O aço é um material fundamental que molda nosso mundo moderno, desde arranha-céus imponentes até maquinário complexo. Mas o que torna o aço tão versátil e essencial? Este artigo aborda a ciência e a tecnologia por trás da produção, classificação e aplicações do aço. Os leitores descobrirão os diferentes tipos de aço, suas propriedades exclusivas e como eles são usados em vários setores. Se você for engenheiro, estudante ou simplesmente curioso sobre essa maravilha metálica, obterá uma compreensão abrangente do papel do aço na construção, fabricação e muito mais.
Primeiro, vamos dar uma olhada na definição fornecida pela Wikipedia:
"O aço é uma liga de ferro, carbono e outros elementos."
Nossa definição:
"O aço é uma liga de ferro-carbono que contém de 0,04% a 2,3% de carbono."
Materiais de aço com formas, tamanhos e desempenho específicos são produzidos a partir de lingotes, tarugos ou aço por meio de deformação plástica sob tensão.
O aço pode ser classificado em duas categorias com base na temperatura de processamento: processamento a frio e processamento a quente.
O aço é um material crucial na construção civil, com uma ampla gama de aplicações.
Com base na forma de sua seção transversal, o aço é normalmente categorizado em quatro tipos: perfis, chapas, tubos e produtos metálicos.
Para fins de organização eficiente da produção, fornecimento e gerenciamento de aço, o aço é dividido em:
Metais ferrosos
Os metais ferrosos são compostos principalmente de ferro, manganês, cromo e suas ligas.
Ferro e aço
O ferro-gusa, usado na fabricação de aço, é produzido por meio de um processo específico em um forno de fundição de aço.
Metais não ferrosos
Os metais que não são ferrosos são chamados de metais não ferrosos, como cobre, estanho, chumbo, zinco, alumínio, latão e bronze, ligas de alumínioe ligas de rolamentos.
Leitura relacionada: Metais ferrosos versus metais não ferrosos
Materiais acabados
Os materiais de construção incluem vergalhões, fios, bobinas e aço redondo.
Os tubos estão disponíveis em tubos com e sem costura.
As chapas podem ser classificadas como chapas/rolos laminados a frio ou a quente, chapas de espessura média e chapas com revestimento colorido (como chapas galvanizadas, chapas coloridas, chapas de estanho e chapas de alumínio e zinco), aço silício e aço em tiras.
Os perfis incluem aço de viga I, aço angular, aço de seção H, aço quadrado, aço plano e aço de bulbo plano.
Aço especial
Essa categoria inclui aço estrutural, aço para ferramentas, aço para matrizes e aço para molas, aço para rolamentosaço para laminação a frio e arame duro.
O aço é uma liga de ferro-carbono que contém de 0,0218% a 2,11% de carbono.
Para manter sua resistência e plasticidade, o teor de carbono geralmente não é superior a 1,7%.
O principal componentes de aço são ferro, carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo.
Aço de alta qualidade
(incluindo aço de alta qualidade)
Aço estrutural:
(a) Aço estrutural de carbono de alta qualidade (b) Aço estrutural de liga (c) Aço para molas (d) Fácil corte de aço (e) Aço para rolamentos (f) Aço estrutural de alta qualidade para uso específico
Aço para ferramentas:
(a) Aço carbono para ferramentas (b) Aço liga para ferramentas (c) Aço rápido para ferramentas
Aço de desempenho especial:
(a) Aço inoxidável resistente (b) Aço resistente ao calor (c) Eletrotérmico liga de aço (d) Aço para fins elétricos (e) Aço com alto teor de manganês resistente ao desgaste
Classificação por método de fundição:
Aço elétrico:
(a) Aço de forno a arco (b) Escória elétrica (c) Aço para forno de indução (d) Aço para forno de autoconsumo a vácuo (e) Aço para forno de viga
Veja também:
A inspeção de qualidade do aço e dos componentes de aço abrange vários testes, incluindo teste de tração, teste de fadiga por flexão, teste de antipressão e teste de antidobra.
Para materiais de aço e produtos relacionados, o monitoramento em tempo real durante o processo de desenvolvimento e produção permite que o fabricante mantenha o controle sobre o desempenho de qualidade do produto, reduzindo assim a probabilidade de devoluções de qualidade e minimizando o desperdício de matéria-prima.
O aço carbono, também chamado de aço carbono simples, é uma liga de ferro-carbono que contém um teor de carbono inferior a 2%.
