Classificação e tipos de aço: o guia definitivo

1 Mayıs 2024 Roberto Magalhães

I. Metais ferrosos, aço e metais não ferrosos

Vamos primeiro apresentar brevemente os conceitos básicos de metais ferrosos, aço e metais não ferrosos antes de nos aprofundarmos na classificação do aço.

1. Metais ferrosos referem-se ao ferro e suas ligas, como aço, ferro-gusa, ferroligas e ferro fundido. Tanto o aço quanto 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 pela fundição de minério de ferro em alto-forno, utilizado principalmente na siderurgia e fundição.

A fusão do ferro-gusa fundido em um forno de fusão resulta em ferro fundido líquido, que é derramado em moldes para formar peças fundidas, conhecidas como componentes de ferro fundido.

Ferroligas são ligas compostas de ferro e elementos como silício, manganês, cromo e titânio. As ferroligas são uma das matérias-primas para a siderurgia, atuando como desoxidantes e aditivos de elementos de liga durante o processo.

2. Quando o ferro-gusa para produção de aço é fundido em um forno de produção de aço seguindo um processo específico, o aço é produzido. Os produtos siderúrgicos incluem lingotes de aço, tarugos de fundição contínua e várias peças fundidas de aço fundido diretamente. O termo “aço” geralmente se refere ao aço laminado em vários materiais de aço. O aço pertence aos metais ferrosos, mas não é totalmente equivalente aos metais ferrosos.

3. Metais não ferrosos, também conhecidos como metais não ferrosos, referem-se a metais e ligas que não sejam metais ferrosos, como cobre, estanho, chumbo, zinco, alumínio, bem como latão, bronze, ligas de alumínio e ligas de rolamentos . Além disso, na indústria são utilizados cromo, níquel, manganês, molibdênio, cobalto, vanádio, tungstênio e titânio. Esses metais servem principalmente como aditivos de liga para melhorar as propriedades do metal, sendo tungstênio, titânio, molibdênio e outros frequentemente usados para produzir ligas duras para ferramentas de corte.

Todos esses metais não ferrosos são chamados de metais industriais. Além disso, existem metais preciosos como platina, ouro, prata e metais raros, inclusive radioativos como urânio e rádio.

II. Classificação do Aço

O aço é uma liga de ferro-carbono com teor de carbono variando de 0,04% a 2,3%. Para garantir a sua tenacidade e plasticidade, o teor de carbono geralmente não excede 1,7%.

Além do ferro e do carbono, os principais elementos do aço incluem silício, manganês, enxofre e 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:

a. Aço baixo carbono (C≤0,25%);
b. Aço médio carbono (C≤0,25~0,60%);
c. Aço de alto carbono (C≤0,60%).

(2) Liga de aço:

a. Aço de baixa liga (teor total de elementos de liga ≤5%)
b. Aço de liga média (conteúdo total de elementos de liga >5~10%)
c. Aço de alta liga (teor total de elementos de liga >10%).

3. Classificação por método de formação:

(1) Aço forjado;

(2) Aço fundido;

(3) Aço laminado a quente;

(4) Aço estirado a frio.

4. Classificação por estrutura metalográfica:

(1) Estado recozido:

a. Aço hipoeutetóide (ferrita+perlita);
b. Aço eutetóide (perlita);
c. Aço hipereutetóide (perlita+cementita);
d. Aço Ledeburita (perlita+cementita).

(2) Estado normalizado:

a. Aço perlite;
b. Aço bainita;
c. Aço martensítico;
d. Aço Austenita.

(3) Não transformador ou parcialmente transformado.

5. Classificação por Uso:

(1) Aço para construção e engenharia:

a. Aço estrutural de carbono comum;
b. Aço estrutural de baixa liga; c. Aço reforçado.

(2) Aço estrutural:

a. Aço para fabricação mecânica:

a. Aço estrutural temperado e revenido;
b. Aço estrutural com superfície endurecida, incluindo aço carburizado, aço nitretado e aço para têmpera superficial;
c. Aço estrutural de corte livre;
d. Aço moldável a frio, incluindo aço para puncionamento e descabeçamento a frio.

b. Mola de aço

c. Aço para rolamento

(3) Aço ferramenta:

a. Aço carbono para ferramentas;
b. Aço ferramenta de liga;
c. Aço ferramenta de alta velocidade.

