Conceito de metal

INTRODUÇÃO

Dentre os materiais encontrados no nosso dia-a-dia, muitos são reconhecidos como sendo

metais, embora, em quase sua totalidade, eles sejam, de fato, ligas metálicas.

O conceito de metal está relacionado a um certo número de propriedades facilmente

reconhecíveis, como por exemplo, o brilho metálico, opacidade, boa condutibilidade elétrica

e térmica, ductilidade, etc..

Uma liga consiste da união íntima de dois ou mais elementos químicos onde pelo menos um

é um metal e onde todas as fases existentes tem propriedades metálicas. Como exemplos,

temos o latão (liga de cobre e zinco), o aço carbono (liga de ferro e carbono), o bronze (liga

de cobre e estanho) e muitas outras.

O grande uso do aço pode ser atribuído às notáveis propriedades desta liga, à abundância

das matérias-primas necessárias à sua produção e o seu preço competitivo. O aço pode ser

produzido em uma enorme variedade de características que podem ser bem controladas, de

modo a atender um certo uso específico. O produto final pode ser algo como um bisturi

cirúrgico, um arranha-céu, uma ponte gigantesca ou um petroleiro, um reator nuclear ou um

fogão.

O aço é uma liga de natureza relativamente complexa e sua definição não é simples, visto

que, a rigor, os aços comerciais não são ligas binárias. De fato, apesar dos seus principais

elementos de liga serem o ferro e o carbono, eles contêm sempre outros elementos

secundários, presentes devido aos processos de fabricação. Nestas condições, podemos

definir o aço2 como sendo uma liga Ferro-Carbono, contendo geralmente de 0,008% até

aproximadamente 2,11% de carbono, além de certos elementos secundários (como Silício,

Manganês, Fósforo e Enxofre), presentes devido aos processos de fabricação”.

1 Especialista em Engenharia de Proteção Estrutural da Gerdau Açominas S.A.

2 V. Chiaverini. “Aços e Ferros Fundidos – 7o edição”, Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais – ABM,

p. 22 (2002).

CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS

A definição de aço proposta acima permite uma distinção entre os aços carbono comuns 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-liga 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-liga, 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 microligado de alta

resistência mecânica) e o ASTM A-588 Grau K (um aço-carbono microligado de alta

resistência mecânica com elevada resistência à corrosão atmosférica).

Os aços microligados 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