Aço: tudo o que deve saber

O aço é um material versátil, adequado a uma grande variedade de aplicações. Praticamente todos os setores industriais recorrem ao aço.

Se também está a considerar utilizar aço no seu próximo projeto e quer saber o que é o aço e onde pode ser utilizado, o guia abaixo tem tudo o que precisa. Vamos ler.

O que é o aço?

O aço é uma liga composta por ferro e carbono, além de alguns outros elementos. Existem muitas classes de aço, consoante os elementos de liga e as suas propriedades. Estes elementos de liga são habitualmente níquel, manganês e crómio.

O aço é um material muito orientado para a resistência e, por isso, é utilizado em diferentes aplicações e setores industriais.

Como é fabricado o aço?

O aço é fabricado através de dois processos diferentes, descritos abaixo:

Processo de alto-forno

No alto-forno são adicionados coque e ferro, e é insuflado ar para que o fogo se acenda. De seguida, adiciona-se alguma cal para que o minério de ferro possa adquirir uma textura metálica.

Produz-se ferro-gusa, que é depois introduzido no forno de oxigénio para se obter aço em forma fundida.

Processo de forno de arco elétrico

Este método consiste em introduzir minério de ferro num forno de redução direta, que é aquecido e depois enviado para o forno de arco elétrico. São adicionados elétrodos no forno para que o metal funda, e também são adicionados elementos de liga.

Depois de formado o aço fundido através de qualquer um dos dois processos, este é sujeito a pós-processamento, onde é laminado ou convertido em barras de acordo com os requisitos.

A composição do aço

Uma das principais questões que as pessoas têm é do que é feito o aço. O aço é feito principalmente de carbono e ferro, mas também contém alguns outros elementos.

Existem diferentes classes de aço, que incluem o aço ao carbono e o aço macio, e que têm uma maior quantidade de ferro, cerca de 99%, enquanto o carbono representa menos de 0,25%, seguido de vestígios de enxofre, fósforo e manganês.

O aço inoxidável é também uma classe muito comum, com 10% de ferro, seguido de 8% de níquel e 18% de crómio. Contém também carbono, que varia consoante o tipo de aço inoxidável.

Alguns outros elementos de liga habitualmente presentes no aço são o boro, o molibdénio, o vanádio, etc. A sua composição depende da classe pretendida e pode variar.

As características do aço para fabricação

O aço oferece muitas características que o tornam adequado a inúmeras aplicações industriais, e essas características são as seguintes:

• O aço tem elevada resistência e suporta muito bem cargas estruturais.
• É um tipo de metal muito durável, com uma vida útil mais longa, resistindo à fluência e ao desgaste.
• O aço oferece versatilidade e tem muitas classes diferentes, que podem ser escolhidas para utilizações distintas.
• A maioria das classes de aço é facilmente maquinável e pode ser transformada em componentes complexos com precisão.
• É facilmente soldável e pode ser sujeito a aplicações que exigem componentes soldados.
• Quando ligado com elementos como molibdénio, crómio e níquel, o aço oferece resistência à corrosão.
• Tem baixa condutividade térmica e elétrica e, por isso, pode ser utilizado como material resistente ao calor.

Tipos de aço

Existem diferentes tipos de aço, e alguns deles são descritos abaixo:

Aço ao carbono

O aço ao carbono tem três categorias, como se segue:

Aço de baixo carbono: Contém 0,3% de carbono e é uma forma de aço altamente dúctil que pode ser moldada facilmente.

Aço de médio carbono: Contém 0,3 a 0,6% de carbono e oferece resistência juntamente com ductilidade.

Aço de alto carbono: Tem o maior teor de carbono, cerca de 0,6 a 1,4%, e tem menor ductilidade e maior dureza. É adequado para a indústria de fabrico de ferramentas.

Aço ligado

O aço ligado contém crómio, níquel e cobre, o que o torna muito duro e resistente à corrosão. Tem também um tipo designado por aço patinável, que contém cobre, formando uma camada de proteção contra a corrosão e aumentando a durabilidade quando utilizado no exterior.

Aço Inoxidável

O aço inoxidável contém 10,5% de crómio, que forma uma camada de óxido que o protege contra manchas e ferrugem. É utilizado em aplicações que exigem durabilidade, como instrumentos médicos e utensílios de cozinha.

Aço Ferramenta

O aço ferramenta tem um elevado teor de elementos de liga, o que o torna resistente ao calor e lhe confere uma dureza superior. O aço rápido é também um tipo de aço ferramenta utilizado no fabrico de brocas e ferramentas de corte.

Aço Elétrico

O aço elétrico é um aço especializado com elevada permeabilidade magnética, utilizado em aplicações elétricas. Ajuda a reduzir as perdas de energia e melhora a eficiência.

