O aço carbono é um tipo de aço que, como o nome sugere, possui uma concentração de carbono maior do que outras classes. A maioria dos aços tem um teor de carbono relativamente baixo de cerca de 0,05% a 0,3%.
Em comparação, o aço carbono tem um teor de carbono de até 2,5%. Carbono de dois e meio por cento pode parecer insignificante, mas apresenta vários benefícios atraentes que não são encontrados em outro tipo de metal!
Se você quer conhecer os diferentes tipos de aço carbono, este artigo é para você! São metais de custo acessível com as mais diversas aplicações, sendo bastante utilizados em diferentes segmentos da indústria.
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O que é aço carbono?
Aço carbono é um metal fabricado a partir dos elementos ferro e carbono. Nessa combinação, o carbono confere dureza e resistência e determina o grau em que tais propriedades físicas existem.
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Aço Carbono enferruja?
Uma das principais dúvidas relacionadas é se o aço carbono enferruja facilmente. De maneira geral, a resistência à oxidação depende da concentração de carbono.
Produção e processamento
Esse metal pode ser produzido a partir de aço reciclado, aço virgem ou uma combinação de ambos.
O aço virgem é feito pela combinação de minério de ferro, coque (produzido por aquecimento de carvão na ausência de ar) e cal em um alto-forno a cerca de 1650° C.
O ferro fundido extraído do minério de ferro é enriquecido com o carbono da queima do coque. As impurezas remanescentes se combinam com a cal para formar a escória, que flutua no topo do metal fundido de onde pode ser extraída.
O aço fundido resultante contém cerca de 4% em peso de carbono. Esse teor de carbono é então reduzido à quantidade desejada em um processo chamado descarbonetação. Isso é possível ao passar o oxigênio pelo fundido, que oxida o carbono do aço, produzindo monóxido de carbono e dióxido de carbono.
Aplicações
Essa classe de aços é amplamente utilizada em uma variedade de aplicações, incluindo construção civil e mecânica, peças automotivas, móveis, tubos, equipamentos agrícolas, eletrodomésticos e peças com leve conformação ou dobra.
Tipos de Aço Carbono
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Podem ser classificados em três categorias de acordo com seu teor de carbono: aço de baixo carbono, aço de médio carbono e aço de alto carbono.
Baixo carbono
Normalmente contém 0,04% a 0,30% de carbono. Este é um dos maiores grupos desse metal. Abrange uma grande diversidade de formas: de chapa plana a viga estrutural. Dependendo das propriedades necessárias, outros elementos são adicionados ou aumentados.
Embora não seja o aço mais forte em seu estado natural, outras ligas podem ser adicionadas para aumentar ou modificar suas propriedades de base.
Para aumentar ainda mais a resistência do aço de baixo carbono, a dureza superficial pode ser aumentada por meio do processo de cementação. O que o torna mais resistente à abrasão.
Usos comuns:
🔹Componentes estruturais;
🔹Maquinário;
🔹Tubos;
🔹Eletrodomésticos;
🔹Componentes automotivos;
🔹Instrumentos cirúrgicos;
🔹Equipamento médico;
🔹Fios;
🔹Parafusos;
🔹Estamparia.
Propriedades essenciais:
🔹Baixo custo;
🔹Baixa dureza;
🔹Força suave;
🔹Alta usinabilidade;
🔹Resistência muito alta;
🔹Alta ductilidade;
🔹Alta soldabilidade.
Médio carbono
Tem um teor de carbono de 0,31% a 0,60% e um teor de manganês variando de 0,060% a 1,65%. Este produto é mais forte que o aço com baixo teor de carbono e é mais difícil de formar, soldar e cortar. Os aços de médio carbono são frequentemente endurecidos e revenidos usando tratamento térmico.
Principais aplicações
🔹Peças de máquinas;
🔹Estruturas de pressão;
🔹Manivelas;
🔹Engrenagens;
🔹Vias férreas.
Propriedades
🔹Baixa temperabilidade;
🔹Ductilidade média;
🔹Dureza média;
🔹Força média;
🔹Soldabilidade média;
🔹Usinabilidade média.
Alto carbono
Comumente conhecido como “aço carbono para ferramentas”, normalmente tem uma faixa de carbono entre 0,61% e 1,50%. O aço com alto teor de carbono é muito difícil de cortar, dobrar e soldar. É o aço mais resistente, mas também o mais inflexível.
Ligas de cromo e manganês podem ser adicionadas ao aço com alto teor de carbono enquanto está sendo formado para ajudar o material a evitar a corrosão. Também é um tipo de aço ideal para submeter a tratamentos térmicos a fim de aumentar sua dureza. Depois de tratado termicamente, torna-se extremamente duro e quebradiço.
Assim, outras medidas precisam ser tomadas para evitar rachaduras. Por exemplo, a superfície do aço 52100, que é comumente usado para eixos lineares, é endurecida para contato com a bola carregada. Enquanto isso, o núcleo interno permanece não temperado, para que o eixo não se torne quebradiço por dentro.
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Usos
🔹 Ferrovias;
🔹 Barras;
🔹 Mola de aço;
🔹 Pratos.
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Propriedades
🔹 Baixa temperabilidade;
🔹 Baixa ductilidade;
🔹 Soldabilidade reduzida;
🔹 Baixa usinabilidade;
🔹 Alta tenacidade;
🔹 Força elevada.
Comparação de propriedades e aplicações de diferentes graus
Na tabela você confere exemplos, propriedades e aplicações de alguns dos vários aços carbono existentes.
| Tipo | AISI | Carbono (% em peso) | Resistência a tração (MPa) | Força de Rendimento (MPa) | Ductilidade (% alongamento em 50 mm) | Aplicação |
| Baixo | 1010 | 0.10 | 325 | 180 | 28 | Painéis de automóveis, pregos, arame |
| Baixo | 1020 | 0.20 | 380 | 205 | 25 | Tubos, aço estrutural, chapa de aço |
| Baixo | A36 | 0.29 | 400 | 220 | 23 | Estrutural |
| Médio | 1040 | 0.37-0.44 | 620 | 415 | 25 | Virabrequins, acoplamentos, peças de cabeça fria. |
| Alto | 1080 | 0.75-0.88 | 924 | 440 | 12 | Fio musical |
| Alto | 1095 | 0.90-1.04 | 665 | 380 | 10 | Molas, ferramentas de corte |
Qual é a vantagem do aço carbono para minha empresa?
É forte, durável e tem uma composição perfeita para a maioria dos trabalhos. Se você precisa de metal fabricado para seu projeto comercial, industrial ou residencial, esse tipo tem uma mistura que atende diferentes necessidades!
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