Siderurgia. A Elaboração do Aço. DEMEC TM175 Prof Adriano Scheid

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1 Siderurgia A Elaboração do Aço DEMEC TM175 Prof Adriano Scheid

2 Seqüência : I. O processo siderúrgico Redução - Altos Fornos Refino - Aciaria II. Conformação A Laminação a Quente Laminação de Tiras a Quente III. Produtos Classificação dos Aços Aços Carbono Aços Liga Aços Inoxidáveis Aços Ferramenta

3 Histórico da Metalurgia Idade da Pedra Idade dos Metais Paleolítico Neolítico Idade do Cobre Idade do Bronze Idade do Ferro A.C A.C A.C A.C A.C.

4 Histórico do Aço Invenção do Aço Produção de Ferro Líquido Processo em Cadinho Conversor Bessemer Fornos Siemens-Martin Fornos LD e Elétricos Siderurgia Moderna A.C. Século XIV D.C D.C D.C D.C D.C.

5 Histórico da Metalurgia Idade do Cobre A fusão do Cobre no Altiplano Iraniano marca o nascimento da metalurgia. O metal era conhecido como aes cyprium (minério do chipre), uma vez que a ilha do chipre era a maior fornecedora de Cobre da antiguidade.

6 Histórico da Metalurgia Idade do Bronze O bronze é uma mistura de Cobre e Estanho, que apresenta baixo ponto de fusão. A liga é mais dura que o Cobre puro, sendo usada na fabricação de lanças, espadas, capacetes, além de ferramentas de adorno. Molde talhado em pedra

7 Histórico da Metalurgia Idade do Ferro As primeiras formas de ferro usadas pelo homem primitivo foram obtidas a partir de meteoritos, o que deu origem ao termo Siderurgia. Considera-se a possibilidade da descoberta do minério de ferro, quando fragmentos deste próximo à fogueiras eram reduzidos a ferro metálico.

8 Histórico da Metalurgia Invenção do Aço Invenção atribuída aos Hititas, ao sul da Turquia, por volta de A.C. Processo dispendioso e incerto, usado para a fabricação de espadas. Fole Carvão Minério de Ferro

9 Histórico da Metalurgia Produção de Aço Líquido Primeiros Altos-Fornos (Stuckofen), encontrados na região do Reno, Alemanha. A refusão de barras de ferro em cadinho de argila era um processo que originava um aço de melhor qualidade, entretanto, muito caro.

10 Histórico da Metalurgia Processo em Conversor Bessemer Processo criado por Bessemer consistia em passar pelo ferro líquido um fluxo de ar através de furos na base do conversor, queimando o excesso de Carbono, resultando em AÇO. O processo permitiu a produção de aço em escala industrial.

11 Histórico da Metalurgia Forno Siemens-Martin O forno Siemens-Martin é um tipo de forno para produção de aço. Tal processo foi inventado visando a utilização de combustíveis como óleos e gás, ao invés de aquecimento elétrico como é nos outros fornos utilizados em aciarias. Estes fornos eram carregados com ferro gusa líquido vindo dos altos-fornos ou da redução direta do minério de ferro, sucata de ferro (40-60%) e aditivos (fundentes). A principal diferença de funcionamento dos fornos Siemens-Martin para os conversores e fornos a arco ou indução usados nas aciarias é que a oxidação das impurezas não se dá através do oxigênio injetado, seja pela injeção de ar ou gás oxigênio puro no interior do líquido, e sim pela redução dos óxidos de ferro das sucatas sob altas temperaturas que liberam oxigênio capaz de oxidar tais impurezas. A grande dificuldade deste forno é o tempo utilizado para o processo (6-8 horas em média), muito superior a dos Conversores LD ou Fornos a Arco (cerca de 15 minutos), e a necessidade de utilização de muita sucata.

12 Histórico da Metalurgia Forno Siemens-Martin Desde o inicio do século XX até a década de 60 foi o principal tipo de forno utilizado nas aciarias, porém, com o surgimento dos conversores LD e a redução do preço da energia elétrica em relação ao aquecimento a gás ou óleo, o forno Siemens-Matin deixou de ser vantajoso, e foi gradativamente substituído por outros tipos de fornos até sua eliminação total.