Quais são os tipos de produtos de aço?

Existem diferentes tipos de barras de aço utilizadas em diferentes aplicações, tais como as seguintes:

Barras redondas: São hastes de aço circulares muito utilizadas em aplicações industriais.

Barras quadradas: Têm uma secção transversal de forma quadrada.

Barras chatas: Estas barras têm uma espessura inferior a uma polegada e são constituídas por uma disposição plana e retangular.

Barras hexagonais: As barras hexagonais são menos comuns, mas têm seis lados.

Barras torcidas: As barras de aço torcidas são utilizadas em aplicações arquitetónicas e têm uma estrutura semelhante a uma corda.

Varão de aço: Este tipo de barra de aço é uma barra arredondada com nervuras nas suas arestas.

Propriedades do aço

O aço tem diversas propriedades físicas e químicas, apresentadas na secção abaixo:

Propriedades físicas

• O aço tem uma densidade de 7,85 g/cm3, o que o torna pesado e resistente.
• Tem um ponto de fusão entre 1370 e 1510 graus centígrados.
• O aço com elevado teor de carbono é mais duro.
• Alguns tipos de aço, como o aço carbono, apresentam magnetismo.
• O aço tem uma condutividade térmica moderada e pode transferir calor de forma controlável.

Propriedades químicas

• O aço inoxidável contém crómio, que o protege da corrosão.
• O carbono, sendo o principal elemento da sua composição, torna-o duro e resistente.
• O aço pode ser ligado com níquel, manganês e crómio para melhorar a sua resistência à corrosão, resistência ao calor e tenacidade.
• Quando exposto ao oxigénio, o aço pode enferrujar, desde que não seja submetido a processos adicionais.
• O aço reage com bases e ácidos consoante os elementos de liga adicionados.

Aplicações industriais do aço

O aço é amplamente utilizado em muitas indústrias, e algumas das suas aplicações industriais são as seguintes:

Transportes

O aço é comummente utilizado no setor dos transportes para a construção de carris e pontes. Além disso, as estruturas de comboios e grandes navios também são fabricadas com aço, pois oferece uma excelente resistência.

Construção

O aço é utilizado no setor da construção devido à sua capacidade de suportar cargas e, por isso, as estruturas recorrem ao aço pela sua excelente resistência.

Embalagem

As latas para alimentos e bebidas são feitas de aço devido à sua reciclabilidade e durabilidade.

Médico

É utilizado em equipamentos médicos porque resiste à corrosão. Além disso, controla o crescimento microbiano e pode ser facilmente esterilizado.

Porquê utilizar aço?

O aço tem uma durabilidade, versatilidade e resistência excecionais, o que o torna adequado para diferentes indústrias. Oferece uma excelente integridade estrutural, o que o torna adequado para os setores da construção e dos transportes.

Além disso, é escolhido pela sua capacidade de resistir à corrosão e de suportar o calor. Assim, devido às suas características abrangentes, a sua utilização pode ajudar de muitas formas.

Vantagens e desvantagens do aço para o fabrico

As vantagens e desvantagens do aço na indústria transformadora são discutidas abaixo:

Vantagens

• O aço é versátil e, por isso, pode ser maquinado, moldado e até soldado conforme necessário.
• Oferece elevada resistência e durabilidade. Por isso, é utilizado em aplicações de carga pesada.
• O aço é rígido e, por isso, oferece uma estabilidade dimensional excecional.
• É reciclável e, por isso, não prejudica o ambiente.

Desvantagens

• Alguns tipos de aço, como o aço carbono, são propensos à corrosão e podem necessitar de revestimento adicional.
• O aço é pesado e, devido à sua massa, nem todas as aplicações podem necessitar de tanto material.
• A fusão do aço requer uma quantidade maior de energia.
• O aço tem uma excelente capacidade de conduzir calor e, por isso, o arrefecimento e o isolamento podem ser afetados.
• O aço tem um custo elevado, o que pode ser um problema para algumas aplicações.

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Conclusão

Se leu o guia acima, agora pode considerar facilmente o aço para os seus próximos projetos com base nos detalhes apresentados. A utilização do aço é bastante proeminente em muitas indústrias e oferece uma escolha durável com uma vasta seleção de tipos.

Perguntas frequentes

O que é aço galvanizado?

O aço galvanizado tem uma camada de proteção sob a forma de revestimento de zinco e oferece elevada resistência à corrosão.

O que é aço corten?

O aço corten, também conhecido como aço patinável, é utilizado em aplicações exteriores.

Porque é que o aço é melhor do que o ferro?

O aço é mais durável do que o ferro e oferece ainda melhor resistência e excelente durabilidade.