Sistemas
de classificação dos aços
Dada a
grande variedade de tipos de aços, foram criados sistemas para sua
classificação, os quais periodicamente são submetidos a revisões.
Os aços
podem ser classificados em grupos, em base de propriedades comuns:
a-
composição, como aços-carbono e aços-liga
b-
processo de acabamento, com aços laminados a quente ou aços laminados a frio
c- forma
do produto acabado, como barras, chapas grossas, chapas finas, tiras, tubos ou
prefis estruturais.
Há
ulteriores subdivisões desses grupos, como aços-carbono de baixo, médio ou alto
teor de carbono. Os aços-liga são freqüentemente classificados de acordo com o
principal ou principais elementos de liga presentes.
Uma das
classificações mais generalizadas - e que, inclusive, serviu de base para o
sistema adotado no Brasil - é a que considera a composição química dos aços e,
dentre os sistemas conhecidos, são muito usados os da "American Iron and
Steel Institute -AISI" - e da "Society of Automotive Engineers -
SAE".
A Tabela
20, adaptada do DATABOOK - 1980, editado pela American Society for Metals (101)
mostra a designação adotada pela AISI e SAE que coincidem e a do "Unifield
Numbering System - UNS", devido à "American Society for Testing
Materials - ASTM" e SAE.
Nesse sistema,
as letras XX ou XXX correspondem a cifras indicadoras dos teores de carbono.
Assim, por exemplo, nas designações AISI-SAE, a classe 1023 significa
aço-carbono com 0,23% de carbono em média e na designação UNS, a classe G10230,
significa o mesmo teor de carbono.
Por outro
lado, os dois primeiros algarismos diferenciam os vários tipos de aços entre
si, pela presença ou somente de carbono como principal elemento de liga (além,
é claro, das impurezas normais silício, manganês, fósforo e enxofre), ou de
outros elementos de liga, como níquel, cromo, etc., além do carbono.
Assim,
quando os dois primeiros algarismos são 10, os aços são simplesmente ao
carbono; quando são 11, os aços são de usinagem fácil com alto enxofre; quando
são 40, os aços são ao molibdênio, com 0,25% de molibdênio em média e assim em
seguida.
Os aços
de alto teor em liga, como os inoxidáveis, refratários, para ferramentas, etc.,
são classificados de modo diferente, como se verificará por ocasião de
discussão dos mesmos.
Os alemães
- cujas normas são também populares no Brasil - adotam um critério de
classificação diferente. A norma DIN 17100 classifica os "aços para
construção em geral", por exemplo, em função o seu limite de resistência à
tração. Assim, a designação St 42 corresponde a um aço com limite de
resistência à tração entre 42 e 50 kgf/mm2 (410 e 490 MPa), St 60, limite de
resistência à tração entre 60 e 72 kgf/mm2 (590 e 710 MPa).
Já a
norma DIN 17200, os classifica de acordo com a composição química: por exemplo,
C35 significa aço-carbono com carbono médio de 0,35%; 34 CrMo4 corresponde a
aço com carbono médio de 0,35% com cromo e molibdênio, equivalente ao tipo A151
4135 (*).
No
Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABTN, por intermédio das
normas NBR 6006 (102) classifica os aços-carbono e os de baixo teor em liga
segundo os critérios adotados pela AISI e SAE.
Muitos
aços-liga são igualmente especificados pela sua edurecibilidade quando esse
característico é exigido. Nesse caso, emprega-se o sufixo "H"
(hardenability) para distingui-los dos tipos correspondentes que nao apresentam
exigências de endurecibilidade.
Para os
produtos de aço, as especificações mais utilizadas são da "American Society
for Testing Materials - ASTM" e muitas dessas especificações da ASTM são
adotadas pela "American Society of Mechanical Engineers - ASME", com
pequena ou nenhuma modificação.
