Aços estruturais

Aço é uma liga de Ferro com Carbono, contendo ainda outros elementos químicos.

Nos aços, o teor de Carbono situa-se entre 0,008 e 2,000 %; acima de 2,06 % de C, a liga é denominada

ferro fundido. O teor dos elementos de liga é dosado de acordo com a finalidade a que se destina um tipo de

aço. Os elementos químicos Cobalto, Cromo, Níquel, Manganês, Molibdênio, Vanádio e Tungstênio (=

Volfrâmio, Wolfrâmio) são os mais usados na preparação de aços especiais.

Quando os elementos predominantes na liga são apenas Ferro e Carbono, esta liga recebe o nome de aço-

carbono, aço comum ou aço comercial. Somente os aços-carbono interessam aos objetivos do fabricante de

estruturas metálicas.

CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS

A definição de aço proposta acima permite uma distinção entre os aços carbono comum e os aços ligados:

1. Aço-Carbono são ligas de Ferro-Carbono contendo geralmente de 0,008% até 2,11% de carbono, além de

certos elementos residuais resultantes dos processos de fabricação

2. Aço-ligado são os aços carbono que contém outros elementos de liga, ou apresenta os elementos residuais

em teores acima dos que são considerados normais.

Os primeiros podem ser subdivididos em:

1. Aços de baixo teor de carbono, com [C] < 0,3%, são aços que possuem grande ductilidade, bons para o

trabalho mecânico e soldagem (construção de pontes, edifícios, navios, caldeiras e peças de grandes

dimensões em geral). Estes aços não são temperáveis;

2. Aços de médio carbono, com 0,3 < [C] < 0,7%, são aços utilizados em engrenagens, bielas, etc.. São aços

que, temperados e revenidos, atingem boa tenacidade e resistência

3. Aços de alto teor de carbono, com [C] > 0,7%. São aços de elevada dureza e resistência após a tempera, e

são comumente utilizados em molas, engrenagens, componentes agrícolas sujeitos ao desgaste, pequenas

ferramentas, etc..

Os aços-ligados, por sua vez, podem ser subdivididos em dois grupos:

1. Aços de baixo teor de ligas, contendo menos de 8% de elementos de liga

2. Aços de alto teor de ligas, com elementos de liga acima de 8%.

Os aços produzidos pela Açominas que atendem o mercado da construção civil são o ASTM A-36 (um aço-

carbono) , o ASTM A-572 Grau 50 (um aço-carbono micro ligado de alta resistência mecânica) e o ASTM

A-588 Grau K (um aço-carbono micro ligado de alta resistência mecânica com elevada resistência à

corrosão atmosférica).

Os aços micro ligados são especificados pela sua resistência mecânica, e não pela sua composição química.

São desenvolvidos a partir dos aços de baixo carbono (como o ASTM A-36), com pequenas adições de Mn

(até 2%) e outros elementos em níveis muito pequenos. Estes aços apresentam maior resistência mecânica

que os aços de baixo carbono idênticos, mantendo a ductilidade e a soldabilidade, e são destinados às

estruturas onde a soldagem é um requisito importante (Carbono baixo), assim como a resistência.

Aços Carbono.

Dependendo do teor de Carbono, os aços são divididos em:

Teor de carbono Nome popular

Menos de 0,15 % Aço extra doce (Teor muito baixo de Carbono)

0,15 a 0,25 % Aço doce (Baixo teor de Carbono)

0,25 a 0,40 % Aço meio doce (Médio teor de Carbono)

0,40 a 0,60 % Aço meio duro (Alto teor de Carbono)

0,60 a 0,80 % Aço duro (Teor muito alto de Carbono)

0,80 a 1,20 % Aço extra duro (Teor extra-alto de Carbono)

Nomenclatura dos aços estruturais disponíveis no mercado.

Tipo de aço

Teor de

Carbono

(%)

Limite de

elasticidade

ƒel (GPa)

Limite de

escoamento

ƒy(MPa)

Limite de

resistência à

tração

ƒu (MPa)

Alonga-

mento

(%)

ASTM-A-36 0,25 a 0,30 200 250 400 a 500 20

Comercial – ± 190 ± 240 370 a 520 20

ASTM-A570 0,25 185 230 360 23

SAE 1008 0,08 135 170 305 30

SAE 1010 0,10 145 180 325 28

SAE 1020 0,20 170 210 380 25

SAE 1045 0,45 250 310 560 17

ASTM-A242 < 0,22 250 290 a 350 435 a 480 18

ASTM-A441 – 220 a 275 275 a 345 415 a 485 ± 18

ASTM-A572 – 220 a 275 290 a 345 415 a 450 ± 18

ASTM-A588 – 230 a 280 290 a 350 415 a 450 ± 18

COR-TEN A /B – 275 345 480 ± 19

COR-TEN C – 330 415 550 ± 19

ABNT MR250 – 200 250 400

ABNT MR290 – 230 290 415

ABNT MR345 – 275 345 450

Obs.: o aço SAE 1045 não é usado na estrutura propriamente dita, mas somente nos esticadores de tirantes

dela.

Para aços usados em estruturas metálicas não são desejáveis teores de carbono médios ou altos. Os

teores devem estar entre 0,10 a 0,30% de C, por permitirem solda elétrica sem cuidados especiais.

Soldabilidade:

Diz-se que um aço tem boa soldabilidade quando, na execução da solda, a fusão do material não causa

transformação considerável de sua estrutura cristalina. A experiência tem mostrado que alto teor de Carbono

reduz a soldabilidade. Enxofre elevado também é prejudicial. Veja a tabela a seguir.

Tipo

de aço Classe do aço Soldabilidade

Pré Aqueci-

mento Recozimento*

I Aço Carbono

C < 0,30 %

Facilmente

soldável Não Não

Baixo teor de liga

C < 0,15 %

Facilmente

soldável Não Não

II Aço Carbono; teor de

C. de 0,30 a 0,50%

Soldável com

precaução Aconselhável Aconselhável

Baixo teor de liga

C entre 0,15 e 0,30 %

Soldável com

precaução Aconselhável Aconselhável

III Aço Carbono

C > 0,50 %

Soldagem

difícil Necessário Necessário

Teor de liga > 3 %

C > 0,30 %

Soldagem

difícil Necessário Necessário

Veja artigos completos

estruturasmetalicas.vilabol.uol.com.br/acos.htm www.gerdau.com.br/arquivos-tecnicos/12.brasil.es-ES.force.axd Fabio Domingos Pannoni, M.Sc., Ph.D.