(4) Aço com propriedades especiais:

a. Aço inoxidável resistente a ácidos;
b. Aço resistente ao calor, incluindo aço resistente à oxidação, aço resistente ao calor e aço para válvula;
c. Liga de aço para aquecimento elétrico;
d. Aço resistente ao desgaste;
e. Aço de baixa temperatura;
f. Aço elétrico.

(5) Aço profissional: como aço para ponte, aço marinho, aço para caldeira, aço para vasos de pressão, aço para máquinas agrícolas, etc.

6. Classificação Abrangente:

(1) Aço comum:

a. Aço estrutural de carbono:

a. Q195;
b. Q215(A,B);
c. Q235(A, B, C);
d. Q255(A,B); e. Q275.

b. Aço estrutural de baixa liga

c. Aço estrutural comum para fins específicos

(2) Aço de qualidade (incluindo aço de alta qualidade)

a. Aço estrutural:

a. Aço estrutural de carbono de alta qualidade;
b. Liga de aço estrutural;
c. Mola de aço;
d. Aço de corte livre;
e. Aço para rolamento;
f. Aço estrutural de qualidade para fins específicos.

b. Aço ferramenta:

a. Aço carbono para ferramentas;
b. Aço ferramenta de liga;
c. Aço ferramenta de alta velocidade.

c. Aço de desempenho especial:

a. Aço inoxidável resistente a ácidos;
b. Aço resistente ao calor;
c. Liga de aço para aquecimento elétrico;
d. Aço elétrico;
e. Aço resistente ao desgaste com alto teor de manganês.

7. Classificação por Métodos de Fundição

(1) Categorizado por tipos de forno

a. Aço de lareira aberta:

(a) Aço de forno aberto ácido;
(b) Aço básico aberto.

b. Aço conversor:

(a) Aço Conversor Ácido;
(b) Aço Conversor Básico;

(a) Aço Conversor de Fundo;
(b) Aço conversor de sopro lateral;
(c) Aço conversor de sopro superior.

c. Aço para Forno Elétrico:

(a) Aço para Forno Elétrico a Arco;
(b) Aço para forno elétrico de escória;
(c) Aço para Fornos de Indução;
(d) Aço para Forno Autoconsumidor a Vácuo;
(e) Aço para forno com feixe de elétrons.

(2) Categorizado por Grau de Desoxidação e Sistema de Fundição

a. Aço fervente;
b. Aço Semi-Molhado;
c. Aço morto;
d. Aço Morto Especial.

Os materiais de aço podem ser divididos em quatro categorias principais com base na forma: perfis, placas, tubos e produtos metálicos. Para facilitar a aquisição, encomenda e gestão, atualmente, a China classifica o aço em dezasseis tipos principais:

Categoria	Tipo de Produto	Declaração
Barra perfilada	Trilho Pesado	Trilhos de aço com peso superior a 30 quilogramas por metro (incluindo trilhos de guindaste)
	Veiculo Leve Sobre Trilhos	Trilhos de aço com peso igual ou inferior a 30 quilogramas por metro.
	Aço de Seção Grande	O aço comum inclui aço redondo, quadrado, plano, hexagonal, viga I, canal, aço com ângulos iguais e desiguais, bem como aço roscado. De acordo com o tamanho, eles podem ser categorizados em grandes, médios e pequenos.
	Aço de seção média
	Aço de seção pequena
	Fio-máquina	Barras redondas de aço e disco com diâmetros de 5 a 10 milímetros.
	Aço formado a frio	Seção de aço formada por flexão a frio de aço ou 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 ferroviários pesados, blanks de eixos, anéis de pneus, entre outros.
Chapa metálica	Chapa de aço fina	Chapas de aço com espessura igual ou inferior a 4 milímetros.
	Chapa de aço espessa	Chapas de aço com espessura superior a 4 milímetros.
	Chapa de aço espessa	Pode ser classificada em chapas médias (espessura maior que 4mm e menor que 20mm), chapas grossas (espessura maior que 20mm e menor que 60mm) e chapas extragrossas (espessura maior que 60mm).
	Tiras de aço	Também conhecida como tira de aço, é na verdade uma placa de aço fina, longa, estreita e fornecida em rolos.
	Chapa de aço de silício elétrico	Também conhecida como chapa de aço silício.
Material do tubo	Tubos de aço sem costura	Tubos de aço sem costura produzidos por métodos como laminação a quente, laminação a quente e trefilação a frio ou extrusão.
Material do tubo	Tubos de aço soldados	Os tubos de aço são formados enrolando e moldando placas ou tiras de aço e depois soldados entre si.
Produtos Metálicos	Produtos de metal	Isso inclui fios de aço, cabos de aço e cordões de aço.

