ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS AÇOS ASTM A-36 E CA50 EM UM ENSAIO DE TRAÇÃO

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ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS AÇOS ASTM A-36 E CA50 EM UM ENSAIO DE TRAÇÃO

ANALYSIS OF MECHANICAL BEHAVIOR OF ATM A-36 AND CA50 STEELS IN A TRACTION TEST

Renier Gomes ([e-mail])

Estudante de engenharia mecânica na universidade São Judas Tadeu Campus Unimonte, Santos

Willian Sousa ([e-mail])

Estudante de engenharia mecânica na universidade São Judas Tadeu Campus Unimonte, Santos

Resumo: Este artigo científico tem como objetivo principal abordar alguns dos aspectos técnicos existentes entre os aços ASTM A36 e CA-50. Será elaborado um relatório comparativo entre as estruturas atômicas e as aplicações disponíveis para estes materiais a fim de permitir com que se conheça com mais profundidade todas as principais características entre os mencionados componentes, suas respectivas composições químicas, processos de fabricação, suas aplicações e suas propriedades. Diversos dados que foram coletados ao longo dos ensaios realizados em laboratório serão confrontados com os dados que foram previamente fornecidos pelos fabricantes dos referidos aços com o propósito de fundamentar todas as considerações explicitadas ao longo deste artigo científico. O processo de fabricação de cada tipo de aço será relatado e avaliado por meio de numerários e exibição de gráficos para que seja possível compreender com mais precisão a influência que tais procedimentos possuem nos aspectos mecânicos dos aços estudados já que suas aplicações dependem diretamente do comportamento mecânico destes metais. Foram consultados artigos virtuais de fabricantes e manuais disponibilizados via internet para que os comparativos possam ser reforçados junto aos resultados obtidos nos ensaios realizados. Foi notado que os ensaios trouxeram valores esperados e dentro das médias para cada tipo de aço permitindo com que existisse coerência entre o que foi avaliado.

Palavras-chave: Aço. Ensaio. Processo. ASTM A36. CA-50.

Abstract: This scientific paper aims to address some of the technical aspects of A36 and CA50 steels. A comparative report will be compiled between the atomic structures and the applications available for these materials in order to allow a deeper understanding of all the main characteristics between the said components, their chemical compositions, manufacturing processes, their applications and their properties. Several data that were collected during the tests carried out in the laboratory will be confronted with the data that were previously supplied by the manufacturers of these steels in order to substantiate all the considerations made explicit throughout this scientific article. The manufacturing process of each type of steel will be reported and evaluated by means of numerals and graphical display so that it is possible to more accurately understand the influence that such procedures have on the mechanical aspects of the studied steels since its applications depend directly on the mechanical behavior of these metals. Virtual articles from manufacturers and manuals made available via internet were consulted so that the comparisons could be reinforced with the results obtained in the tests carried out. It was noted that the tests brought expected values and within the averages for each type of steel allowing that there was coherence between what was evaluated.

Keywords: Steel. Test. Process. ASTM A36. CA-50.

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1 INTRODUÇÃO

        Os alunos de engenharia mecânica, cursando no segundo semestre de 2018 a disciplina de ciência dos materiais, ministrada pelo professor Rodrigo Zauberas, na universidade São Judas Tadeu, acompanharam os ensaios de tração realizados na máquina de ensaios universal modelo Tinius Olsen Super L, pelo técnico de laboratório da universidade com a supervisão do docente para fins de aprimoramento do conteúdo visto em sala referente a ensaios de tração e sua importância para delimitação de qual material deve ser utilizado para cada tipo de finalidade. Nos primeiros ensaios os dados referentes a tensão máxima e de escoamento apresentaram valores bem abaixo daqueles esperados, o que fez com que os ensaios fossem realizados novamente para colher novamente essas referências.

O intuito dos ensaios foi demonstrar a origem dos dados e a formação da curva tensão x deformação durante os experimentos. Além disso o artigo pretende retratar as composições dos aços ASTM A36 e CA-50, bem como seus processos de fabricação, utilizações no ambiente e outras curiosidade e dados interessantes a respeito. Após a realização dos ensaios pela segunda vez, foi possível comparar alguns dados com as informações de fabricantes e padrões de pesquisas, obtendo-se no ensaio valores bem próximos daqueles comparados, além disso foi possível observar uma pequena redução de área do CA-50 e uma considerável redução de área do ASTM A36, confirmando as expectativas já que o ASTM A36 possui maior dutilidade que o CA-50.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 Composição Química

        De acordo com os dados retirados do catálogo da Arcelor Mittal, as composições químicas dos aços analisados seguem o padrão demonstrado no Quadro 1.

Quadro 1 – Composição química dos aços ASTM A36 e CA-50

AÇO	C (máx)	Mn (máx)	Si (máx)	S (máx)	P (máx)	Outros	Fe (máx)
ASTM A36	0,25%	2,00%	0,40%	0,05%	0,04%	1,00%	96,26%
CA-50	0,35%	1,50%	0,50%	0,05%	0,05%	0,55%	93,00%

Fonte: Adaptado pelo autor de catálogo da Arcelor Mittal

2.2 Processo de Fabricação

        É importante frisar que apesar de possuírem uma grande quantidade de ferro em suas composições, tanto ASTM A36 quanto CA-50 são considerados aços, isso porque o aço possui um teor de carbono inferior a 2,14%, enquanto o ferro possui um teor de carbono de 2,14% a 6,7%, sendo que os principais aços apresentam teor de carbono inferior à 0,8%. Quanto menos carbono tiver o aço, mais suscetível a corrosão ele será. Segundo a NBR7480/2007, barras são produtos obtidos por Laminação a Quente. Portanto, os aços ASTM A36 e CA-50 são barras, não fios. Os fios são produtos obtidos por Trefilação ou Laminação a frio, como é por exemplo o CA-60.