ao calor refere-se ao aço que tem boa resistência à oxidação, resistência suficiente a altas temperaturas e boa resistência ao calor em condições de alta temperatura.
Os aços resistentes ao calor podem ser divididos em aços resistentes à oxidação e aços resistentes ao calor. O aço resistente à oxidação é também conhecido como aço que não se descasca.
O aço resistente ao calor refere-se ao aço que tem uma boa resistência à oxidação e uma elevada resistência a altas temperaturas a altas temperaturas.
O aço resistente ao calor é utilizado principalmente para peças que são sujeitas a temperaturas elevadas durante longos períodos de tempo.
A superliga é um tipo de material resistente a altas temperaturas que possui uma resistência adequada, resistência à fluência, resistência à fadiga térmica, tenacidade a altas temperaturas e estabilidade química suficiente a altas temperaturas.
É utilizado para componentes de energia térmica que funcionam a temperaturas superiores a 600 ℃.
Com base na sua composição química de base, a superliga pode ser dividida em superligas à base de níquel, superligas à base de ferro-níquel e superligas à base de cobalto.
A liga de precisão refere-se a ligas com propriedades físicas únicas. É um material essencial na indústria eléctrica, na indústria eletrónica, na indústria de instrumentos de precisão e no sistema de controlo automático.
Com base nas suas propriedades físicas específicas, as ligas de precisão podem ser classificadas em sete grupos: ligas magnéticas macias, ligas magnéticas permanentes deformadas, ligas elásticas, ligas de expansão, bimetais térmicos, ligas de resistência e ligas para termopares.
A maioria das ligas de precisão é baseada em metais ferrosos, sendo apenas algumas baseadas em metais não ferrosos.
Nota: Wc, Ws, Wmn e Wp representam a fração mássica de C, S, Mn e P, respetivamente.
O aço é uma liga de ferro-carbono com um teor de carbono que varia entre 0,04% e 2,3%. Para garantir a sua tenacidade e plasticidade, o teor de carbono do aço é normalmente não mais do que 1,7%.
O principal componentes do aço são o ferro e o carbono, juntamente com outros elementos como o silício, o manganês, o enxofre e o fósforo.
A classificação do aço é diversa, e os principais métodos incluem:
Classificação por qualidade.
Classificação por composição química.
(1) Aço-carbono
(2) Liga de aço
Classificação por método de conformação.
Classificação por estrutura metalográfica.
(1) Recozido
(2) Normalizado
(3) Sem mudança de fase ou com mudança parcial de fase.
Classificação por utilização.
(1) Aço para construção e engenharia
(2) Aço estrutural
a. Aço de construção mecânica
b. Aço para molas
c. Aço para rolamentos
(3) Aço para ferramentas
(4) Aço de desempenho especial
(5) Aço para uso específico
Por exemplo, aço para pontes, navios, caldeiras, recipientes sob pressão, máquinas agrícolas, etc.
Classificação exaustiva
(1) Aço comum
a. Aço estrutural de carbono.
b. Aço estrutural de baixa liga.
c. Aço para estruturas gerais com um objetivo específico.
(2) Aço de qualidade (incluindo aço de alta qualidade)
a. Aço estrutural
b. Aço para ferramentas
c. Aço de desempenho especial
Classificação por método de fundição.
(1) Classificação por tipos de fornos
a. Aço a céu aberto
b. Aço de conversão
OU
c. Aço para fornos de arco
(2) Classificação em função do grau de desoxidação e do sistema de telecarga.
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Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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