Curso Online de Aços estruturais

Aços estruturais

Introdução

Aço: “liga ferro-carbono contendo geralmente 0,008% até 2,11% de carbono, além de certos elementos residuais, resultantes dos processos de fabricação”.

Aços-carbono de baixo (0,5%) teor de carbono.

Aços-liga: baixo teor de ligas (8%).

Aços-carbono para estruturas

Para aços-carbono na maioria das aplicações estruturais, sua composição química está na faixa:
C : 0,15% - 0,40%
Mn : máx. 1,65%
Si : máx. 0,6%
(a norma ABNT NBR 6006 define aços-carbono)

Aços-carbono para estruturas

Aplicações dos aços estruturais:
- estruturas fixas: edifícios, pontes, etc.
- estruturas móveis: indústrias automobilística, naval, etc.

Aços estruturais são materiais de construção muito importantes: possuem boa resistência mecânica, trabalhabilidade, disponibilidade e baixo custo.

Aços-carbono comuns, simplesmente laminados, sem quaisquer tratamentos térmicos, são satisfatórios para diversas aplicações e constituem porcentagem considerável dentro do grupo de aços estruturais.

Aços-carbono para estruturas

Em certas aplicações no entanto exige-se relação resistência/peso mais satisfatória e melhor resistência à corrosão: caminhões, ônibus, navios, aviões, etc.

Os aços estruturais são divididos em dois grupos:
(i) aços-carbono
(ii) aços de alta resistência e baixo teor de liga

Aços-carbono para estruturas

Requisitos típicos:
(i) ductilidade e homogeneidade
(ii) soldabilidade
(iii) suscetibilidade de corte por chama sem endurecimento

Esses requisitos são satisfeitos pelos aços-carbono, de baixo a médio carbono, obtidos por laminação a quente, com limites de resistência à tração de 40 a 50 kgf/mm2 (390 a 490 Mpa) e com alongamento em torno de 20%.

Aços-carbono para estruturas

1 Pascal: força de 1 N aplicada sobre uma superfície de 1 m2.

1 kgf : é a força de 1 kg na Terra – 9,8 N

Aços-carbono para estruturas

Soldabilidade
À medida que aumenta o teor de carbono o aço se torna cada vez mais difícil de ser soldado, devido ao efeito de endurecimento pelo resfriamento após a soldagem, na zona afetada pela solda.

Como explicar o efeito de endurecimento após a soldagem?

Nos aços de carbono elevado, assim como nos aços-liga de baixo teor em liga, é necessário um pré-aquecimento e um tratamento para alívio de tensões.

Aços-carbono para estruturas

A elevação do teor de carbono ou de manganês eleva os limites de escoamento e de resistência à tração, mas decrescendo a trabalhabilidade ou deformabilidade do aço.
Os perfis de aços-carbono são os mais diversos: barras redondas (inclusive as empregadas em concreto armado), quadradas, hexagonais, ovais, barras chatas, cantoneiras, tês, eles, duplos tês, etc.
Todos esses perfis são produzidos por laminação e empregados nesse estado, geralmente sem qualquer tratamento térmico ou mecânico posterior.

Aços-carbono para estruturas

Aços-carbono estruturais para concreto armado, de dureza natural, laminados a quente:
ABNT NBR-7480 CA-25 (250 MPa), CA-40, CA-50, CA-60

Aços-carbono para estruturas

Exemplos de aços para construção civil: catálogo Gerdau.