Classificação dos aços e influência de elementos ligas em suas estruturas.

Olá amigos, como é bom vê-los novamente!!!!

Dando sequência ao nosso ultimo post.... 

Como mencionado, encontramos no mercado uma gama imensa de aços para diversas aplicações, contudo, um bom técnico, está sempre utilizando codificações e linguagens técnicas na área industrial com o propósito de padronizar suas idéias e projetos. 

Não entendeu???? Darei um exemplo....

É muito comum profissionais falarem:

Esse parafuso não quebra porque ele é de aço, mas esse que usaram ai, ahhhhh esse é de ferro! Vai quebrar mesmo.

Por definição, ferro é um mineral que é utilizado na formação do aço, e aço é uma combinação de ferro, carbono e outras ligas (Ni, S, Si, Mg), que formam o aço com diversas qualidades mecânicas.

Independente da terminologia utilizada, o profissional consegue ter o conceito de metais mais resistentes ou menos, dependendo de sua aplicação. Contudo, para a área técnica essa diferença nos materiais são padronizados por diversas normas, será citada nesse post em especial como exemplo a norma SAE (Society of Automotive Engineers - EUA), e AISI (American Iron and Steel Institute-EUA).

As letras XX ou XXX correspondem a cifras indicadoras dos teores de carbono. O teor de carbono indica se o aço é mais resistênte ou não. Assim, por exemplo, nas designações AISI-SAE, a classe "1023" significa aço-carbono com 0,23% de carbono em média e na designação UNS, a classe G10230, significa o mesmo teor de carbono.

A classificação dos aços segundo as normas da SAE (Society of Automotive Engineers - EUA), a mais utilizada em todo o mundo para aços-carbono (aços sem adição de elementos de liga, além dos que permanecem em sua composição no processo de fabricação) e aços de baixa liga (aços com baixas porcentagens de elementos de liga). 

A classificação SAE é baseada na composição química do aço. A cada composição normalizada pela SAE corresponde a uma numeração com 4 ou 5 dígitos. A mesma classificação também é adotada pela AISI (American Iron and Steel Institute-EUA). Um extrato contendo exemplos das classificações de alguns aços mais comuns é apresentado na listagem a seguir.

No total são previstas muitas dezenas de classificações. Nelas, os 2 dígitos finais XX indicam os centésimos da porcentagem de C (Carbono) contida no material, podendo variar entre 05, que corresponde a 0,05% de C, a 95, que corresponde a 0,95% de C. Se a porcentagem de C atinge ou ultrapassa 1,00%, então o final tem 3 dígitos (XXX) e a classificação tem um total de 5 dígitos.

Para entender melhor sobre a adição de ligas na composição do aço. A tabela abaixo mostra de forma sucinta a influência dos principais elementos de liga nas propriedades do aço.

Influência dos Elementos de Liga nas Propriedades Mecânicas do Aço

SAE 1XXX – Aço-carbono simples

SAE 10XX – aço-carbono simples (outros elementos em porcentagens desprezíveis, teor de Mn de no máximo 1,0%) 

SAE 11XX – aço-carbono com S (Enxofre) 

SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo) 

SAE 13XX – aço com 1,6% a 1,9% de Mn (Manganês) (aço-Manganês) 

SAE 14XX – aço-Carbono com 0,10% de Nb (Nióbio) 

SAE 15XX – aço-Carbono com teor de Mn de 1,0% a 1,65% (aço-Manganês) 

SAE 2XXX – aço-Níquel

SAE 23XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% 

SAE 25XX – aço com Ni entre 4,75% e 5,25%

OBS: O Níquel e o manganês reduzem a temperatura eutetóide. A temperatura de transição é reduzida progressivamente com o aumento do teor de níquel (aproximadamente 10 °C para 1% de níquel), mas a redução da temperatura de transformação no resfriamento é maior e irregular. A temperatura de transformação é mostrada na figura para um aço de baixo carbono (0,2%). A mudança ocorre neste caso para um teor de níquel de 8%. Já um aço com 12% de níquel, a transformação começa abaixo de 300 °C no resfriamento

