Aço Liga

Aço Liga

1 INTRODUÇÃO

Todos os aços-liga são mais caros do que os aços carbonos, sendo seu preço em geral

tanto mais caro quanto maior a porcentagem de elementos de liga no aço. Por essa razão, só se

empregam os aços-liga quando as condições de serviço impossibilitarem a utilização dos aços

carbono.

2 DEFINIÇÃO DE AÇOS-LIGA

Aços-liga são aços que possuem elementos de ligas presentes nos aços carbono em

proporções mais altas, ou aços que possuam elementos de ligas que normalmente não entram na

composição dos aços carbono. Conforme a percentagem total de elementos de liga distingue-se:

Aços de baixa liga – até 5% de elementos de liga

Aços de média liga – de 5% até 10% de elementos de liga

Aços de alta liga – mais de 10% de elementos de liga.

Só é possível diferenciar os diversos tipos de aços de baixa liga e entre os aços de baixa

liga e os aços carbono por meio da análise química ou pelo teste de pontos.

O Teste por Pontos é um ensaio de identificação de materiais metálicos que consiste na

aplicação de reagentes químicos em uma região de sua superfície previamente preparada. O

reconhecimento do material se baseia nos efeitos de reações químicas, bem como nos resultados

do teste do ímã (ensaio que se realiza em materiais metálicos pela aplicação de um ímã,

classificando o material em magnético, levemente magnético e não-magnético).

3 SERVIÇOS DE APLICAÇÃO DOS AÇOS-LIGA

3.1 Altas Temperaturas

Serviços acima do limite de temperatura do uso prático do aço carbono (ver item 4.4) ou

dentro dos limites, quando necessária maior resistência mecânica (ver gráfico 5.1), maior

resistência à fluência ou maior resistência à corrosão.

3.2 Baixas Temperaturas

Uso de aços-ligas para temperaturas inferiores à -45OC (limite do aço carbono)

3.3 Alta Corrosão

Serviços onde o fluido é corrosivo, mesmo quando em temperaturas dentro da faixa usual

de trabalho do aço carbono. Os aços-ligas têm, geralmente, maior resistência à corrosão que o aço

carbono.

3.4 Sem Contaminação

Serviços onde não pode haver contaminação dos produtos, tais quais os produtos

alimentícios e farmacêuticos. Nestes casos, mesmo as corrosões moderadas, sempre geram

resíduos que vão contaminar o fluido contido no equipamento.

3.5 Segurança

Serviços com fluidos perigosos (temperaturas elevados, tóxicos, inflamáveis, explosivos

etc) ou em equipamentos de importância, para os quais qualquer interrupção causa grandes

prejuízos.

5.4 AÇOS-LIGA DE MOLEBIDÊNIO E CROMO-MOLIBIDÊNIO

Composição: até 1% de Mo e 9% de Cr . Estes aços destinam-se especificamente a

empregos em temperaturas elevadas. São todos materiais magnéticos com estrutura férrica. A

tabela 5.1 mostra a composição química e as principais propriedades usuais dessa classe.

O principal efeito da adição de cromo é o aumento da resistência à oxidação, o cromo tem

grande afinidade pelo oxigênio, e oxida-se preferencialmente, formando uma película forte e

aderente: de óxidos e hidróxidos; que protege o ferro. O gráfico 5.2 mostra a variação relativa da

velocidade de oxidação dos aços ao cromo para a corrosão atmosférica e pelo ácido nítrico e o

gráfico 5.3 mostra o aumento de peso devido a oxidação ao ar dos aços carbono e aços-liga após 1000h de exposição. O cromo ainda aumenta a resistência a grafitização, sendo que para os aços

com mais de 1% de Cr, não há mais a ocorrência deste tipo de corrosão. A adição de Si, que pode

chegar até 2,5%, também contribui para reduzir sensivelmente a oxidação em temperaturas

elevadas.

A principal ação do molibdênio é o grande aumento da resistência à fluência do aço,

contribuindo também para aumentar a resistência mecânica em temperaturas elevadas e a

resistência de corrosão por pites. O Mo combina-se com o carbono, formando precipitados de

carbonetos complexos que dificultam o escorregamento dos planos de clivagem, resultando,

assim em menores deformações do material. O gráfico 5.4 mostra o aumento da resistência a

fluência em função da temperatura para 1000h de trabalho. Neste gráfico pode-se notar que a

adição de apenas ½ % de Mo mais que dobra a resistência a fluência da tensão de ruptura. Podese

também observar a superioridade dos aços-liga contendo 1 ¼ % de Cr, sobre os aços com

cromo mais alto parra temperaturas até 550-600OC.

Os aços-liga com até 2 ½ %Cr foram desenvolvidos para serviços em temperatura

elevada, onde os esforços mecânicos sejam elevados e a corrosão moderada. Os aços contendo

maus de 2 ½ %Cr são especificados para serviços em temperaturas