13 Histórico da Metalurgia Forno LD / Elétrico Processo por Conversor LD uma lança refrigerada com água injeta oxigênio puro a uma pressão de 4 a 12 bar no conversor. Na Aciaria Elétrica, usa-se um forno a arco para a fusão de sucata ou sucata + ferro gusa para a produção de aço. Forno LD (Linz-Donawitz) Forno Elétrico a Arco

14 Fluxo de produção: Ferro-gusa e Aço Siderurgia Moderna Calcário Minério de Ferro Coqueria Gasômetro de Gás de Coqueria Alcatrão Usina de Subprodutos Carvão Pátio de Minério e Carvão Sinterização Alto Forno Gasômetro de Gás de Alto Forno Consumo Próprio Carro-torpedo Conversor Lingotamento Contínuo Fluxo de Laminação

15 Matérias primas As mais importantes matérias primas utilizadas em uma usina siderúrgica integrada são o minério de ferro, o carvão mineral e os fundentes (calcário e dolomita). Nas usinas, as matérias primas ficam armazenadas nos pátios, para garantir o pronto abastecimento do processo siderúrgico.

16 Coqueria Matéria prima: carvão mineral Produto: coque É constituída por um conjunto de fornos dispostos lado a lado, onde o carvão mineral é depositado, permanecendo por cerca de 16 horas a 1300º C sem contato com o ar. Durante o aquecimento os componentes voláteis do carvão são destilados e evaporados. O material sólido que resta nos fornos é uma massa de carbono, denominada coque. O coque é retirado dos fornos e esfriado na estação de apagamento.

17 Sinterização Matéria prima: minério de ferro, fundentes e finos de coque Produto: sinter O sínter é produto da aglomeração a quente de pequenas partículas de minério de Ferro em mistura com fundentes e finos de coque. O sínter é uma forma de carga preparada para uso em altos-fornos de grande porte.

18 Alto Forno Matéria prima: sinter, coque, minério bitolado e fundentes Produto: ferro-gusa O Alto Forno produz o ferro gusa a partir do minério de ferro, do sínter, do coque e do carvão pulverizado - PCI. A redução do minério de ferro em ferro metálico ocorre a 1500º C, pela reação do monóxido de carbono com a hematita. Fe 2 O CO 2 Fe (~94%) + 3 CO 2 (~4%) Após a redução saem do alto forno o gusa e a escória líquidos, que são separados por diferença de densidade. O gusa líquido é transferido para a aciaria por carros-torpedo.

19 Visão esquemática do processo do alto-forno Coque Sinter Minério Gás de Alto Forno Pó Lama Escória granulada Ar quente (1150 o C) Oxigênio Carvão pulverizado Gusa (1500 o C)

20 Corrida do Alto-Forno Gusa Escória

21 Transferência do Gusa para a Aciaria

22 CaO + S Fe CaS + O Fe CaC 2 + S Fe CaS + 2 C Fe Mg Fe + S Fe MgS

23 Aciaria Matérias primas: ferro gusa, sucata e fundentes Produto: aço líquido A transformação do ferro-gusa em aço é realizada em conversores a oxigênio, através da oxidação dos elementos do gusa que se deseja remover ou diminuir, como o carbono, silício, fósforo e enxofre. O teor destes elementos no gusa tornam esse metal demasiadamente frágil para ser útil como material de engenharia. A utilização de sucata de aço nos conversores evita que a temperatura atinja valores muito altos durante a oxidação. O aço líquido é transportado em panela até o lingotamento contínuo.

24 Aciaria LD Matérias primas: ferro gusa, sucata e fundentes Produto: aço líquido Si Fe + O 2 (SiO 2 ) Escória 2 C Fe + O 2 2CO Mn Fe + 1/2O 2 (MnO) Escória 2 P Fe + 5/2O 2 (P 2 O 5 ) Escória

25 CARREGAMENTO DE GUSA CARREGAMENTO DE SUCATA

26 METALURGIA DE PANELA RH (Ruhrstahl Heraeus) Forno-panela Estação de borbulhamento

27 Histórico do Lingotamento Lingotamento Convencional Limitações: 1- Produtividade / Escala de Produção Forno de Reaquecimento de Lingotes 2- Custo 3- Tempo de Laminação

28 Lingotamento Contínuo Matéria prima: Aço Líquido Produtos: Placas, Tarugos, Billets, Blooms O lingotamento contínuo transforma o aço líquido em formas sólidas de aço, em dimensões apropriadas ao seu manuseio e transformação mecânica por laminação ou Forjamento. O aço é moldado e solidificado de maneira progressiva da superfície para o núcleo do veio. A forma é cortada em comprimentos pré-definidos em função da faixa de peso dos produtos finais, buscando-se maximizar a produtividade dos processos subsequentes.