SAE 3XXX – aço-Níquel-Cromo

SAE 31XX – aço com Ni entre 1,10% e 1,40% e com Cr entre 0,55% e 0,90% 

SAE 32XX – aço com Ni entre 1,50% e 2,00% e com Cr entre 0,90% e 1,25% 

SAE 33XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% e com Cr entre 1,40% e 1,75% 

SAE 34XX – aço com Ni entre 2,75% e 3,25% e com Cr entre 0,60% e 0,95% 

SAE 4XXX – Aço-Molibdênio 

SAE 40XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30% 

SAE 41XX – aço com Mo entre 0,08% e 0,25% e com Cr entre 0,40% e 1,20% 

SAE 43XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Cr entre 0,40% e 0,90% e com Ni entre 1,65% e 2,00% 

SAE 46XX – aço com Mo entre 0,15% e 0,30%, com Ni entre 1,40% e 2,00% 

SAE 47XX – aço com Mo entre 0,30% e 0,40%, com Cr entre 0,35% e 0,55% e com Ni entre 0,90% e 1,20% 

SAE 48XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Ni entre 3,25% e 3,75% 

OBS: O molibdênio pode formar carbonetos complexos no ferro alfa e no ferro gama como (FeMo)6C, Fe21Mo2C6, e Mo2C na presença de carbono. O efeito do molibdênio na forma da curva TTT é similar ao do cromo. O Molibdênio aumenta a temperabilidade e reduz as temperaturas de têmpera. Também ajuda a aumentar a dureza ao rubro e a resistência ao desgaste. O molibdênio é um dos constituintes de alguns aços rápidos, aços resistentes a corrosão e altas.

SAE 5XXX – aço-Cromo 

SAE 51XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,20% 

OBS: O Cromo aumenta a temperabilidade do aço e contribui para a resistência ao desgaste e dureza. Quando o cromo excede 11% em aços de baixo carbono, um filme inerte é formado na superfície, criando resistência ao ataque por reagentes oxidantes. Percentagens mais altas de cromo são encontradas em aços resistentes a altas temperaturas.

Aços com cromo são mais fáceis de usinar do que aços com níquel de resistência mecânica similar.

Os aços com maiores teores de cromo são suscetíveis à fragilização quando resfriados lentamente na faixa de 550/4500C, a partir da temperatura de têmpera. Os aços com cromo são usados quando durezas elevadas são requeridas, como em matrizes, rolamentos, limas e ferramentas.

SAE 6XXX – aço-Cromo-Vanádio 

SAE 61XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,00% e com 0,10% de V 

OBS: O vanádio é um formador de carbonetos (forma VC) e tem ação benéfica nas propriedades mecânicas de aços tratados termicamente, especialmente na presença de outros elementos. Ele precipita no revenido na faixa de 500 - 600 0 e pode induzir endurecimento secundário. O vanádio em pequenas quantidades aumenta a tenacidade pela redução do tamanho de grão. Acima de 1% confere alta resistência ao desgaste especialmente para aços rápidos. Pequenas quantidades de vanádio em combinação com cromo e tungstênio aumentam a dureza ao rubro.

SAE 7XXX – aço-Cromo-Tungstênio

OBS: O tungstênio forma carbonetos WC e W2C, mas na presença de ferro forma Fe3W3C ou Fe4W2C. Quando em solução o tungstênio retarda a transformação austenita / ferrita. Ele refina o tamanho de grão e produz menor tendência a descarbonetação em serviço. 

O Tungstênio aumenta a resistência ao desgaste e confere ao aço características de dureza ao rubro. Para um percentual em torno de 1,5% a resistência ao desgaste aumenta moderadamente. Em percentagem de 4%, em combinação com alto carbono, aumenta fortemente a resistência ao desgaste. Em grandes percentagens o tungstênio combinado com cromo aumenta a dureza ao rubro.