III. Tipos de aço

1. Aço carbono

O aço carbono, também conhecido como aço carbono simples, é um tipo de liga de ferrocarbono que contém menos de 2% de carbono (wc).

Além do carbono, o aço carbono geralmente contém pequenas quantidades de silício, manganês, enxofre e fósforo.

O aço carbono pode ser classificado em três tipos: aço estrutural carbono, aço carbono para ferramentas e aço estrutural de corte livre.

O aço estrutural de carbono pode ser dividido em duas categorias: aço estrutural para construção e aço estrutural para fabricação 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 categorizado como aço carbono comum (com maior teor de fósforo e enxofre), aço carbono de alta qualidade (com menor teor de fósforo e enxofre) e aço de alta qualidade. (com teor ainda menor de fósforo e enxofre).

É importante notar que quanto maior o teor de carbono no aço carbono, maior será a sua dureza e resistência, mas a sua plasticidade diminuirá.

2. Aço estrutural de carbono

As propriedades mecânicas do aço carbono são refletidas principalmente em sua marca, que é representada pela letra “Q” seguida de números. A letra “Q” refere-se ao limite de rendimento, enquanto o número representa o valor do ponto de rendimento. Por exemplo, Q275 representa um limite de escoamento 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) diminuindo por sua vez, e a qualidade geral do aço aumentando.

Se a letra “F” for adicionada após a classe, indica que o aço tem aro, enquanto “b” indica que é semi-morto. Se nem “F” nem “b” estiverem marcados, é considerado aço morto. Por exemplo, Q235-A · F representa aço com borda de grau A com um limite de escoamento de 235 MPa, e Q235-c representa aço acabado de grau C com um limite de escoamento de 235 MPa.

O aço estrutural de carbono é normalmente usado em seu estado fornecido, sem tratamento térmico.

Aços de baixo carbono, como Q195, Q215 e Q235, têm bom desempenho de soldagem, plasticidade, tenacidade e alguma resistência. Esses aços são comumente usados para fabricar placas finas, barras de reforço, tubos de aço soldados e outras estruturas, bem como para fabricar fixadores comuns, como rebites, parafusos e porcas.

Aços com maior teor de carbono, como Q255 e Q275, têm resistência ligeiramente maior, melhor plasticidade e tenacidade, e ainda são capazes de serem soldados. Eles são frequentemente usados para fabricar membros estruturais, bielas, engrenagens, acoplamentos e outras peças para máquinas simples.

3. Aço estrutural de alta qualidade

O aço carbono deve atender aos requisitos de composição química e propriedades mecânicas. O grau do aço carbono é expresso por dois dígitos, representando 10.000 vezes a fração mássica média de carbono no aço (wc × 10.000). 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 de carbono de alta qualidade é usado principalmente na fabricação de peças de máquinas e muitas vezes requer tratamento térmico para melhorar suas propriedades mecânicas.

Diferentes frações de massa de carbono têm usos diferentes.

Os aços 08, 08F, 10, 10F, que possuem alta plasticidade e tenacidade, são conhecidos por seu excelente desempenho de conformação a frio e soldagem. Eles são comumente laminados a frio em placas finas e usados para estampagem a frio de peças em instrumentos, automóveis e tratores, como carrocerias de automóveis e cabines de tratores.

