Os aços carbono estruturais são aços de baixo carbono, isto é, com teores de carbono até 0,30%. Alguns podem atingir teores de carbono mais elevados , mas em geral não ultrapassam 0,36% C.
Nota: por definição, aços carbono podem conter até 1,2% de manganês e 0,4% de silício e elementos residuais como níquel, cromo, alumínio, molibdênio e cobre. Os elementos residuais podem estar presentes em pequenas quantidades, em adição a outras impurezas como fósforo e enxofre.
Aços carbono podem ser produzidos a custo baixo e podem ser conformados gerando formas complexas . Tem boa soldabilidade e podem exibir um campo vasto de propriedades mecânicas. Devido a estas características seu uso é comum tanto na indústria automotiva como na indústria da construção civil.
Especificações
De acordo com a denominação ASTM, os aços carbono estruturais apresentam as composições apresentadas na tabela abaixo:
Os valores para as tensões mínimas de escoamento dentro de cada tipo são mostrados na tabela abaixo:
Aços Carbono Estruturais
Aços carbonos estruturais incluem:
- aços doces,
- aços carbono-manganês laminados a quente e
- aços carbono tratados termicamente.
Aços doces e aços carbono-manganês são disponíveis em várias formas comerciais: chapas, tiras, placas, formas estruturais, barras e seções especiais.
Os aços tratados termicamente são disponíveis como placas, barras e ocasionalmente como chapas e formas estruturais.
Aços doces (baixo carbono)
Tem normalmente teores de carbono até 0,25%, com 0,4 a 0,7 % de Manganês e 0,1 a 0,5% de Silício , contendo ainda residuais de enxofre , fósforo e outros elementos. Estes aços não têm suas propriedades mecânicas modificadas pela adição de outros elementos de liga . Eles contêm manganês para estabilização do enxofre e silício para desoxidação. Aços doces são em geral usados no estado laminado, forjado ou recozido. Raramente são usados no estado temperado e revenido. A maior categoria de aços doces é a com baixo carbono (<0.08% C, com <0.4% Mn) usada para coberturas e revestimentos. Aços doces com maiores teores de carbono e manganês são usados para produtos estruturais como placas, chapas , barras e peças estruturais.
Aços carbono-manganês laminados a quente
Aços carbono contendo entre 1,2% e no máximo 1,8% de Manganês são referenciados como aços carbono-manganês. O teor de manganês no aço carbono é normalmente aumentado com o objetivo de aumentar a profundidade de endurecimento e de melhorar a resistência e a tenacidade. Este aço já entra na categoria de aço de baixa liga, se considerado o limite inferior do teor de liga de 1% estabelecido pela ISO. O A529 (listado na tabela acima) é um exemplo típico de aço carbono –manganês.
As propriedades de alguns aços carbono-manganês laminados a quente são listadas na tabela abaixo.
Aços carbono tratados termicamente
O tratamento térmico dos aços carbono estruturais permite atingir tensões de escoamento entre 315 e 520 MPa. O aço carbono tratado termicamente é referenciado como pertencente ao grupo de aços de alta resistência. Estes aços são basicamente aços carbono-manganês ou aço carbono-manganês-silício, podendo conter outros elementos.
Os tratamentos térmicos aplicados envolvem normalização ou têmpera e revenimento, conforme descrito abaixo.
- Normalização :a normalização é feita por resfriamento ao ar a partir da temperatura de austenitização e produz uma microestrutura perlítica-ferrítica similar à do aço carbono laminado a quente, exceto que o tratamento produz um tamanho de grão mais refinado. O refinamento do grão torna o aço mais resistente e tenaz e mais uniforme.
- Têmpera e revenimento :o aquecimento é levado até 900 0C, com resfriamento em água. O revenido é feito em temperaturas entre 480 e 600 0C ou mais altas. A microestrutura resultante é martensítica ou bainítica que proporciona uma boa combinação entre resistência e tenacidade.
Abaixo são mostradas as características dos aços tratados termicamente, separados em dois tipos de tratamentos: normalizado e temperado- revenido.
Além dos aços descritos acima, os aços carbono estruturais podem conter outros elementos de liga em percentuais baixos, categorizando os chamados aços de alta resistência e baixa liga. Estes aços são descritos a seguir.
Notícias relacionadas