SAE 8XXX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio 

SAE 81XX – aço com Ni entre 0,20% e 0,40%, com Cr entre 0,30% e 0,55% e com Mo entre 0,08% e 0,15% 

SAE 86XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,85% e com Mo entre 0,08% e 0,25% 

SAE 87XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,60% e com Mo entre 0,20% e 0,30% 

OBS: O molibdênio pode formar carbonetos complexos no ferro alfa e no ferro gama como (FeMo)6C, Fe21Mo2C6, e Mo2C na presença de carbono. O efeito do molibdênio na forma da curva TTT é similar ao do cromo. O Molibdênio aumenta a temperabilidade e reduz as temperaturas de têmpera. Também ajuda a aumentar a dureza ao rubro e a resistência ao desgaste. O molibdênio é um dos constituintes de alguns aços rápidos, aços resistentes a corrosão e altas temperaturas.

SAE 92XX – aço-Silício-Manganês

SAE 92XX – aço com Si entre 1,80% e 2,20% e com Mn entre 0,70% e 1,00% 

OBS: O Silício dissolve na ferrita, atuando como elemento endurecedor. Aumenta a temperatura de transformação e reduz a variação de volume gama-alfa.

SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio

SAE 93XX – aço com Ni entre 3,00% e 3,50%, com Cr entre 1,00% e 1,40% e com Mo entre 0,08% e 0,15% 

SAE 94XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,60%, com Cr entre 0,30% e 0,50% e com Mo entre 0,08% e 0,15% 

SAE 97XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,10% e 0,25% e com Mo entre 0,15% e 0,25% 

SAE 98XX – aço com Ni entre 0,85% e 1,15%, com Cr entre 0,70% e 0,90% e com Mo entre 0,20% e 0,30% 

OBS: O Cobalto tem alta solubilidade em ferro alfa e gama mas uma fraca tendência a formar carbeto. Ele reduz a temperabilidade mas mantém a dureza durante o revenimento. Ele é usado em aços para turbinas e como ligante em metais duros. Ele também intensifica a influência de elementos mais importantes em aços especiais.

O Boro tem sido usado em teores de 0,003 a 0,005% em aços previamente acalmados de grão fino, com o objetivo de aumentar a temperabilidade. Em conjunto com molibdênio, o boro forma um grupo de aços bainíticos de alta resistência à tração. O boro é utilizado em algumas ligas para revestimento de superfícies.

Conclusão:

Como demonstrado, o projetista ou o engenheiro, deve ter bom conhecimento da composição química do aço para que seja aplicado ao seu projeto, pois a má seleção do material, seja ela para melhorar a usinabilidade, resistência ao atrito, soldabilidade, e tantas outras aplicações, é de vital importância o sucesso de seu projeto.

Gostou dessa dica??? 

                                Compartilhe essa ideia!!!!!

Espero que tenham gostado, próximo post começarei a falar sobre tratamentos térmicos nos aços.

Espero vocês lá... Grande Abraço.

Engenheiro Christian Eduardo Moreira de Souza – Gerente de Projetos da Promont Engenharia.

Formado pela Universidade Paulista – UNIP – Bacelar, pós-graduação em Gestão de Projetos – PMI e mestrando em Processos de Fabricação pela Universidade Júlio de Mesquita Filho – Unesp – Ilha Solteira. 

e-mail: Christian_eduardo81@yahoo.com.br

Engenheiro Christian Eduardo Moreira de Souza
Consultoria, Inspeção Nr13, Treinamento e Palestras
CEL: 018 997587672  

Processos de Fabricação Mecânica

Como tudo acontece.

     Vocês já notaram a sua volta o quanto somos influenciados pelos processos de fabricação?

    

     Pois bem! Esse é o nosso assunto de hoje, Aproveitem essa viagem ao mundo da metalurgia.

    Vivemos em um mundo totalmente manufaturado, até os alimentos passam por manufatura ou alguma modificação, seja ela para benefício nutricional ou no controle de pragas. Na área mecânica não é diferente! 

    Cada vez mais a engenharia vêm dando passos largos no desenvolvimento de novos materiais, processos de fabricação ou beneficiamento nas propriedades mecânicas dos mesmos.