O aço 15, 20, 25 é utilizado para fabricar peças carburadas de pequeno tamanho e carga leve, bem como aquelas que requerem superfícies resistentes ao desgaste e baixa resistência central, como pinos de pistão e placas de amostra.

Após o tratamento térmico (têmpera e revenido em alta temperatura), os aços 30, 35, 40, 45 e 50 apresentam boas propriedades mecânicas abrangentes, incluindo alta resistência, plasticidade e tenacidade. Eles são frequentemente usados para fazer peças de eixo, como virabrequins, bielas, fusos de máquinas-ferramentas em geral e engrenagens de máquinas-ferramentas.

Os aços 55, 60 e 65 apresentam um alto limite elástico após o tratamento térmico (têmpera e revenido em média temperatura). Eles são normalmente usados para fazer molas com pequenas cargas e tamanhos pequenos (tamanho da seção inferior a 12 ~ 15 mm), como molas reguladoras de pressão e reguladoras de velocidade, molas de êmbolo e molas helicoidais a frio.

4. Aço carbono para ferramentas

O aço carbono para ferramentas é um tipo de aço com alto teor de carbono que contém elementos mínimos de liga. Seu teor de carbono varia de 0,65% a 1,35%.

O aço carbono para ferramentas é preferido por seu baixo custo de produção, fácil disponibilidade de matéria-prima, boa usinabilidade e alta dureza e resistência ao desgaste após o tratamento. Como resultado, é amplamente utilizado na fabricação de diversas ferramentas de corte, moldes e ferramentas de medição.

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No entanto, o aço carbono para ferramentas tem a desvantagem de apresentar baixa dureza vermelha. Isto significa que quando a temperatura de trabalho excede 250°C, a dureza e a resistência ao desgaste do aço diminuirão significativamente e perderá a sua capacidade de funcionar correctamente.

Além disso, o aço carbono para ferramentas é difícil de endurecer quando usado para fazer peças maiores e está sujeito a deformações e rachaduras.

5. Aço estrutural de corte livre

O aço estrutural de corte livre é projetado para ser frágil, adicionando elementos que facilitam a quebra dos cavacos 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. Chumbo, telúrio e bismuto são usados em aços estruturais comuns de corte sem liga e baixa liga.

O teor de enxofre (wMn) deste aço está entre 0,08% e 0,30%, enquanto seu teor de manganês (wMn) varia de 0,60% a 1,55%. O enxofre e o manganês do aço existem na forma de sulfeto de manganês, que é altamente frágil e possui propriedades lubrificantes, facilitando a quebra dos cavacos e melhorando a qualidade da superfície usinada.

6. Liga de aço

Além de ferro, carbono e pequenas quantidades dos inevitáveis elementos de silício, manganês, fósforo e enxofre, o aço também pode conter vários elementos de liga, como silício, manganês, molibdênio, níquel, cromo, vanádio, titânio, nióbio, boro, chumbo. e terras raras. Este tipo de aço é denominado aço-liga.

Diferentes países desenvolveram vários sistemas de ligas de aço dependendo de seus recursos, produção e condições de uso. Por exemplo, no exterior, foram desenvolvidos sistemas de aço ao níquel e ao cromo, enquanto na China a ênfase tem sido no desenvolvimento de sistemas de aço-liga baseados em silício, manganês, vanádio, titânio, nióbio, boro e terras raras.

O aço-liga representa aproximadamente 10% da produção total de aço.

O aço-liga produzido em fornos elétricos pode ser dividido em 8 categorias com base em seu uso, incluindo liga de aço estrutural, aço para mola, aço para rolamento, liga de aço para ferramentas, aço para ferramentas de alta velocidade, aço inoxidável, aço resistente ao calor e não descascado, e aço silício para engenharia elétrica.

7. Aço comum de baixa liga

O aço comum de baixa liga é um tipo de aço-liga que contém uma pequena quantidade de elementos de liga, normalmente não mais que 3% da composição total.

Este tipo de aço possui alta resistência e boas propriedades abrangentes, além de resistência à corrosão, desgaste, baixas temperaturas e boas propriedades de corte e soldagem.

