10 PROPRIEDADES MECÂNICAS E FÍSICAS DO AÇO - QUÍMICA - 2025

As propriedades mecânicas e físicas do aço podem variar enormemente dependendo de sua composição e porcentagem de impurezas (como fósforo ou enxofre). Desta forma, quando melhores propriedades mecânicas e físicas são desejadas sobre outras, o aço pode ser ligado com cromo, cobalto, cobre, molibdênio, níquel, nitrogênio, selênio, tântalo, titânio, tungstênio ou vanádio.

A composição e as propriedades do aço variam amplamente. O aço em geral possui um teor de carbono inferior ao do ferro e um número de impurezas inferior ao encontrado em outros metais.

Em geral, propriedades físicas como densidade, condutividade elétrica e térmica não variam muito de uma liga para outra. No entanto, propriedades mecânicas como resistência, ductilidade e dureza são altamente dependentes do tipo de liga e da composição do aço.

Principais propriedades mecânicas do aço

1- Plasticidade

É a capacidade do aço de reter sua forma após ser submetido a tensões. Aços que são ligados com pequenas porcentagens de carbono são mais plásticos.

2- Fragilidade

Fragilidade é a facilidade com que o aço pode ser quebrado sob tensão. Quando o aço é ligado, com alto percentual de carbono, ele tende a ser mais frágil.

3- Maleabilidade

A maleabilidade é a facilidade do aço em ser laminado. Desta forma, algumas ligas de aço inoxidável tendem a ser mais maleáveis ​​do que outras.

4- Dureza

A dureza é a resistência que um metal opõe aos agentes abrasivos. Quanto mais carbono você adicionar a uma liga de aço, mais difícil será.

5- Tenacidade

A tenacidade é o conceito que denota a capacidade do aço de resistir à aplicação de uma força externa sem quebrar.

No caso de aços com concentração média de carbono, a tenacidade tende a ser maior.

Principais propriedades físicas do aço

1- Corpo

Eles incluem propriedades relacionadas ao peso do aço, seu volume, massa e densidade.

2- Térmico

Ele se refere a três aspectos fundamentais do aço: sua capacidade de conduzir a temperatura (condução), seu potencial de transferência de calor (convecção) e sua capacidade de emanar raios infravermelhos no meio (radiação).

3- Elétrica

Eles se referem à capacidade do aço de conduzir corrente elétrica.

4- Óptica

Essas propriedades no caso do aço denotam sua capacidade de refletir luz ou emitir brilho. Na medida em que o aço inoxidável é ligado com uma porcentagem maior de alumínio, ele terá melhores propriedades ópticas.

5- Magnético

Refere-se à capacidade do aço de ser induzido ou de induzir um campo eletromagnético.

Quanto maior for a porcentagem de ferro na liga de aço, maior será sua capacidade de agir como um ímã.

Tipos de aço

Diferentes tipos de aço são produzidos de acordo com sua aplicação, portanto, as propriedades mecânicas e físicas desses tipos de aço devem ser diferentes.

Desta forma, várias escalas foram criadas para classificar o aço de acordo com suas propriedades (elasticidade, densidade, ponto de fusão, condutividade térmica, resistência, dureza, entre outras).

Para fazer diferentes tipos de aço, os fabricantes usam diferentes concentrações de outros metais para fazer ligas.

O processo de produção e a forma como o aço é trabalhado também têm uma influência significativa no produto final obtido.

De acordo com o American Iron and Steel Institute (AISI), o aço pode ser classificado em quatro grupos principais, de acordo com sua composição química:

• Aço carbono
• Liga de aço
• Aço inoxidável
• Aço ferramenta

Propriedades do aço carbono

O aço carbono é derivado da liga entre o ferro e o carbono. Variando a porcentagem de carbono, é possível produzir aços com diferentes qualidades. Em geral, quanto maior a porcentagem de carbono, mais resistente e rígido será o aço.

O aço com baixo percentual de carbono é conhecido no mercado como ferro forjado. Este tipo de aço é fácil de manusear, pois é altamente plástico.

Por este motivo, é amplamente utilizado para produzir grades, aplicações decorativas ou postes de lâmpadas.

O aço com teor médio de carbono é altamente tenaz, por isso é usado para fazer pontes ou peças estruturais capazes de suportar cargas enormes.

Por sua vez, o aço de alto carbono é usado para fazer cabos. Quando a porcentagem de carvão é maior que a de ferro, é denominado ferro fundido, utilizado na fabricação de vasos e outros tipos de artigos.

Embora este último tipo de aço seja bastante duro, também é altamente frágil.

Propriedades de liga de aço

Liga de aço é aquele que é fabricado com uma pequena porcentagem de um ou mais metais diferentes do ferro. Esses metais adicionados à liga têm a capacidade de alterar as propriedades do aço.

Por exemplo, o aço feito de ferro, cromo e níquel resulta em aço inoxidável. Quando o alumínio é adicionado a esta liga, o resultado é mais maleável e uniforme na aparência.

Quando o manganês é adicionado às ligas de aço, elas podem atingir resistência e tenacidade excepcionais.

Propriedades do aço inoxidável

O aço inoxidável contém entre 10 e 20% de cromo, fator que lhe permite ser altamente resistente à corrosão e oxidação.

Quando o aço contém 11% de cromo, ele é aproximadamente 200 vezes mais resistente à corrosão do que o aço que não contém cromo. Existem três grupos de aço inoxidável:

Aço austenítico: é o que apresenta maior concentração de cromo e pequena porcentagem de níquel e carbono.

É comumente usado para processamento de alimentos e tubulação. É fácil de reconhecer, pois não é magnético.

Aço ferrítico: É o tipo de aço que contém aproximadamente 15% de cromo, mas apenas alguns vestígios de carbono e outros metais como molibdênio, alumínio ou titânio.

Este tipo de aço é magnético, altamente duro e resistente. Pode ser endurecido por trabalho a frio.

Aço martensítico: é aquele que contém quantidades moderadas de cromo, níquel e carbono. É altamente magnético e tratável em altas temperaturas.

O aço martensítico é comumente usado para fazer ferramentas de corte, como facas e equipamentos cirúrgicos.

Propriedades do aço ferramenta

O aço ferramenta é altamente durável, resistente à temperatura e tem uma dureza bastante elevada.

Contém tungstênio, molibdênio, cobalto e vanádio. É o usado para fazer as brocas.

Referências

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