Aços de Alta Resistência e Baixa Liga

Aços de alta resistência e baixa liga, como diz o nome, são aços com baixos teores de liga com altos limites de resistência. Eles tem as chamadas microadições de elementos de liga como o Nb, Ti e/ou V e associados com os tratamentos termo mecânicos tem microestrutura com grãos finos. Denominação: no Brasil estes aços são muitas vezes referenciados como ARBL, BLAR ( Baixa Liga e Alta Resistência),ou em inglês HSLA ( High Strenght Low Alloy).

Características

  • São mais resistentes e tenazes do que aços carbono convencionais
  • São dúcteis
  • Tem boa conformabilidade
  • São soldáveis

Composição

A composição química de um aço BLAR pode variar de um produto para outro. Um aço típico possui normalmente menos que 0,15% de Carbono, 1,65% de Manganês e níveis baixos (abaixo de 0,035%) de Fósforo, enxofre e outros elementos. O baixo carbono garante boa conformabilidade e soldabilidade. A resistência destes aços é aumentada pela adição de pequenas quantidades de elementos de liga , conforme mostra a tabela abaixo.


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Composições por classe podem ser vistas abaixo:

Tipos de Aços de Alta Resistência e Baixa liga

Na denominação de mercado, os aços de alta resistência e baixa liga são classificados em:

  • Aços Patináveis - projetados para ter resistência à corrosão atmosférica elevada
  • Aços de laminação controlada - laminados a quente para desenvolver uma estrutura austenítica altamente deformada que se transforma em uma estrutura ferrítica equiaxial de grãos finos no resfriamento. Nesta categoria estão A572, A735, A736 e A737 (os 73 para vasos de pressão)
  • Aços com perlita reduzida - reforçados por uma estrutura de grão finos de ferrita e endurecimento por precipitação, porém com baixo teor de carbono e, portanto com pouca ou nenhuma perlita na microestrutura
  • Aços Microligados – contém pequenas adições de elementos como nióbio, vanádio e/ou titânio para refinamento do tamanho de grão e/ou endurecimento por precipitação
  • Aço com ferrita acicular – possuem teores muito baixos de carbono e endurecibilidade suficiente para gerar uma estrutura de ferrita acicular muito fina e resistente no resfriamento, no lugar da estrutura ferrítica poligonal usual
  • Aços dual phase ou bifásicos– processados para microestrutura de ferrita contendo pequenas regiões de martensita de alto carbono uniformememnte distribuídas, resultando num produto com baixo limite de escoamento e alta taxa de encruamento, gerando um aço de alta resistência e conformabilidade superior

Denominações ASTM e limites de escoamento de alguns aços BLAR

Outras Informações

A boa conformabilidade dos aços de alta resistência e baixa liga foi originalmente desenvolvida para a indústria automotiva, substituindo partes de aço de baixo carbono por partes mais esbeltas, portanto de menor peso, sem sacrifício da resistência. Estes elementos incluem partes de chassis, braços de suporte, partes da suspensão e rodas. Chapas e placas são também usadas em equipamento de mineração e veículos pesados.

No caso de pontes, o uso do aço de alta resistência e baixa liga permite vãos centrais mais longos e menos vigas de sustentação, devido ao menor peso. Também para estruturas de torres de transmissão de sinal de televisão a vantagem do peso é interessante. A resistência extra do aço significa que as seções que compõem a torre podem ser mais esbeltas e estáveis, pois oferecem menor resistência às cargas de vento.


Exemplo de aço patinável em estrutura de ponte

Formas estruturais (com limite de escoamento entre 310 e 345 MPa) são utilizadas em aplicações como plataformas marítimas de extração de petróleo e gás, torres de transmissão de potência e construção naval. Barras (com limite de escoamento entre 345-480 MPa) são usadas em guindastes e torres de transmissão.

Neste grupo de aços estão os aços patináveis (conhecidos também por COR-TEN). Uma característica destes aços é que eles formam uma camada protetora de óxido quando expostos à atmosferas não contaminadas. Eles podem ser usados sem pintura no lugar de aço carbono e são elementos de efeito arquitetônico especial. São bastante utilizados em pontes.


Barreira de óxido recristalizado em aço patinável

Os aços A242, A588, e A606 são exemplos típicos de aços patináveis.

A tabela abaixo mostra os aços patináveis fabricados no Brasil.

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