Aço carbono 1020

Aço carbono 1020

Aço é uma liga metálica que é formado do resultado da combinação de ferro e carbono. Aço normalmente é considerado como aço carbono, quando as proporções de outros elementos em que não excedam determinadas percentagens. As percentagens máximas geralmente são de 1,65% a 0,6% de manganês e de cobre e silício. A percentagem de cobre deve ser de pelo menos 0,4%. Os aços que contém também maiores quantidades ou especificado de outros elementos, tais como níquel, cromo ou vanádio, é chamado de aço liga.

O carbono é um dos materiais mais rentável de liga, e alterando a concentração de carbono muda também as propriedades do aço. Aumentando o teor de carbono faz com que o aço carbono fique mais duro e mais forte, mas reduz a soldabilidade do aço, ductilidade, tenacidade e torna o aço mais frágil.

Aços de médio carbono tem um maior teor de carbono de cerca de 0,3 por cento para 0,6 por cento. Utilizados ​​na fabricação de eixos, engrenagens, calhas, tubulações e conexões.

Classificação dos Aços

• Aços comuns ao carbono: Possuem apenas ferro, carbono, e impurezas normais ligadas ao processo de fabricação (P fósforo; S enxofre; Si silício; Mn manganês; Al alumínio).
• Aços ligados: São aços que contém um ou mais elementos de liga além do Fe e do C (Cr cromo; Mo molibdênio; V vanádio; Ni Níquel etc…)
• Aços de baixa liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga é inferior à 5%.(Ex. aços para construção mecânica, eixos engrenagens etc…)
• Aços de média liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga está entre 5% e 10%. (Ex. Aços estruturais para trabalho em altas temperaturas para resistir a fluência e a oxidação)
• Aços de alta liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga é superior à 10%.( Ex. Aços inoxidáveis)

Influência dos elementos de liga

• Manganês (Mn): A adição do manganês resulta num aumento da dureza do material e na resistência mecânica do aço, sem interferir muito na soldabilidade e a ductilidade do aço. O maior teor de Manganês no aço carbono é de 1,6%. Ainda o Mn combate o efeito nocivo do enxofre e aumenta a tenacidade do aço.
• Alumínio (Al): O alumínio assim como o silício, não estão presentes em todos os aços, funcionam como desoxidantes, que se combinam com o oxigênio, removendo as bolhas de gás que se formam na solidificação do metal em fusão.
• Silício (Si): é usado como desoxidante do aço. Favorece sensivelmente a resistência mecânica e a resistência à corrosão, reduzindo porém a soldabilidade.
• Fósforo (P): aumenta o limite de resistência, favorece a resistência à corrosão e a dureza, prejudicando, contudo, a ductilidade e a soldabilidade.
• Enxofre (S): é extremamente prejudicial aos aços. Desfavorece a ductilidade, em especial o dobramento transversal, e reduz a soldabilidade.
• Cobre (Cu): aumenta de forma sensível a resistência à corrosão atmosférica dos aços, em adições de até 0,35%.
• Níquel (Ni): O níquel aumenta a resistência mecânica, a tenacidade e resistência à corrosão. Reduz a soldabilidade.
• Cromo (Cr): aumenta a resistência mecânica à abrasão e à corrosão atmosférica. Reduz, porém, a soldabilidade.
• Nióbio (Nb): é um elemento muito interessante, quando se deseja elevada resistência mecânica e boa soldabilidade.

Referências bibliográficas:

• SHIGLEY E. JOSEPH, MISCHKE R. CHARLES, BUDYNAS G. RICHARD – Projeto de Engenharia Mecânica, 7° Ed., Bookman, 2009.
• CALLISTER,W. D. Fundamentals of Materials Science and Engineering. 5° Ed. USA: John Wiley & Sons, Inc. 2001.

Análise Micrográfica:

As fotomicrografias mostram a microestrutura da amostra, revelando a matriz típica de um aço carbono fundido
normalizado, constituída por ferrita e perlita. Ataque Nital 2%. Ampliação 100X e 500X.