Sob condições que conservam elementos de liga valiosos, como níquel e cromo, 1 tonelada de aço comum de baixa liga pode substituir 1,2 a 1,3 toneladas de aço carbono e tem uma vida útil mais longa e uma gama de uso mais ampla em comparação com o aço carbono.

O aço comum de baixa liga pode ser produzido usando o forno convencional de soleira aberta ou método conversor, e seu custo é semelhante ao do aço carbono.

8. Aço estrutural de engenharia

Refere-se a uma variedade de aços-liga usados em estruturas de engenharia e construção, incluindo aços estruturais de liga soldáveis de alta resistência, aços de reforço de liga, aços-liga para uso ferroviário, aços-liga para perfuração de petróleo, aços-liga para vasos de pressão, alto teor de manganês. aços resistentes ao desgaste e outros.

Este tipo de aço é utilizado principalmente como membros estruturais em projetos de engenharia e construção.

Embora a quantidade total de elementos de liga neste tipo de liga de aço seja relativamente baixa, ele é amplamente utilizado devido à sua grande produção e uso.

9. Aço estrutural mecânico

Este tipo de aço refere-se a ligas de aço adequadas para a fabricação de máquinas e peças de máquinas.

Com base em aço de turbulência de carbono de alta qualidade, um ou vários elementos de liga são adicionados para aumentar a resistência, tenacidade e temperabilidade do aço. Este aço é normalmente usado após passar por tratamento térmico, como têmpera e revenido, ou endurecimento superficial.

Existem duas categorias principais deste aço: liga de aço estrutural comumente usada e liga de aço para molas. Isso inclui aço-liga temperado e revenido, aço-liga com superfície endurecida (como aço carburizado, aço nitretado e aço temperado de superfície de alta frequência) e aço-liga para conformação de plástico a frio (aço de encabeçamento a frio, aço de extrusão a frio, etc.) .

A série de composição química pode ser dividida em várias categorias básicas, incluindo aço da série Mn, aço da série SiMn, aço da série Cr, aço da série CrMo, aço da série CrNiMo, aço da série Nj e aço da série B.

10. Liga de aço estrutural

O teor de carbono (wc) do aço estrutural ligado é geralmente inferior ao do aço estrutural carbono e varia entre 0,15% a 0,50%. Contém um ou mais elementos de liga, como silício, manganês, vanádio, titânio, boro, níquel, cromo e molibdênio, além de carbono.

O aço estrutural de liga é conhecido por sua temperabilidade e resistência à deformação ou trincas, tornando-o ideal para tratamento térmico para melhorar seu desempenho. É amplamente utilizado na produção de diversos componentes de transmissão, fixadores para automóveis, tratores, navios, turbinas a vapor e máquinas-ferramentas pesadas.

O aço de liga de baixo carbono é normalmente cementado, enquanto o aço de liga de médio carbono é tipicamente temperado e revenido.

11. Liga de aço para ferramentas

Os aços para ferramentas de liga são aços de médio a alto carbono que contêm vários elementos de liga, como silício, cromo, tungstênio, molibdênio e vanádio. Esses aços são conhecidos por sua temperabilidade e resistência à deformação e trincas, tornando-os adequados para a produção de ferramentas de corte, matrizes e ferramentas de medição grandes e complexas.

O teor de carbono dos aços-liga para ferramentas varia dependendo do uso pretendido. A maioria dos aços-liga para ferramentas tem um teor de carbono que varia de 0,5% a 1,5%. O aço para matriz de deformação a quente tem um teor de carbono mais baixo, normalmente entre 0,3% e 0,6%. O aço usado para ferramentas de corte geralmente contém cerca de 1% de carbono. O aço usado para matrizes para trabalho a frio, por outro lado, possui um teor de carbono relativamente alto. Por exemplo, o aço para matrizes de grafite tem um teor de carbono de 1,5%, enquanto o aço usado para matrizes para trabalho a frio com alto teor de carbono e alto cromo tem um teor de carbono superior a 2%.