29 VISTA ESQUEMÁTICA DA MÁQUINA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO

30 Visão Geral e Produtos Semi-Acabados

31 Máquina de lingotamento Saída dos veios de lingotamento Corte das placas

32 Lingotamento Contínuo de Tarugos e Billets Lingotamento Contínuo de Bloom

33 Partida da máquina de ligotamento com barra falsa.

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36 Laminação a Quente Objetivos: Permite grandes deformações do semi-acabado até a espessura final Dá forma e dimensões requeridas no produto Elimina a estrutura e defeitos de solidificação, permitindo uma ampla utilização do aço Aumenta a resistência mecânica do material Permite o atendimento aos requisitos de Normas de produtos

37 PROCESSO DE LAMINAÇÃO A QUENTE CONVENCIONAL Realizado acima da temperatura de transformação de fase ( ) - Ar 3 ; A fase austenítica ( ) é mais macia (exige menores forças de laminação); O material recristaliza e recupera suas propriedades após cada passe de laminação a quente; A resistência à deformação plástica diminui com o aumento da temperatura. T 1 T 2 T 3 T 4 T 1 < T 2 < T 3 < T 4

38 LAMINAÇÃO A QUENTE CONVENCIONAL A recristalização da fase após cada passe de deformação promove refino do grão de.

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40 Laminador de Tiras a Quente Balança Bobina a Quente Linha de Decapagem Contínua Linha de Recozimento Contínuo de Chapas Bobina a Quente Decapada Tesoura Linha de Preparação de Bobinas a Quente Bob. e Chapa a Quente Chapa Fina a Frio Recozimento em Caixa Laminador de Encruamento Tesoura Bobina a Frio Chapa Zincada Laminador de Tiras a Frio Linha de Zincagem Contínua Linha de Preparação de Bobinas Linha de Estanhamento Bobina Zincada Bobina e Folha de Flandres Recozimento Contínuo Laminador de Encruamento Linha de Cromagem Bobina e Folha Cromada Limpeza Eletrolítica Recozimento em Caixa Fluxo de Laminação Linha de Reinspeção Bobina e Folha não Revestida

41 Laminação de tiras a quente - LTQ Matéria prima: placas Produto: chapas e bobinas a quente É composta de 5 estágios: reaquecimento, desbaste, acabamento, resfriamento e bobinamento. A placa de aço é reaquecida em forno a uma temperatura superior a 1150ºC e conduzida para o processo termomecânico de laminação a quente. O processo de LTQ consiste na deformação a quente do aço através da sua passagem entre cilindros em vários passes, até atingir a dimensão final do produto. Ao sair da última cadeira de laminação, a chapa é resfriada com água até uma temperatura pré-determinada e enrolada na forma de uma bobina de aço. A bobina laminada a quente é estocada para ser enviada aos clientes ou para seguir processamento no fluxo de produção da usina siderúrgica.

42 O Laminador de Tiras a Quente LTQ-2 Capacidade: 5,1 Mt/ano Forno de Requecimento de Placas Duo Contínuo R1 Laminador Universal Contínuo VE3 R3 e VE4 R4 Quebrador de Carepa e Descamação PSB Trem Acabador Contínuo em Tanden Mesa de Resfriamento Bobinadora Balança Bobina a Quente Laminador de Borda VE1 Laminador Universal Reversível VE2 R2 Tesoura de Pontas Bobina Tesoura Bobina e Chapa a Quente AÇOS: extra-baixo-c até alto-c; IF; HSLA; API Laminador de Acabamento LPBQ Desempenadeira

43 RESUMO DAS PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO - REAQUECIMENTO Faixa de Temperatura de Trabalho Início: ambiente ou a quente Fim: > 1150ºC Fornos de Reaquecimento de Placas Quantidade: 04 - tipo Walking beam; Largura: mm; Comprimento: mm; Capacidade: 1000t/h Objetivos: Elevar e homogeneizar a temperatura da placa até 1150 ºC a 1250 ºC; Dissolver partículas formadas após o lingotamento e durante o resfriamento da placa.

