O aço é um metal composto de ferro e carbono e é um material amplamente utilizado devido à vantajosa relação custo-benefício presente na sua produção e consequente uso, e às boas propriedades mecânicas comparadas às de outros metais, como por exemplo, elevada dureza, alta durabilidade e boa condutividade térmica. O aço pode ser ligado ou não. Quando ligado, possui em sua composição outros elementos além do ferro e do carbono, adicionados para garantir propriedades mecânicas direcionadas para uma determinada aplicação.
Os elementos comuns que são adicionados para formar as ligas de aço são: molibdênio, manganês, boro, silício, cromo, vanádio e níquel. Cada elemento químico adicionado confere uma mudança na propriedade do material, que varia de acordo com as necessidades de performance do aço para uma aplicação específica.
A adição de manganês confere à liga de aço alta dureza e alta resistência ao desgaste e, por isso, esses aços ligas são aplicados em indústrias de construção, mineração, petrolíferas, em engrenagens de alta performance, rodas dentadas, entre outros.
O molibdênio, e vanádio também aumentam a dureza e a resistência ao desgaste e geralmente compõem os chamados aços rápidos, utilizados em brocas, fresas, e ferramentas de usinagem em geral.
O cromo e níquel são elementos que, quando adicionados, elevam a resistência à corrosão do material, sendo assim, é a liga que forma os aços inoxidáveis, utilizados em inúmeras aplicações, desde domésticas e industriais. O boro, quando adicionado às ligas de aços inoxidáveis, eleva sua resistência ao desgaste.
Já o silício aumenta o limite de resistência à tração e o limite de escoamento dos aços, e diminui a tenacidade e a condutividade térmica, e são usados em locais que exigem maior desempenho mecânico, como a indústria automobilística, por exemplo.
O aço liga pode ser dividido de acordo com o teor de elementos presentes em sua composição. Aços liga que apresentam teor abaixo de 5% de todo material são considerados aços baixa liga. Aço média liga apresenta teores de elementos entre 5% a 12% . O aço alta liga apresenta a soma dos teores de todos os elementos na liga de no mínimo 12% de todo material.
São inúmeras as possibilidades de composição de uma liga de aço. A adição de diferentes metais de liga e a porcentagem adicionada interferem diretamente nas propriedades mecânicas do material, interferindo na performance do aço. Cada aplicação exige uma performance diferente e é no estudo das ligas de aço e de suas composições que é possível entender qual é o melhor material para cada necessidade.
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Referências:
- Boletim Geologia e Metalurgia. Disponível em: <http://sites.poli.usp.br/geologiaemetalurgia/Revistas/Edi%C3%A7%C3%A3o%2011/artigo11.7.pdf>. Acesso em 18 de out. 2021.
- MONFERRATO Soluções em aço e ferro. Conheça as principais ligas de aços e suas aplicações. Disponível em: <https://monferrato.com.br/conheca-os-principais-tipos-de-ligas-de-aco-e-suas-aplicacoes/0>. Acesso em 18 de out. 2021.
- Corrêa, E. C. S. Tecnologia de Tratamentos térmicos. Notas de aula. Setembro de 2019.