Tecnico Em Mecânica

Escola Técnica Cristo Rei

Mecânica 2012/2

Materiais II

Linhares, 29 de julho de 2013.

CETEC

Aços para Arames e Fios

Professor: Jefran

Componentes:

André Luiz

Rautmo Pansini

Ronny Martins

Willian Alberto

Introdução

Os arames e fios possuem seções transversais uniformes, podendo variar os diâmetros entre 0,02 mm até 20 mm ou mais.

As barras, obtidas por laminação a quente, dão origem ao chamado “fio-máquina”, cujo diâmetro varia, em geral, de 5,0 a 5,5 mm. Podem, contudo, apresentar diâmetros maiores.

Os aços utilizados na produção desses materiais variam em composição, desde aços de carbono mais baixo, para aplicações mais comuns, passando pelos aços de médio e de alto carbono, para as aplicações de maior responsabilidade até os aços-liga, com teores variáveis de elementos de liga. Em qualquer caso, os produtos resultantes podem ser empregados no estado recozido ou no estado encruado, sendo comum, no caso de baixo carbono, o estado recozido e nos aços de médio carbono ou com elementos de liga, o estado encruado. Alguns dos produtos resultantes podem ser igualmente submetidos à têmpera e ao revenido.

Os arames são produtos com as mais variadas aplicações, desde as mais simples, como para cercas ou fabricação de pregos, até as mais criticas, para molas, para cabos de elevadores, de guindastes, de pontes rolantes, de pontes pênseis e os chamados “fios de música” ou “cordas de piano”, os quais, devido à composição química, controle de fabricação e tratamento térmico especial (“patenteamento”) é considerado entre os mais sofisticados produtos de aço.

Aços para Arames e Fios

O fio-máquina, antes de ser submetido à “trefilação”, é decapado em solução de ácido sulfúrico ou ácido muriático, com 5 a 20% de concentração, sendo normalmente os banhos aquecidos a vapor. O material é, em seguida, lavado em água corrente e, posteriormente, recebe uma capa de cal ou outro material, com diversas finalidades, como neutralizar o excesso de ácido, evitar ferrugem e servir como “carregador” de lubrificante, durante a trefilação.

Os aços de baixo carbono são empregados em aplicações de menor responsabilidade. Entre os aços recomendados para essas aplicações citam-se os tipos AISI 1005, 1006, 1008, 1010, 1012, 1015, 1020, 1022. São utilizados quer sem tratamento térmico, isto é, no estado encruado, quer no estado recozido, isto é, submetidos a um recozimento ou normalização após trefilação. Em certas aplicações, como para eletrodos de solda, as propriedades mecânicas não constituem um requisito importante, mas sim a análise química. No caso citado de eletrodos, com carbono em torno de 0,08%, o teor de impurezas deve ser mantido ao mínimo, para evitar problemas de soldagem; o enxofre, por exemplo, em teores acima de 0,03%, provoca uma formação superficial muito grande de crateras.

Os arames de aço de alto carbono são os mais importantes devido às aplicações a que se destinam e que exigem elevados valores para as propriedades mecânicas. Tais arames são os mais difíceis de serem produzidos, requerem métodos e precauções principalmente nos tratamentos térmicos e podem ser agrupados em dois grupos:

Não patenteados, cujas aplicações são limitadas, como para eletrodos de solda utilizados para revestir peças gastas que devam apresentar apreciável resistência ao desgaste ou à abrasão, ou em peças que serão submetidas a tratamento térmico posterior, como arruelas de pressão, cujo material de origem é coalescido antes de serem trefilados e, posteriormente, após a obtenção das arruelas, estas são temperadas e revenidas, a fim de atingirem a dureza necessária. Outros exemplos dizem respeito a molas a serem temperadas e revenidas, após devidamente conformadas;

Patenteados, que se caracterizam por receberem, antes da trefilação, um tratamento térmico especial denominado “patenteamento”.

Pode-se assim resumir, que os fios de aço para aplicações de responsabilidade exigem característicos mecânicos adequados: não só altos limites de resistência à tração e à fadiga, como também uma combinação de valores de limites de escoamento, de proporcionalidade, alongamento e estricção tal que os torne facilmente adaptáveis às condições de serviço, por vezes extremamente severa. Para isso, é importante que se fixe perfeitamente tanto a composição química do aço, como também, e talvez principalmente, o tipo e as condições de tratamento térmico antes ou após a trefilação.

Vantagens dos fios e arames de aço

Aço é o único material que pode ser 100% e indefinidamente reciclado sem qualquer perda de qualidade. A elevada taxa de reciclagem de vigas de aço reduz os seus impactos ambientais de 40%%. O aço é a solução mais apropriada para aplicações de elevada vida útil. Camadas de revestimento dos aços sustentáveis reduzem os impactos ambientais não somente dos produtos como também dos processos.

Resistividade do produto.

Resistência ao desgaste: é bastante grande, principalmente quando se adota o uso de ligas apropriadas.

Tipo

Aço baixo carbono.

Aço médio carbono.

Aço alto carbono (0,8 – 0,95% de C).

Quanto as propriedades

Excelente resistência à tração (depende da aplicação).

Boa ductilidade para ser conformado.