44 RESUMO DAS PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO - DESBASTE Faixa de Temperatura de Trabalho Início: 1150 a 1250ºC Fim: > 1000ºC Seção de Desbaste 04 Laminadores esboçadores horizontais; R1 : duo / R2 : quádruo reversível / R3 - R4 : quádruo contínuo conjugado. 04 Laminadores esboçadores verticais; Tecnologia AWC (VE2 /VE3-VE4), Comp. Processo. Descamações (R1/R2/R3/R4): 170 Bar - 435m 3 /h Objetivos: Reduzir a espessura da placa de ~ 257 mm até ~ 35 mm, em ~ 6 a 10 passes (usual 8 passes); Definir a largura final do produto, reduzindo em 40 a 110 mm a largura da placa, e eliminar o alargamento. Eliminar a estrutura bruta de solidificação e vazios da placa.

45 RESUMO DAS PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO - ACABAMENTO Seção de Acabamento 07 Laminadores horizontais conjugados; Velocidade de até 1308 mpm na última cadeira; Faixa de Temperatura de Trabalho Início: > 980ºC Fim: 830 a 950ºC Tecnologias modernas: AGC hidráulico (F5/F6/F7); Roll Bending Force (F2 a F7) ; WRS (F2/F3/F4) ; Comp. Processo Objetivos: Conferir a dimensão e forma finais ao produto laminado, de maneira uniforme e com mínimas variações; Conferir as características mecânicas e microestruturais desejadas no produto final laminado.

46 RESUMO DAS PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO - RESFRIAMENTO Seção de Resfriamento com água 14 bancos de chuveiros tipo Laminar Flow, superiores basculantes e inferiores fixos, com 08 chuveiros em cada banco. 04 bancos tipo vernier (acionamento individual) Fx. Temperaturas Início: 830 a 950ºC Fim: 550 a 750ºC Objetivos: Resfriar a tira desde a temperatura de fim de laminação até a temperatura de bobinamento desejada; Tratar térmicamente o produto; Conferir características mecânicas e microestruturais no produto laminado.

47 RESUMO DAS PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO - BOBINAMENTO Seção de Bobinamento 03 bobinadeiras tipo pneumáticas; Faixa de Temperatura de Trabalho Bobinamento: 550 a 750ºC Objetivos: Enrolar a tira na forma de bobina; Formar um volume compacto que permitirá: i) Um resfriamento lento do material; ii) Facilitar o transporte, manuseio e utilização do material; iii) Minimizar danos no produto laminado.

48 Larguras (mm) Características Dimensionais dos Produtos Laminados a Quente Espessuras Finais BQ - bobina a quente: 1,20 esp. 5,00 mm BG - bobina grossa: 5,01 esp. 12,75 mm Larguras Finais 680 a 1575 mm Peso Final médio - 21 t máximo - 34 t Diâmetro interno = 762 mm Diâmetro externo = 2286 mm máx. A combinação de espessura x largura final do produto, depende do nível de resistência mecânica do aço ,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Espessuras (mm) TRM 1 TRM 2 TRM 3(C-Mn) TRM 3(ARBL S2) TRM 4 TRM 5

49 PLACAS FLUXO DOS PRODUTOS LQ LTQ ARMAZÉM de BQ/BG CLIENTE EXTERNO BQ BG DECAPAGEM BQD LTF BQ ENTREGA DIRETA CLIENTE EXTERNO CLIENTE EXTERNO L.P.B.Q. BQ c/ LA DECAPAGEM BQD LTF CLIENTE EXTERNO BG ENTREGA DIRETA CLIENTE EXTERNO

50 Laminação a Quente de Barras e Perfis Matéria prima: Blocos, Tarugos. Billets, Blooms Produto: Barras, Perfis, Trilhos, Vergalhões, Fio Máquina É composta de 3 estágios: reaquecimento, desbaste, Laminação de Barras e Perfis (Cadeira Formadora). A Tarugo de aço é reaquecido em forno a uma temperatura superior a 1150ºC e conduzida para o processo termomecânico de laminação a quente. O processo de LBP consiste na deformação a quente do aço através da sua passagem entre cilindros ranhurados em vários passes, com a inversão a 90 0 até atingir a dimensão final do produto. Ao sair da Cadeira Formadora, a forma é resfriada de forma controlada a fim de conferir propriedades mecânicas adequadas.