    Já notaram como os materiais que utilizamos no dia a dia têm características distintas para cada aplicação? 

    Se sua resposta for sim, curta a matéria e saiba mais como e onde tudo começa.

    

    Todo o processo se inicia nos auto-fornos (figura 1), onde o minério e outros metais "sucatas", são fundidos e misturados com outros minérios, formando o aço... Isso mesmo, é como uma receita de bolo; onde em sua composição, para que se forme o aço são necessários a introdução de quantidades altamente dosadas de outros minérios como o silício, fósforo, manganês, garantindo assim a característica mecânicas desejadas para aquele aço.

Figura1: Alto Forno CSN

     Após conferida a sua composição química o aço é despejado em formas onde formam os lingotes que variam de 4 metros até 10 metros de comprimento, onde seguem para suas devidas matrizes para que ao final forme alguns perfis encontrados no mercado, outros perfis, necessitam que sejam feitos outros processos mecânicos para que cheguem nas formas necessárias ou que cheguem nas propriedades mecânicas necessárias para a aplicação solicitada. 

     

     Os aços são classificados em função de sua composição química, tratamentos térmicos e químicos, onde essas características dão ao aço a sua identidade. 

     Após o processo de solidificação do aço, o mesmo apresenta algumas tensões residuais em sua estrutura cristalina, onde para que o material chegue na qualidade e características mecânicas desejadas são necessários alguns processos posteriores.

     Ficou curioso sobre esses processos? 

    Aguardem as próximas postagens que vem muita coisa legal por ai. A magia metalúrgica está apenas começando...

    Abaixo postei um vídeo muito interessante que ilustra o processo. Espero gostem.

    Grande Abraço e até a próxima!

     

Engenheiro Christian Eduardo Moreira de Souza – Gerente de Projetos da Promont Engenharia.

Formado pela Universidade Paulista – UNIP – Bacelar, pós-graduação em Gestão de Projetos – PMI e mestrando em Processos de Fabricação pela Universidade Júlio de Mesquita Filho – Unesp – Ilha Solteira. 

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Qual sua profissão? Estagiário....

Profissão Estagiário.

        Quem não passou por esse momento em sua vida profissional? O estagiário a quem o texto de hoje se refere é para todos os profissionais que em algum momento, seja ele para cursos técnicos ou cursos superiores tiveram que passar.

       Quando estava em meu penúltimo ano de faculdade, lembro que comecei a entrar em pânico, pois, não sabia como um engenheiro formado se portaria perante os outros profissionais, e me perguntava.
   
       "Será que tenho que ser mais enérgico, mais técnico, qual teria que ser minha postura?"

      Enfim, não achei essa resposta, e decidi ser eu mesmo, com tentativas de erros e acertos. Confesso que errei muito mais que acertei. Porém erros não mais cometidos após o ocorrido. Vida que segue, afinal, estamos em constante aprendizado.
   
      As empresas hoje em sua grande maioria, olham para o estagiário como um gasto desnecessário; os funcionário os vêem como futuros concorrentes "não generalizando", como um trabalho a mais para sua função tão atarefada do cotidiano.

     Voltando à frase citada acima, todos nós acabamos passando por isso em um determinado momento, e acredito que muitos ao fazer seu estágio se sentiram desmotivados ao conseguir o tão "sonhado estágio"

     Porque isso???   Bom, irei me explicar.


     O aluno, ao ingressar em uma escola anceia por uma carreira de sucesso, "mudar o mundo" digamos assim, porém hoje com a concorrência cada vez mais acirrada, a disputa é enorme. Ao conseguir o estágio tão desejado, o aluno se vê em uma área "isolada" da empresa ou "mal aproveitado" digamos assim.
    Com certeza você deve estar se perguntando o porque isolada. O estagiário ao ingressar na empresa, ele têm informações que foram passadas para ele em um contexto geral da área que ele desejou seguir, porém ao que muitos não sabem, a grande maioria das informações acabam não sendo utilizadas, "não para aquele segmento da empresa", e ficam perdidos sem saber que rumo tomar.
   Acredito que o estagiário é uma pedra preciosa a ser lapidada, se bem lapidada ela lhe dará bons retornos financeiros.