Junto com o carbono, o aço carbono normalmente contém pequenas quantidades de silício, manganês, enxofre e fósforo.
O aço carbono pode ser classificado em três tipos: aço carbono estrutural, aço carbono para ferramentas e aço estrutural de corte fácil.
O aço estrutural carbono pode ser dividido em aço estrutural e aço estrutural para fabricação de máquinas.
O teor de carbono do aço carbono pode ser usado para classificá-lo em aço de baixo carbono (com um teor de carbono inferior a 0,25%), aço de médio carbono (com um teor de carbono de 0,25% a 0,6%) e aço de alto carbono (com um teor de carbono superior a 0,6%).
Com base no teor de fósforo e enxofre, o aço carbono pode ser dividido em aço carbono comum (que inclui fósforo e enxofre), aço carbono de alta qualidade (que inclui baixo teor de enxofre e fósforo) e aço de alta qualidade (que inclui níveis mais baixos de fósforo e enxofre).
Em geral, à medida que o teor de carbono no aço carbono aumenta, sua dureza e resistência aumenta, mas sua plasticidade diminui.
Esse tipo de aço fornece principalmente propriedades mecânicas, e seu número de marca representa essas propriedades, indicadas por um número Q+.
Aqui, o "Q" representa o prefixo chinês pinyin "qu", enquanto o número indica o valor do ponto de escoamento. Por exemplo, um Q275 indica um ponto de escoamento de 275MPa.
Se as letras A, B, C ou D estiverem presentes, o grau de qualidade do aço é diferente. Quanto menor a quantidade de S e P, maior a qualidade do aço.
Se houver uma letra "F" após o grau, isso indica aço com borda. Um "b" indica aço semi-morto e, se nem "F" nem "b" estiverem presentes, indica aço morto.
Por exemplo, Q235-A-F significa um ponto de escoamento de 235 MPa, aço com borda de grau A. Por outro lado, Q235-C indica um ponto de escoamento de 235 MPa, aço com borda de grau C.
Em geral, o aço estrutural carbono não é tratado termicamente e é usado em seu estado de fornecimento.
Normalmente, os aços carbono Q195, Q215 e Q235 têm frações de baixa qualidade, boas propriedades de soldagem, boa plasticidade e boa tenacidade, além de um certo nível de resistência.
Eles geralmente são moldados em placas finas, barras de açoe tubos de aço soldados e usados na construção de pontes, edifícios e outros componentes, como rebites, parafusos e porcas.
O carbono dos aços Q255 e Q275 tem escores de qualidade mais altos, maior resistência, plasticidade e tenacidade aprimoradas, e também pode ser soldado.
Eles são comumente transformados em aço de seção, barras de aço e chapas de aço para componentes estruturais e usados na fabricação de elos mecânicos simples, engrenagens, acoplamentos, pinos e outras peças.
Esse tipo de aço deve ter a composição química e as propriedades mecânicas necessárias. A qualidade do aço é representada por dois números, que indicam a pontuação média da qualidade do carbono (wс × 10000). Por exemplo, um aço 45 indica que o teor médio de carbono no aço é 0,45%. Por outro lado, o aço 08 representa uma fração de qualidade de 0,08% do carbono médio no aço.
O aço estrutural de carbono de alta qualidade é usado predominantemente na fabricação de peças de máquinas. Para melhorar suas propriedades mecânicas, geralmente é necessário um tratamento térmico.
Dependendo da qualidade do carbono, o aço pode ter várias aplicações. Por exemplo, os aços 08, 08F, 10 e 10F, que têm alta plasticidade, tenacidade e boa conformação a frio e desempenho de soldagem, é frequentemente laminado a frio em chapas finas e usado na produção de peças de estampagem a frio, como carrocerias de automóveis e cabines de trator.
Os aços 15, 20 e 25 são usados para a produção de peças pequenas e de carga leve com baixa resistência à abrasão na superfície e baixa cementação, como pinos de pistão e amostras.
Após o tratamento térmico (têmpera + revenimento em alta temperatura), os aços 30, 35, 40, 45 e 50 possuem boas propriedades mecânicas abrangentes, incluindo alta resistência, alta plasticidade e tenacidade. Eles são usados na produção de peças de eixo, como virabrequins, bielas, eixos de máquinas-ferramenta, engrenagens de máquinas-ferramenta e outras peças de eixo com uma força pequena.