12. Aço para ferramentas de alta velocidade

O aço para ferramentas de alta velocidade é um tipo de aço para ferramentas com alto teor de carbono e alta liga que contém um teor de carbono que varia de 0,7% a 1,4%. Este aço é composto por elementos de liga, incluindo tungstênio, molibdênio, cromo e vanádio, que formam carbonetos de alta dureza.

Uma das principais características do aço para ferramentas de alta velocidade é sua alta dureza vermelha, que permite manter sua dureza mesmo em altas temperaturas, como 500-600 ℃, durante operações de corte em alta velocidade. Isso resulta em um bom desempenho de corte e torna o aço para ferramentas de alta velocidade uma escolha ideal para aplicações de corte em alta velocidade.

13. Aço mola

O aço para molas é usado em aplicações que exigem resistência a impactos, vibrações ou tensões alternadas de longo prazo. Para ter um bom desempenho nessas condições, o aço para molas deve ter alta resistência à tração, limite elástico e resistência à fadiga.

Do ponto de vista tecnológico, o aço para molas deve ter boa temperabilidade, ser resistente à descarbonetação e ter boa qualidade superficial.

O aço carbono para molas é um aço estrutural de carbono de alta qualidade com teor de carbono variando de 0,6% a 0,9%, incluindo teor normal e alto de manganês. Por outro lado, o aço-liga para molas é composto principalmente de aço silício-manganês, com um teor de carbono ligeiramente inferior, mas com maior teor de silício (1,3% a 2,8%) para propriedades melhoradas. Existem também ligas de aço para molas que contêm cromo, tungstênio e vanádio.

Com os recursos disponíveis em nosso país e as exigências das novas tecnologias para projetos de automóveis e tratores, foi desenvolvido um novo tipo de aço que contém boro, nióbio, molibdênio e outros elementos adicionados à base do aço silício-manganês. Isto prolonga a vida útil das molas e melhora a sua qualidade.

14. Rolamento de aço

O aço para rolamentos é usado para fabricar esferas, rolos e anéis de rolamento. Dada a alta pressão e atrito que os rolamentos devem suportar durante a operação, o aço para rolamentos deve ter dureza alta e uniforme, resistência ao desgaste e um alto limite elástico.

Os requisitos para a uniformidade da composição química, o conteúdo e distribuição de inclusões não metálicas e a distribuição de carbonetos no aço para rolamentos são muito rigorosos.

O aço para rolamentos também é conhecido como aço com alto teor de carbono e cromo, com um teor de carbono de cerca de 1% e um teor de cromo de 0,5% a 1,65%. Existem vários tipos diferentes de aço para rolamentos, incluindo aço para rolamentos com alto teor de carbono e cromo, aço para rolamentos sem cromo, aço para rolamentos carburado, aço para rolamentos inoxidável, aço para rolamentos de média e alta temperatura e aço para rolamentos antimagnético.

15. Aço silício elétrico

O aço silício para a indústria elétrica é utilizado principalmente na produção de chapas de aço silício, amplamente utilizadas na fabricação de motores e transformadores.

O aço silício pode ser classificado em aço com baixo teor de silício e aço com alto teor de silício com base em sua composição química. O aço com baixo teor de silício tem um teor de silício que varia de 1,0% a 2,5% e é usado principalmente na fabricação de motores. O aço com alto teor de silício, por outro lado, tem um teor de silício de 3,0% a 4,5% e é geralmente utilizado na fabricação de transformadores.

O teor de carbono do aço com baixo teor de silício e do aço com alto teor de silício é normalmente menor ou igual a 0,06% a 0,08%.

16. Trilho de aço

O trilho de aço é o principal responsável por suportar a pressão e a carga de impacto do material circulante, por isso deve ter resistência, dureza e tenacidade suficientes.

O aço comumente usado para trilhos é o aço carbono morto, que é fundido em um forno aberto ou conversor e contém 0,6% a 0,8% de carbono, tornando-o um aço de médio ou alto carbono. O aço também possui alto teor de manganês, variando de 0,6% a 1,1%.

Além do aço carbono, vários trilhos de aço de baixa liga também têm sido amplamente utilizados, como trilhos com alto teor de silício, trilhos com médio manganês, trilhos de cobre, trilhos de titânio e outros. Esses trilhos de baixa liga são geralmente mais resistentes ao desgaste e à corrosão do que o aço carbono, levando a uma vida útil melhorada.

