Como é feito o aço de alta resistência?

É impossível pensar como a indústria funcionaria sem materiais como o aço. Como existem diferentes tipos de aço, com características próprias de plasticidade e composição química — entre eles, o aço de alta resistência.

É importante conhecer cada uma das suas funcionalidades e como pode ser usado, para saber se esse material é o mais indicado para suas necessidades. Pensando nisso, a PCP desenvolveu esse artigo sobre as principais questões do tema.

Boa leitura!

Aços: Propriedades e classificação

Graças a sua alotropia[1] , o ferro pode ser classificado de diferentes modos com base em suas aplicações e propriedades mecânicas. Não à toa, entidades como AISI, SAE, ASTM e DIN adotaram um sistema de classificação universalmente aceito e que serviu como base para o sistema brasileiro, adotado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

Assim, em função das suas resistências e aplicações, os aços estruturais podem ser classificados como:

Aços ao carbono;
Aços liga;
Aços de alta liga;
Aços de alta resistência, aços de ultra-ultra resistência e aços avançados de alta resistência

Aço de alta resistência

Como o próprio nome já indica, esses são aços com baixo teor de liga e alto limite de resistência. No Brasil, são conhecidos pelas siglas BLAR (Baixa Liga e Alta Resistência) e HSLA (em inglês, High Strenght Low Alloy).

Sua composição pode variar, mas costuma ter menos que 0,15% de Carbono, 1,65% de Manganês e níveis baixos (abaixo de 0,035%) de Fósforo, enxofre e outros elementos. Hoje em dia, como vimos anteriormente, existem duas categorias reconhecidas: aços de alta resistência mecânica e de ultra alta resistência mecânica. Essa classificação baseia-se no Limite de Escoamento (Le), sendo que a alta resistência “Le” varia de 450Mpq a 800Mpa, enquanto a ultra-alta Resistência “Le” varia entre 900Mpa a 1500Mpa.

Como é feito?

Dentro das indústrias, se tornou quase obrigatória a produção de aços destinados à fabricação de componentes mais leves. Eles usam uma quantidade menor de material sem afetar os níveis satisfatórios de resistência. Foi neste cenário que surgiram os aços de alta resistência!

A elaboração dessa família de aço decorre do uso da laminação controlada, que visa basicamente o refino da microestrutura austenítica ao final da laminação.  O mesmo é transferido para a estrutura ferrítica resultante da sua transformação. Assim consegue-se aumentar simultaneamente a resistência mecânica e a tenacidade do aço.

Este estado da arte possui forte componente devido à tecnologia de equipamento empregada, que é própria de cada Usina, juntamente com adição de microligantes  NIOBIO (Nb), TITANIO (Ti) e VANADIO (V). 

O processo de fabricação para obtenção dessa família de aços é obtido principalmente via têmpera direta ou resfriamento acelerado. Esses processos exigem conhecimento metalúrgico, tecnologia de equipamento e boas práticas. Ou seja: métodos e processos definidos, objetivando propriedades repetitivas e consistentes.

Quais são suas principais características e aplicações?

Os aços de alta resistência possuem baixo teor de elementos de liga e alto limite de resistência mecânica, em comparação aos aços-carbono tradicionais. Em sua matéria há baixa presença de carbono e quantidades muito controladas de cobre, níquel, nióbio, nitrogênio e vanádio. Assim, gera boa conformabilidade, soldabilidade e resistência superior, apresentando limite de escoamento que varia entre 380 MPa até 700 MPa.

A seleção dessa família de aço objetiva sempre redução de peso na sua aplicação. São materiais mais modernos, utilizados em componentes de equipamentos rodoviários, chassis, longarinas, fueiros, componentes estruturais em geral.

Nota-se que segmento de linha amarela e máquinas agrícolas, estão fazendo uso intenso dos aços de alta resistência mecânica com o objetivo de salvar peso de componentes, redução do cordão de solda, aumentar volume transportado, redução do consumo de combustível e emissões de gases que provocam efeito estufa.

Vantagens do RAVUR, um aço de alta resistência

Os modernos aços de alta resistência Usiminas RAVUR são produzidos no Brasil e combinam alta resistência com excelente conformabilidade, soldabilidade e tenacidade. São as soluções ideias para redução de peso e aumento da vida útil dos equipamentos.

O RAVUR é uma alta resistência a desgaste, produzido por faixas de Dureza Brinell 400/450/500 HBW. Ele foi especialmente desenvolvido para encarar os trabalhos mais difíceis e oferece verdadeiro equilíbrio entre força e flexibilidade.

Um aço moderno e com desempenho superior em máquinas equipamentos de transporte, tais como básculas, caçambas basculantes, pás carregadeiras, britadores, peneiras, chutes, moegas, martelos e compactadores.

Os aços RAVUR têm alta resistência aos mecanismos de desgaste por abrasão (que são 90% dos casos), sendo este o seu principal diferencial, a alta resistência ao atrito por arraste.