Com tratamento térmico (têmpera + revenimento em temperatura média), os aços 55, 60 e 65 têm um limite elástico alto e são usados com frequência na produção de molas com carga pequena e tamanho menor (menos de 12 a 15 mm de seção), como molas de regulagem e controle, molas de êmbolo frio e molas helicoidais.
Os aços-carbono para ferramentas são aços com alto teor de carbono e muito poucos elementos de ligacom um teor de carbono que varia de 0,65% a 1,35%. Eles são caracterizados por baixos custos de produção, matérias-primas prontamente disponíveis e boa usinabilidade.
Após o processamento, esses aços apresentam alta dureza e resistência ao desgaste, o que os torna uma escolha popular para a fabricação de ferramentas de corte, moldes e instrumentos de medição.
No entanto, os aços carbono para ferramentas têm baixa dureza em altas temperaturas, o que significa que sua dureza e resistência ao desgaste diminuem significativamente quando a temperatura de trabalho ultrapassa 250 ℃, tornando-os inadequados para uso.
Além disso, quando usados para fabricar peças maiores, os aços carbono para ferramentas são difíceis de endurecer e são propensos a deformações e rachaduras.
O aço estrutural de corte fácil é fabricado com a adição de elementos que aumentam a fragilidade do aço. Isso torna os cavacos quebradiços durante o corte, o que aumenta a velocidade de corte e prolonga a vida útil do aço estrutural. ferramenta de corte.
Os principais elementos que aumentam a fragilidade são o enxofre, que é comumente usado em aço estrutural de baixa liga e de corte fácil. Outros elementos incluem chumbo, telúrio e bismuto.
O teor de enxofre nesse aço varia de 0,08% a 0,30%, enquanto o teor de manganês está entre 0,60% e 1,55%. O enxofre e o manganês no aço formam o sulfeto de manganês, que é frágil e tem propriedades lubrificantes, permitindo que os cavacos se quebrem facilmente e melhorem a qualidade da superfície durante o processamento.
Além de ferro, carbono e uma pequena quantidade de oligoelementos inevitáveis, como silício, manganês, fósforo e enxofre, o aço contém uma quantidade específica de elementos de liga. Esses elementos de liga incluem silício, manganês, molibdênio, níquel, cromo e vanádio, titânioO aço de liga é um aço de alta qualidade, com alto teor de alumínio, nióbio, boro, chumbo e terras raras. Esse tipo de aço é chamado de aço-liga.
Diferentes países têm diferentes sistemas de ligas, com base em seus respectivos recursos, produção e condições de uso. Alguns países se concentram no desenvolvimento de sistemas de aço de níquel e cromo, enquanto a China se concentra no desenvolvimento de um sistema de aço de liga baseado em silício, manganês, vanádio, titânio, nióbio, boro e terras raras.
As ligas de aço constituem aproximadamente 10-20% da produção total de aço. Ele pode ser dividido em oito tipos com base em seu uso pretendido em um forno elétrico, incluindo:
O aço comum de baixa liga é um tipo de aço de liga que contém uma pequena quantidade de elementos de liga, normalmente menor que 3%.
Esse aço apresenta alta resistência, excelente desempenho geral, resistência à corrosão e ao desgaste, resistência a baixas temperaturas, boa usinabilidade e boas propriedades de soldagem.
Para conservar elementos de liga escassos, como níquel e cromo, o aço de baixa liga comum pode substituir 1,2 a 1,3 toneladas de aço carbono por apenas 1 tonelada. Sua vida útil mais longa e a maior variedade de aplicações o tornam uma opção mais vantajosa do que o aço carbono.
O aço comum de baixa liga pode ser produzido tanto em fornos de terra aberta quanto em conversores, e seu custo é comparável ao do aço carbono.
Essa categoria se refere aos aços de engenharia e de liga usados na construção, incluindo aços estruturais de liga de alta resistência com boa soldabilidade, aços de liga ferroviária, aços geológicos perfuração aços de liga, aços de liga para vasos de pressão, aços com alto teor de manganês e outros.
Esses tipos de aço são usados na fabricação de componentes estruturais de engenharia e construção.
Embora a quantidade total de elementos de liga nesses aços seja baixa, sua produção e uso são substanciais.
Esse tipo de aço se refere à liga de aço adequada para a produção de máquinas e peças de máquinas.