17. Aço para construção naval

O aço para construção naval refere-se ao aço utilizado na construção de navios de alto mar e grandes embarcações fluviais. Dado que a estrutura do casco é normalmente construída através de soldagem, o aço para construção naval deve ter um bom desempenho de soldagem.

Além do desempenho de soldagem, o aço para construção naval também deve ter resistência, tenacidade e resistência suficientes a baixas temperaturas e corrosão.

No passado, o aço de baixo carbono era utilizado principalmente na construção naval. No entanto, o aço comum de baixa liga é agora amplamente utilizado, e os tipos de aço disponíveis incluem navio com 12 manganês, navio com 16 manganês e navio com vanádio com 15 manganês, entre outros. Esses tipos de aço têm alta resistência, boa tenacidade, facilidade de processamento e soldagem, resistência à corrosão da água do mar e outras características desejáveis, e podem ser usados com eficácia para construir navios oceânicos de 10.000 toneladas.

18. Ponte de aço

As pontes ferroviárias ou rodoviárias devem suportar a carga de impacto dos veículos. Portanto, o aço da ponte deve ter resistência, tenacidade e resistência à fadiga adequadas, e também deve ter altos padrões de qualidade da superfície do aço.

O aço morto de soleira aberta básico é frequentemente usado para construção de pontes, bem como aços comuns de baixa liga, como o aço nitrogênio vanádio 16-manganês e 15-manganês, que se mostraram bem-sucedidos.

19. Aço para caldeira

O aço da caldeira refere-se aos materiais utilizados na produção de superaquecedores, tubos principais de vapor e superfícies de aquecimento da câmara de fogo da caldeira. Os requisitos de desempenho do aço para caldeira incluem bom desempenho de soldagem, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão alcalina e resistência à oxidação.

Os aços para caldeira comumente usados são aços mortos com baixo teor de carbono produzidos em forno de soleira aberta ou aços com baixo teor de carbono produzidos em forno elétrico, com um teor de carbono variando de 0,16% a 0,26%.

Para caldeiras de alta pressão, deve-se utilizar aço perlítico resistente ao calor ou aço austenítico resistente ao calor. Além disso, aços comuns de baixa liga, como 12-manganês, 15-manganês-vanádio e 18-manganês-molibdênio-nióbio, também são usados na construção de caldeiras.

20. Aço para haste de soldagem

Este tipo de aço é utilizado especificamente para a produção de fios para soldagem a arco elétrico e eletrodos de soldagem a gás. A composição do aço varia dependendo do material que precisa ser soldado.

Conforme necessário, pode ser classificado em três categorias: aço carbono, liga de aço estrutural e aço inoxidável. O teor de enxofre e fósforo destes aços não deve exceder 0,03%, o que é mais rigoroso em comparação com os aços normais.

Esses aços não requerem propriedades mecânicas específicas e são testados apenas quanto à sua composição química.

21. Aço inoxidável

O aço inoxidável e resistente a ácidos, comumente referido como aço inoxidável, é composto de aço inoxidável e aço resistente a ácidos. Em termos simples, o aço que pode resistir à corrosão atmosférica é chamado de aço inoxidável, e o aço que pode resistir à corrosão em meio químico (como ácido) é chamado de aço resistente a ácidos.

Geralmente, o aço com teor de cromo superior a 12% é considerado como tendo as propriedades do aço inoxidável.

Com base em sua microestrutura após tratamento térmico, o aço inoxidável pode ser dividido em cinco categorias: aço inoxidável ferrítico, aço inoxidável martensítico, aço inoxidável austenítico, aço inoxidável ferrítico austenítico e aço inoxidável endurecido por precipitação.

22. Aço resistente ao calor

Aço resistente ao calor refere-se ao aço que possui boa resistência à oxidação, resistência suficiente a altas temperaturas e boa resistência ao calor sob condições de alta temperatura.

O aço resistente ao calor pode ser dividido em aço resistente à oxidação e aço resistente ao calor. O aço resistente à oxidação também é conhecido como aço que não descasca.

