Mecanotecnia

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Aço

Aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variáveis entre 0,008 e 2,11%.
Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e 6,67%.
A diferença fundamental entre ambos é que o aço, pela sua ductibilidade, é facilmente deformável por forja, laminação e extrusão,enquanto que uma peça em ferro fundido é fabricada pelo processo de fundição.

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Classificação

O aço pode ser classificado da seguinte maneira:
• Quantidade de carbono
• Composição química
• Quanto à constituição microestrutural
• Quanto à sua aplicação

A classificação mais comum é de acordo com a composição química, dentre os sistemas de classificação química oSAE é o mais utilizado, e adopta a notação ABXX, em que AB refere elementos de liga adicionados intencionalmente, e XX ao percentual em peso de carbono multiplicado por cem.
Além dos componentes principais indicados, o aço incorpora outros elementos químicos, alguns prejudiciais, provenientes da sucata, do mineral ou do combustível empregue no processo de fabricação, como o enxofre e o fósforo.Outros são adicionados intencionalmente para melhorar algumas características do aço para aumentar a sua resistência, ductibilidade, dureza ou outra, ou para facilitar algum processo de fabrico, , é o caso de elementos de liga como o níquel, o cromo, o molibdênio e outros.

No aço comum o teor de impurezas (elementos além do ferro e do carbono) estará sempre abaixo dos 2%.
O aço é actualmente amais importante liga metálica, sendo empregue de forma intensiva em numerosas aplicações tais como máquinas, ferramentas, em construção, etc. Entretanto, a sua utilização está condicionada a determinadas aplicações devido a vantagens técnicas que oferecem outros materiais como o alumínio no transporte por sua maior leveza e na construção por sua maior resistência a corrosão, o cimento (mesmocombinado com o aço) pela sua maior resistência ao fogo e a cerâmica em aplicações que necessitem de elevadas temperaturas.

Ainda assim, actualmente emprega-se o aço devido a sua nítida superioridade frente às demais ligas considerando-se o seu preço. Já que:
• Existem numerosas jazidas de minerais de ferro suficientemente ricas, puras e fáceis de explorar, além da possibilidade de reciclar asucata.
• Apresentam uma interessante combinação de propriedades mecânicas que podem ser modificados dentro de uma ampla faixa variando-se os componentes da liga e as suas quantidades, mediante a aplicação de tratamentos.
• A sua plasticidade permite obter peças de formas geométricas complexas com relativa facilidade.
• A experiência acumulada na sua utilização permite realizarprevisões de seu comportamento, reduzindo custos de projectos e prazos de colocação no mercado.

Tal é a importância industrial deste material que a sua metalurgia recebe a denominação especial de siderurgia, e a sua influência no desenvolvimento humano foi tão importante que uma parte da história da humanidade foi denominada Idade do ferro, que se iniciou em 3500 a.C., e que, de certa forma, aindaperdura.

Propriedades

A propriedades médias de um aço com 0,2% de carbono em peso geram em torno de:
• Densidade média': 7860 kg/m³ (ou 7,86 g/cm³)
• Coeficiente de expansão térmica: 11,7 10-6 (C°)-1
• Condutividade térmica:52,9 W/m-K
• Calor específico: 486 J/kg-K
• Resistividade elétrica: 1,6 10-7Ω
• Módulo de elasticidade (Módulo de Young) Longitudinal: 210GPa• Módulo de elasticidade (Módulo de Young) transversal:80 GPa
• Coeficiente de Poisson: 0,3
• Limite de escoamento: 210 MPa
• Limite de resistência a tração: 380 MPa
• Alongamento: 25%

História

Trilhos de trem produzidos por laminação do aço

A fabricação de ferro teve início na Anatólia, cerca de 2000 a.C. tendo sido a Idade do Ferro plenamente estabelecida...
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