Ele é baseado em aço carbono de alta qualidade e é aprimorado com a adição de um ou mais elementos de liga para aumentar sua resistência, tenacidade e temperabilidade.
Esse aço é normalmente usado após o tratamento térmico, como têmpera ou endurecimento de superfícies.
Inclui aços estruturais de liga comumente usados e aços de liga para molas, que passam por tratamentos de têmpera e endurecimento de superfície (como carburação), nitretaçãoe têmpera de alta frequência). Também inclui formação de plástico com ligas de aço (como aços para laminação a frio e extrusão a frio).
A composição química pode ser dividida em várias séries, incluindo aço da série Mn, aço da série SiMn, aço da série Cr, aço da série CrMo, aço CrNiMo, aço da série Nj e aço da série B.
O aço estrutural de liga tem um teor de carbono menor do que o aço estrutural de carbono, normalmente variando de 0,15% a 0,5%.
Além do carbono, ele contém um ou mais elementos de liga, como silício, manganês, vanádio, titânio, boro, níquel, cromo, molibdênio etc.
A presença de elementos de liga torna o aço estrutural de liga fácil de endurecer e menos propenso a deformações e rachaduras, melhorando assim seu desempenho.
Esse tipo de aço é amplamente utilizado na produção de vários componentes de transmissão e fixadores para automóveis, tratores, navios, turbinas a vapor e máquinas-ferramentas pesadas.
O aço de liga de baixo carbono é normalmente tratado com cementação, enquanto o aço de liga de médio carbono passa por refino térmico.
A liga de aço para ferramentas é composta de vários elementos de liga, como aço de médio e alto carbono que contém silício, cromo, tungstênio, molibdênio, vanádio e outros.
Esse tipo de aço é fácil de resfriar, menos propenso a deformações e rachaduras e adequado para a produção de ferramentas, moldes e instrumentos de medição de grande porte e formato complexo.
O teor de carbono da liga de aço para ferramentas varia de acordo com o uso pretendido. A maioria dos aços de liga para ferramentas tem um teor de carbono de 0,5% a 1,5%.
O aço de baixo carbono e o WC com teor de carbono variando de 0,3% a 0,6% são usados para matrizes de deformação a quente. O aço para ferramentas de corte geralmente contém cerca de 1% de carbono.
As matrizes de usinagem a frio têm alto teor de carbono, como o aço para molde de grafite com teor de carbono de 1,5% e as matrizes de processamento a frio com alto teor de carbono e à base de cromo com teor de carbono superior a 2%.
Os aços para ferramentas de alta velocidade são aços para ferramentas de alto carbono e alta liga com um teor de carbono que varia de 0,7% a 1,4%.
Esses aços contêm elementos de liga que formam carbonetos de alta dureza, como tungstênio, molibdênio, cromo e vanádio.
Os aços para ferramentas de alta velocidade têm excelente dureza em altas temperaturas e podem manter sua dureza mesmo em temperaturas de 500 a 600 graus durante o corte em alta velocidade, garantindo excelente desempenho de corte.
As molas são usadas em aplicações que envolvem choques, vibrações ou estresse alternado de longo prazo, portanto, devem ter alta resistência à tração, limite elástico e alta resistência à compressão. resistência à fadiga.
Para ser usado como uma molaO aço deve ter boa temperabilidade, resistência à descarbonização e boa qualidade de superfície.
O aço carbono para molas é um aço estrutural de carbono de alta qualidade, com um teor de carbono que varia de 0,6% a 0,9%, incluindo teor de manganês normal e alto.
A liga de aço para molas é composta principalmente de aço da série silício-manganês, com um teor de carbono ligeiramente menor, mas com desempenho aprimorado por meio do aumento do teor de silício (1,3% a 2,8%).
Há também aço para molas com liga de cromo, tungstênio e vanádio.
O aço para rolamentos é utilizado na produção de rolamentos de esferas, rolamentos de rolos e anéis de rolamentos. Esse tipo de aço deve ter dureza e resistência ao desgaste altas e uniformes, bem como um limite elástico alto devido à pressão e ao atrito que sofre durante a operação.
Para garantir sua qualidade, a composição química do aço para rolamentos deve ser uniforme, com normas rígidas sobre o conteúdo e a distribuição de não metálico inclusões e carbonetos.
O aço para rolamentos também é chamado de aço cromado de alto carbono, que contém aproximadamente 1% de carbono e 0,5%-1,65% de cromo. Ele é dividido em seis categorias:
O aço silício é utilizado principalmente no setor elétrico para a produção de chapas de aço silício. Essas chapas são amplamente utilizadas na fabricação de motores e transformadores.