Aço resistente ao calor refere-se ao aço que possui boa resistência à oxidação e alta resistência a altas temperaturas.

O aço resistente ao calor é usado principalmente em peças sujeitas a altas temperaturas por longos períodos de tempo.

23. Superliga

Superliga é um tipo de material resistente a altas temperaturas que possui resistência adequada, resistência à fluência, resistência à fadiga térmica, tenacidade a altas temperaturas e estabilidade química suficiente em altas temperaturas.

É usado para componentes de energia térmica que operam em temperaturas acima de 600 ℃.

Com base em sua composição química básica, a superliga pode ser dividida em superligas à base de níquel, superligas à base de ferro-níquel e superligas à base de cobalto.

24. Liga de precisão

Liga de precisão refere-se a ligas com propriedades físicas únicas. É um material essencial na indústria elétrica, indústria eletrônica, indústria de instrumentos de precisão e sistema de controle automático.

Com base em suas propriedades físicas específicas, as ligas de precisão podem ser categorizadas em sete grupos: ligas magnéticas macias, ligas magnéticas permanentes deformadas, ligas elásticas, ligas de expansão, bimetais térmicos, ligas de resistência e ligas de 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 de massa de C, S, Mn e P, respectivamente.

Perguntas frequentes

Como classificar os aços?

O aço é uma liga de ferro-carbono que possui um teor de carbono que varia de 0,04% a 2,3%. Para garantir a sua tenacidade e plasticidade, o teor de carbono do aço normalmente não ultrapassa 1,7%.

Os principais componentes do aço são ferro e carbono, juntamente com outros elementos como silício, manganês, enxofre e fósforo.

A classificação do aço é diversa e os principais métodos incluem:

Classificação por qualidade.

Aço comum （P≤0,045%,S≤0,050%）
Aço de alta qualidade （P、S≤0,035%）
Aço avançado de alta qualidade （P≤0,035%,S≤0,030%）

Classificação por composição química.

(1) Aço carbono

Aço de baixo carbono （C≤0,25%）
Aço carbono médio （C≤0,25 ~ 0,60%）
Aço de alto carbono （C≤0,60%）

(2) Liga de aço

Aço de baixa liga （Quantidade total de elemento de liga≤5%）
Aço de liga média （Quantidade total de elemento de liga> 5 ~ 10%）
Aço de alta liga （Quantidade total de elemento de liga.＞10%）

Classificação por método de formação.

Aço forjado
Aço fundido
Aço laminado a quente
Aço estirado a frio

Classificação por estrutura metalográfica.

(1) Recozido

Hipoaço (ferrita + perlita)
Aço eutetóide （perlita）
Aço hipereutetóide （perlita + cementita）
Aço Ledeburítico （perlita + cementita）

(2) Normalizado

Aço perlítico
Aço bainita
Aço martensítico
Aço austenítico

(3) Sem mudança de fase ou mudança parcial de fase.

Classificação por uso.

(1) Aço para construção e engenharia

Aço estrutural de carbono comum
Aço estrutural de baixa liga.
Aço reforçado

(2) Aço estrutural

a. Fabricação mecânica de aço

Aço estrutural temperado
Aço estrutural de endurecimento superficial: incluindo aço carburizado, aço carburizado, aço endurecido superficial
Aço estrutural de corte livre
Aço para conformação de plástico a frio: Incluindo aço para estampagem a frio, aço para encabeçamento a frio.

b. Mola de aço

c. Aço para rolamento

(3) Aço ferramenta

Aço carbono para ferramentas.
Aço ferramenta de liga
Aço ferramenta de alta velocidade

(4) Aço de desempenho especial

Aço inoxidável resistente a ácidos
Aço resistente ao calor: incluindo aço antioxidação, aço refratário, aço para válvula de ar;
Liga de aço eletrotérmica.
Aço resistente ao desgaste
Aço criogênico
Aço elétrico

(5) Aço para uso dedicado

Como aço para pontes, navios, caldeiras, vasos de pressão, máquinas agrícolas, etc.

Classificação abrangente

(1) Aço comum

a. Aço estrutural de carbono.