Aços estruturais Aço estrutural não ligado – o que é? O aço é um metal que consiste numa liga de ferro e carbono, contendo também pequenas quantidades de outros elementos. A mistura é submetida a processamento plástico e, por vezes, também térmico. O aço estrutural é muitas vezes um aço não ligado, o que significa que o teor de carbono e dos restantes elementos não atinge os valores limite.O teor de carbono no aço não ligado é de aprox. 0,2%, enquanto o valor limite que distingue o aço do ferro fundido é de 2,11%. No caso dos restantes elementos, os valores limite servem apenas para classificar um aço como ligado ou não ligado. Segundo a análise, os valores limite dos elementos que compõem o aço apresentam-se da seguinte forma: Manganês – 1,65% Silício – 0,5% Cobre e chumbo – 0,4% Cromo e níquel – 0,3% Alumínio, bismuto, cobalto, selénio, telúrio, vanádio, tungsténio – 0,1% Molibdénio – 0,08% Nióbio – 0,06% Boro – 0,0008% restantes (excluindo carbono, fósforo, enxofre, azoto) – 0,05% Para que um aço seja classificado como não ligado, nenhum elemento pode ultrapassar o valor limite. Se o cliente solicitar, a siderúrgica realiza uma análise detalhada da composição química, utilizando uma amostra do produto final. Marcações do aço não ligado A classificação do tipo de aço pode ser feita de duas formas, através de: símbolos (letras e números) – considerando a aplicação e as propriedades mecânicas– considerando as propriedades químicas números do aço O primeiro método é utilizado por projetistas (considerando a aplicação) e por tecnólogos de soldadura (verificando a composição química). Já os números são essenciais para criar listagens e cálculos claros. O que significam os símbolos? A marcação simbólica do aço não ligado é composta por dois símbolos principais – uma letra e um número de três dígitos. Abaixo está o significado das letras que identificam os tipos de aço: B – aço para vergalhões G – aço fundido L – aço para tubos de proteção de cabos P – aço para construção de equipamentos sob pressão R – aço para carris Y – aço para cordas de pré-esforço O símbolo numérico principal indica o chamado limite mínimo de escoamento Re para uma espessura ≤ 16 mm (a menor possível), expressa em MPa. No caso de aços marcados com R ou Y, o número assume outro significado, indicando a resistência mínima à tração RM.Os aços estruturais são marcados com os seguintes números: 235, 275, 355, 420, 460, 500, 550, 620, 690, 890, 960 MPa, sendo os mais comuns destacados em negrito.Marcações adicionais para aços estruturais As marcações de tipos de aço incluem também símbolos adicionais. No caso do aço não ligado, estes símbolos informam sobre: a plasticidade expressa pelo trabalho de impacto KV se o aço é acalmado ou não acalmado A primeira questão é expressa pelos símbolos: JR, J0, J2, indicando a temperatura de ensaio: +20°C, 0°C ou -20°C, com KV=27. Já para KV=40 usam-se: KR, K0, K2.O segundo símbolo adicional é Gn, onde n assume um valor: n=1 – aço não acalmado, n=2 – acalmado, n=3 – estado definido pelo fabricante.Exemplos de marcações completas dos aços estruturais não ligados:S355K2G3, S355K2G4, S275JR, S275J0, S355J2G3, S355J2G4, S275J2G3, S275J2G4, S355JR, S355J0, S235J0, S235J2G4, S235J2G3, S235JRG2, S235JR, S235JRG1.Aço de baixa liga Além dos aços não ligados, também são utilizados como estruturais os aços de baixa liga. Trata-se de aços de grão fino, que também recebem símbolos adicionais. Os símbolos adicionais surgem sob a forma das seguintes letras: A – aço endurecido por precipitação M – laminado termomecanicamente N – laminado normalizado ou normalizado Q – endurecido termicamente O tratamento térmico é realizado para refinar o grão cristalino. Já os microelementos de liga, sob a forma de carbonetos endurecidos, melhoram significativamente a resistência do aço. Os melhores aços nesse aspeto são os marcados com A e Q, embora na produção apareçam apenas como chapas. Outro símbolo adicional para os aços de grão fino é L, L1, L2, indicando o trabalho de impacto para os aços M, N e Q. Aço estrutural de grão fino Entre os tipos de aços de grão fino utilizados como estruturais encontram-se: Entre os aços endurecidos por precipitação: S500A, S550A, S620A, S690A. Em vez do símbolo A pode aparecer AL. Os aços A ou Q possuem KV=27 a -20°C, os marcados com L a -40°C, e L1 a -60°C. Entre os aços laminados termomecanicamente: S275M, S355M, S420M, S460M. Variedades para trabalho em baixas temperaturas são marcadas com ML.Para os aços M e N, KV=27 é garantido a -20°C ou a -50°C, marcados com L e L1. Entre os laminados normalizados ou normalizados termicamente: S275N, S275NL, S355N, S355NL, S420N, S420NL, S460N, S460NL; S460NH, S460NLH. Os dois últimos são utilizados em estruturas conformadas a frio de tubos retangulares e circulares. Entre os aços endurecidos termicamente S460Q, S500Q, S550Q, S620Q, S690Q, S890Q, S960Q. Os símbolos QL e QL1 indicam versões destinadas a trabalho em baixas temperaturas.A última classe de aços estruturais é constituída pelos aços resistentes à corrosão atmosférica. São aços ligados, mas são marcados da mesma forma que os não ligados, acrescentando o símbolo W ou WP (com teor elevado de fósforo). Incluem-se aqui, por exemplo: S235J2W, S355J0WP, S355J0W, S355J2G1W, S355J2WP, S235J0W, S355K2G1W, S355K2G2W, S355J2G2W.Diferenças entre aço estrutural e aço para ferramentas Aço estrutural: Aplicação: O aço estrutural é amplamente utilizado na construção civil e na indústria estrutural para criar armações, perfis, vigas, pilares e outros elementos de suporte.Resistência e plasticidade: O aço estrutural caracteriza-se por uma boa combinação de resistência e plasticidade. Isso significa que pode suportar grandes cargas estáticas e dinâmicas e ainda assim deformar-se antes de romper.Resistência à corrosão: Alguns tipos de aço estrutural possuem resistência limitada à corrosão. Em locais expostos à humidade, químicos ou sal, pode ser necessário aplicar camadas adicionais de proteção.Soldabilidade: O aço estrutural é geralmente bem soldável, permitindo unir diversos elementos numa estrutura coesa.Aço para ferramentas:Aplicação: O aço para ferramentas é utilizado na produção de ferramentas de corte, como brocas, fresas, lâminas, alicates, matrizes de estampagem e ferramentas para tratamento térmico e conformação.Dureza: A principal característica do aço para ferramentas é a sua elevada dureza. Estes aços são submetidos a processos de têmpera que aumentam essa dureza, permitindo cortar materiais resistentes, como metal ou madeira.Resistência ao desgaste e ao calor: O aço para ferramentas destaca-se pela boa resistência ao desgaste, essencial para ferramentas de corte. Além disso, alguns tipos mantêm as suas propriedades mesmo a altas temperaturas, o que é crucial no tratamento térmico.Soldabilidade: O aço para ferramentas pode ser mais exigente em processos de soldadura do que o aço estrutural, devido às suas propriedades térmicas específicas.