Tabela 20 - Sistemas SAE, AISI e UNS de
classificação dos aços
Designação
|
Tipos
de Aço
|
|
AISI-SAE
|
UNS
|
|
10XX
|
G10XXX
|
Aços-carbono
comuns
|
11XX
|
G11XXX
|
Aços de
usinagem fácil, com alto S
|
12XX
|
G12XXX
|
Aços de
usinagem fácil, com alto P e S
|
15XX
|
G15XXX
|
Aços-Mn
com manganês acima de 1%
|
13XX
|
G13XXX
|
Aços-Mn com
1,75% de Mn médio
|
40XX
|
G40XXX
|
Aços-Mo com
0,25% de Mo médio
|
41XX
|
G41XXX
|
Aços-Cr-Mo
com 0,4 a 1,1% de Cr e 0,08 a 0,35% de Mo
|
43XX
|
G43XXX
|
Aços-Ni-Cr-Mo
com 1,65 a 2 de Ni, 0,4 a 0,9% de Cr e 0,2 a 0,3% de Mo
|
46XX
|
G46XXX
|
Aços-Ni-Mo
com 0,7 a 2% de Ni e 0,15 a 0,3% de Mo
|
47XX
|
G47XXX
|
Aços-Ni-Cr-Mo
com 1,05% de Ni, 0,45% de Cr e 0,2% de Mo
|
48XX
|
G48XXX
|
Aços-Ni-Mo
com 3,25 a 3,75% de Ni e 0,2 a 0,3% de Mo
|
51XX
|
G51XXX
|
Aços-Cr
com 0,7 a 1,1% de Cr
|
E51100
|
G51986
|
Aços-cromo
(forno elétrico) com 1% de Cr
|
E52100
|
G52986
|
Aços-cromo
(forno elétrico) com 1,45% de Cr
|
61XX
|
G61XXX
|
Aços-Cr-V
com 0,6 ou 0,95% de Cr e 0,1 ou 0,15% de V mín.
|
86XX
|
G86XXX
|
Aços-Ni-Cr-Mo
com 0,55% de Ni, 0,5% de Cr e 0,2% de Mo
|
87XX
|
G87XXX
|
Aços-Ni-Cr-Mo
com 0,55% de Ni, 0,5% de Cr e 0,25% de Mo
|
88XX
|
G88XXX
|
Aços-Ni-Cr-Mo
com 0,55% de Ni, 0,5% de Cr e 0,3 a 0,4 de Mo
|
9260
|
G92XXX
|
Aços-Si
com 1,8% a 2,2% de Si
|
50BXX
|
G50XXX
|
Aços-Cr
com 0,2 a 0,6% de Cr e 0,0005 a 0,003% de boro
|
51B60
|
G51601
|
Aços-Cr
com 0,8% de Cr e 0,0005 a 0,003 de boro
|
81B45
|
G81451
|
Aços-Ni-Cr-Mo
com 0,3% de Ni, 0,45% de Cr, 0,12% Mo e 0,0005 a 0,003% de boro
|
94BXX
|
G94XXX
|
Aços-Ni-Cr-Mo
com 0,45% de Ni, 0,4% de Cr, 0,12% Mo e 0,0005 a 0,003% de boro
|
De acordo
com a norma 6006 da ABTN, os aços-carbono são assim chamados quando os teores
de silício e manganês não ultrapassam os teores de 0,6% (Si) e 1,65% (Mn).
Neles, podem ainda ser especificados teor máximo de 0,1% de alumínio, teor
mínimo de boro de 0,0005%, teor máximo de cobre de 0,3% ou ainda um teor máximo
de chumbo de 0,35%. Se forem adicionados outros elementos como selênio, telúrio
e bismuto, para melhorar as características de usinabilidade dos aços, estes
são ainda considerados aços-carbono, do mesmo modo que o aço com adição de
nióbio.
Ainda de
acordo com a ABTN, os aços-liga são os aços em que possuem outros elementos de
liga, não se considerando como tais os elementos adicionados para melhorar sua
usinabildade. A soma de todos esses elementos, inclusive carbono, silício,
manganês, fósforo e enxofre não pode ultrapassar 6%.
No caso
dos elementos silício, manganês e alumínio, sempre presentes nos aços-carbono,
os aços serão considerados ligados quando seus teores ultrapassarem 0,6%, 1,65%
e 0,1 respectivamente.
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