51 Laminação a Quente de Barras e Perfis

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53 COMPORTAMENTO MECÂNICO DE AÇOS PRODUTOS LAMINADOS A QUENTE

54 Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas Mecanismos Disponíveis: a- Encruamento b- Refinamento de Grão c- Soluções Sólidas d- Segunda Fase e- Transformações de Fase

55 Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas a- Encruamento Endurecimento por deformação a frio. A resistência à movimentação de discordâncias se eleva como resultado do aumento da densidade de discordâncias no material. Trabalho a Frio (T < Trec.) x Trabalho a Quente (T> Trec.) T recristalização ~ (0,3 0,5) T fusão (K) Temperatura de Recristalização Temperatura de Fusão Metal Chumbo Estanho Zinco Alumínio (99,999%) Cobre (99,999%) Latão (60Cu 40Zn) Níquel (99,99%) Ferro Tungstênio

56 Tensão de Escoamento (MPa) Tensão de Escoamento (ksi) Resistência Mecânica (MPa) Resistência Mecância (ksi) Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas a- Encruamento - Trabalho a Frio: Aço SAE 1040 Aço SAE 1040 Latão Latão Cobre Cobre Percentual de Trabalho a Frio Percentual de Trabalho a Frio

57 Ductilidade (A %) Tensão (MPa) Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas a- Encruamento - Trabalho a Frio: Latão Aço SAE 1040 Cobre Aço Baixo Carbono Percentual de Trabalho a Frio Deformação

58 Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas b- Refinamento de Grão: Os contornos de grão são locais de bloqueio ao movimento de discordâncias, já que os dois grãos tem diferentes orientações e dificilmente a discordância encontrará um plano para seguir o escorregamento. Contorno de Grão Plano de Escorregamento Grão A Grão B

59 Tamanho de Grão (mm) Resistência (MPa) Ductilidade A (%) Temperatura de Recozimento (ºF) b- Refinamento de Grão: Resistência Mecânica Equação de Hall-Petch: Ductilidade Recristalização Cresc. Grão Trabalho a Frio + Recuperação Novos Grãos Temperatura de Recozimento (ºC)

60 Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas c- Solução Sólida: A adição de elementos de liga visando a formação de soluções sólidas (substitucionais ou intersticiais) é outra forma de elevar a resistência de metais. O Metal Puro é sempre menos resistente que a liga correspondente. (a) Átomo substitucional de menor tamanho. (b) Possíveis locais do átomo em relação à discordância.

61 Resistência (MPa) Resistência (ksi) Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas c- Solução Sólida (a) Átomo substitucional de maior tamanho. (b) Possíveis locais do átomo em relação à discordância. Teor de Níquel (wt%)

62 Limite Escoamento (MPa) Limite de Escoamento (ksi) Alongamento (%) Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas c- Solução Sólida Teor de Níquel (wt%) Teor de Níquel (wt%)

63 Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas d- Segunda Fase: A segunda fase surge quando o limite de solubilidade é ultrapassado. Diversos fatores influem nas propriedades desenvolvidas por segunda fase nos metais, como: - Natureza, - Estrutura cristalina, - Tamanho, forma, distribuição. Uma segunda fase (partícula dispersa) numa liga metálica atua como obstáculo ao livre movimento das discordâncias, resultando na alteração da resistência mecânica e da Ductilidade.

64 Temperatura ºC Limite de Escoamento (MPa) Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas d- Segunda Fase: A segunda fase endurecedora das ligas Al-Cu é CuAl 2 ( ) Endurecimento por Solução Sólida % em peso de Cobre

65 Limite de Escoamento (MPa) Endurecimento por Solução Sólida

66 Limite de Escoamento (MPa) Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas d- Segunda Fase: Endurecimento por Solução Sólida

67 COMBINAÇÃO DOS MECANISMOS DE ENDURECIMENTO ( Solução Sólida + Refino de Grão + Precipitação ou Segunda Fase) Aço CCT250 L.E. = 180 a 250 MPa Aço LNE50 L.E. = 500 a 620 MPa C- 0,06 %p máx. Mn- 0,35 %p máx 200 x C- 0,11 %p máx. Ti- 0,05 %p máx. Mn- 1,50 %p máx. Nb- 0,05 %p máx. 200 x Si- 0,35 %p máx.

