ATPS Resitencia

4- AÇOS CARBONO

4.1- INTRODUÇÃO

De todos os materiais o aço carbono é, como veremos, o material de maior uso, sendo

empregado na maioria dos equipamentos de processo, ficando a utilização de qualquer outro

material restrita aos casos que não é possível o emprego do aço carbono. A razão é que o aço

carbono, além de ser um material de fácil usinagem, de boa soldabilidade, de fácil obtenção e

encontrado em todas as formas de apresentação, é o material metálico de menor preço em relação

à sua resistência mecânica. Para mostrar a predominância do aço carbono, basta dizer que a

produção desse material corresponde a 90% da soma da produção de todos os outros materiais

metálicos. Em uma refinaria de petróleo típica, a percentagem em peso do aço carbono, no total

de todos os equipamentos de processo é aproximadamente 95%.

Os aços carbono são ligas metálicas de ferro e carbono, possuindo uma quantidade entre

0,05 e 2,0%, em peso, de carbono, contudo, na prática, a quantidade de carbono nunca supera o

valor de 1,5%, sendo que nos equipamentos de processos a quantidade máxima de carbono é de

0,35%. Alem de ferro e carbono, esses aços podem conter pequenas quantidades de: manganês,

enxofre, fósforo, alumínio e silício. De acordo com a norma NBR 6215 pode possuir elementos

de liga em teores residuais máximos de Cr =0,20%, Ni =0,25%, Al 0,10%, B = 0,0030%, Cu =

0,35%.

A resistência mecânica do aço carbono vai de 32 a 66kg/mm2, seu limite de escoamento

está entre 17 a 28kg/mm2 e seu alongamento é de 18 a 35%. É lógico que os tratamentos térmicos

e a deformação a frio podem ocasionar valores fora do intervalo acima.

4.2 EFEITO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA

As propriedades dos aços carbono são profundamente afetadas pelas variações de sua

composição química. O aumento de carbono causa um aumento do LR (limite de resistência) do

LE (limite de escoamento) e na temperabilidade (possibilidade de formação da estrutura

metaestável martensita), na dureza, e diminui a ductilidade. O aumento da temperabilidade

dificulta a solda devido ao endurecimento do material. Veja a figura 4.1. Observe que o

tratamento térmico de normalização produz um aço com maior LR e LE e menos dúctil do que o

tratamento térmico de recozimento.

Como já havíamos estudado, podemos dizer que para uma mesma composição química, as