     Minha visão hoje, é de que o estagiário é o funcionário mais motivado da empresa, pois ele têm a informação acadêmica fresca em sua cabeça, e quer mostrar o seu potencial para a empresa e se sentir útil, afinal de contas, sua carreira tão sonhada está em jogo.

    Contudo, a realidade nos mostra ser totalmente diferente. O estagiário ao ingressar na empresa é posto em tarefas que o funcionário do setor foge para fazer, não passa a informação completa para o estagiário pois acha perda de tempo, e o mesmo acaba tendo que aprender na raça a realizar as tarefas.

    Ora! O estagiário está lá para aprender as tarefas do cotidiano, isso não quer dizer que ele seja incapaz de realizar tarefas com perfeição, não quer dizer que a opinião dele não tenha valor ou mesmo que as ideias dele não sejam boas.

    Vejo que essa visão está mudando, e em muitas empresas e muitos profissionais já encaram o estagiário como um colaborador como os outros, mas isso está muito longe de acabar. Acredito que chegaremos lá num futuro não tão distante.

    Empresários, lapidem suas jóias, faça-os se sentirem partes do processo, aproveitem os estagiários de hoje, afinal ele poderá ser um grande profissional em vossa empresa se bem lapidado.

Engenheiro Christian Eduardo Moreira de Souza – Gerente de Projetos da Promont Engenharia.

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A importância da usinagem de manutenção dentro da indústria.

A importância da usinagem de manutenção dentro da indústria.

Muito se fala nos dias atuais sobre usinagem à altas velocidades, melhor e maior rendimento nos processos de fabricação, estudos mostrando o alto desempenho das ferramentas de metal duro, dentre outros estudos mais recentes, porém um assunto muito pouco discutido é posto em questão nesse artigo. A importância da usinagem de manutenção dentro da indústria.

É sabido que, todos os componentes das máquinas têm um tempo útil de trabalho, e que algumas manutenções internas são imprescindíveis para que o processo industrial permaneça sem afetar a produtividade das mesmas. Pensando nisso, esse artigo apresentará uma síntese sobre a importância nesse setor tão pouco explorado atualmente.

O profissional de manutenção industrial no ramo de usinagem, deve ter uma bagagem muito boa, pois a cada manutenção, seja ela preditiva, preventiva ou corretiva, o mesmo se deparará com situações diferentes, mesmo vindas do mesmo equipamento, e é nesse momento em que suas habilidades “técnicas ou intelectuais”, sejam postas à toda prova.

Na usinagem de manutenção, o conhecimento em máquinas convencionais é primordial, diferentemente das máquinas projetadas para alta produtividade, as máquinas convencionais promovem uma infinidade de operações destinadas para diferentes situações, tais como a recuperação de eixos após um enchimento devido à desgastes decorrentes ao trabalho do cotidiano, fabricação de buchas, pinos, parafusos em baixa escala.

O perfil do profissional vai muito além de apenas operar a máquina, pois o mesmo deve dominar técnicas de centragem de diversas peças com geometrias diversas.

Outra qualidade que o profissional deve possuir, é o conhecimento dos processos de soldagem, sistema ISO para ajustagem de rolamentos, buchas, pinos, dentre outros, o conhecimento de materiais é imprescindível, pois, na área da manutenção, a má seleção do material para a substituição da peça antiga pode ocasionar falhas e acidentes ainda maiores do ocasionado anteriormente.

Conclusão:

A usinagem de manutenção está presente desde o início dos processos produtivos, e essa área está longe de se extinguir, pois ela é de suma importância para todos os setores fabris conhecidos. Em suma, sem os profissionais e maquinários convencionais no setor de manutenção a indústria seria totalmente diferente de como a conhecemos.

Engenheiro Christian Eduardo Moreira de Souza – Gerente de Projetos da Promont Engenharia.

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