68 Mecanismos de Endurecimento em Metais e Ligas Metálicas e- Transformações de Fase: As Transformações de Fase são a última possibilidade de alteração nas propriedades dos metais ou ligas metálicas. Podem afetar de forma significativa: - As soluções sólidas, - A morfologia e distribuição da segunda fase, -Em casos especiais, podem levar à mudança na estrutura cristalina com drástica mudança nas propriedades (Aços). Neste último, a formação de diferente estrutura cristalina altera os sistemas de deslizamento, resultando em elevação na resistência mecânica.

69 e- Transformações de Fase: Diagramas de resfriamento contínuo COMPOSIÇÃO QUÍMICA C 0,40 %-p Mn 1,50 %-p Durezas: Perlita fina: HRC Perlita grossa: HRB

70 Dureza Rockwell Dureza Brinell - HB Ductilidade Z (%) e- Transformações de Fase: Percentual de Fe 3 C Percentual de Fe 3 C Esferoidita Perlite Fina Perlita Grossa Perlita Grossa Esferoidita Perlite Fina Percentual C (wt%) Percentual C (wt%)

71 e- Transformações de Fase: Diagramas de resfriamento contínuo COMPOSIÇÃO QUÍMICA C 0,40 %-p Mn 1,50 %-p Dureza: Bainita 40 a 50 HRC

72 Dureza Brinell - HB Resistência Mecânica (MPa) e- Transformações de Fase: Bainita Perlita Temperatura de Transformação (ºC)

73 e- Transformações de Fase: Diagramas de resfriamento contínuo COMPOSIÇÃO QUÍMICA C 0,40 %-p Mn 1,50 %-p Dureza: Martensita (50 55 HRC)

74 Dureza Brinell - HB Dureza Rockwell - HRC e- Transformações de Fase: Percentual de Fe 3 C Martensita Martensita Revenida a 370ºC Perlita Fina Percentual C (wt%)

75 A METALURGIA DO AÇO LAMINADO A QUENTE PRODUTO L.Q. COMPOSIÇÃO QUÍMICA PROCESSO TERMOMECÂNICO (Temp. + Deform.)

76 Composição Química: O efeito do teor de carbono A quantidade de carbono presente, confere ao aço diferentes níveis de resistência e dureza.

77 Composição Química: O efeito dos elementos de liga Efeito de alguns elementos em solução, nas propriedades mecânicas dos Aços Carbono Elementos de Liga LE LR Dureza Along. C Mn P S Si Al Cr Ni Cu Resist. Corrosão ~ ~ ~ ~ - ~ Aumenta Diminui Constante - Não característico

78 As propriedades mecânicas dos aços A composição química influencia Limite de escoamento Limite de resistência Alongamento Dureza Tenacidade ao impacto Outras características dos aços como: processabilidade / desempenho Soldabilidade Conformabilidade Temperabilidade Resistência à corrosão Resistência ao desgaste Outras

79 Composição Química + Processamento Termomecânico: Fases / Microestrutura O ferro é capaz de dissolver, na temperatura ambiente, um teor de carbono máximo de ~0,008% (fase ferrita). A quantidade que ultrapassa este valor forma uma outra fase junto com o ferro, a cementita. A fase ferrita é macia e dúctil. A fase cementita é dura e frágil. A quantidade destas e de outras fases presentes, bem como a maneira como se distribuem, formam a chamada microestrutura, também influenciando no nível de resistência mecânica e propriedades do aço.

80 Microestruturas de aços-carbono 0,04%C 200x 0,08%C 200x 0,12%C 200x 0,40%C 200x

81 O desempenho do aço numa determinada aplicação dependerá da: Composição química + Microestrutura Variáveis que resultam em: Propriedades mecânicas e características metalúrgicas adequadas às diferentes Normas e aplicações.

82 Exemplo: Efeito do Processamento Termomecânico 0,12%C; 1%Mn; 0,1%Si 200x 0,12%C; 1%Mn; 0,1%Si 200x Mesma composição química + processamento termomecânico diferente Propriedades mecânicas diferentes