Com base em sua composição química, o aço silício pode ser classificado em duas categorias: aço com baixo teor de silício e aço com alto teor de silício. O aço com baixo teor de silício contém de 1,0% a 2,5% de silício e é usado principalmente na produção de motores, enquanto o aço com alto teor de silício, que contém de 3,0% a 4,5% de silício, é comumente usado na produção de transformadores.
Ambos os tipos de aço silício têm um teor de carbono menor ou igual a 0,06% a 0,08%.
O trilho é submetido principalmente às cargas de pressão e impacto dos veículos ferroviários, portanto, deve ter resistência, dureza e tenacidade suficientes.
O aço comumente usado para a produção de trilhos é o aço tratado com carbono, que é derretido usando o forno de lareira aberta ou o método do conversor. Normalmente, esse aço contém um teor de carbono de 0,6% a 0,8%, o que o torna um aço de médio ou alto carbono.
O aço também tem um alto teor de manganês, variando de 0,6% a 1,1%.
Os trilhos de aço de baixa liga, como trilhos de alto silício, trilhos de manganês médio, trilhos de cobre e trilhos de titânio, tornaram-se amplamente usados devido à sua maior resistência ao desgaste e à corrosão em comparação com os trilhos de aço carbono. Isso resulta em uma vida útil muito melhor.
O aço para construção naval refere-se ao aço usado na construção de navios e grandes embarcações fluviais. Ele deve ter um bom desempenho de soldagem, pois a estrutura do casco geralmente é construída por meio de métodos de soldagem.
Além disso, o aço deve ter resistência, dureza, resistência a baixas temperaturas e resistência à corrosão suficientes para suportar o ambiente marinho rigoroso.
No passado, o aço de baixo carbono era usado principalmente na construção naval, como o aço para barcos com 12 manganês, o aço para navios com 16 manganês e o aço para navios com 15 manganês e vanádio. Esses tipos de aço têm alta resistência, boa tenacidade, facilidade de processamento e soldagem, resistência à corrosão pela água do mar e outras características favoráveis. Eles têm sido usados com sucesso na construção de transatlânticos com capacidade de dez mil toneladas.
As pontes ferroviárias ou rodoviárias devem suportar as cargas de impacto dos veículos.
O aço usado na construção de pontes deve ter resistência adequada, tenacidade e boa resistência à fadiga, e a qualidade da superfície do aço deve ser alta.
O aço para pontes é normalmente fabricado com aço básico de forno aberto, e aços comuns de baixa liga, como 16Mn e 15Mn-V-N, têm sido usados com sucesso.
O aço para caldeiras refere-se aos materiais usados na produção de superaquecedores, tubos de vapor principais e câmaras de incêndio de caldeiras.
Os requisitos de desempenho do aço para caldeiras incluem bom desempenho de soldagem, resistência suficiente a altas temperaturas e resistência à corrosão, oxidação e outros fatores.
O aço de baixo carbono ou o aço de baixo carbono fundido em forno com um teor de carbono de 0,16% a 0,26% é comumente usado na construção de caldeiras. Quando são fabricadas caldeiras de alta pressão, pode ser utilizado aço resistente ao calor ou aço austenítico resistente ao calor.
Os aços comuns de baixa liga, como 12Mn, 15Mn, 18Mn e nióbio, também são usados para construir caldeiras.
Esse tipo de aço é projetado especificamente para a produção de solda a arco e gás Vareta de solda fio.
A composição do aço varia de acordo com o material utilizado. Geralmente, ele é dividido em três categorias: aço carbono, aço estrutural de liga e aço inoxidável, com base nas necessidades da aplicação.
O teor de enxofre e fósforo desses aços não deve exceder 0,03%, o que é mais rigoroso do que os requisitos para o aço geral.
O aço não requer propriedades mecânicas específicas, mas é submetido apenas a testes de composição química.
O aço inoxidável é um tipo de aço composto de aço inoxidável e aço ácido, e também é conhecido como aço inoxidável resistente a ácidos.
Em termos simples, o aço que resiste à corrosão atmosférica é chamado de aço inoxidável, enquanto o aço que resiste a substâncias químicas, como ácidos, é chamado de aço resistente a ácidos.
Normalmente, o aço com um teor de cromo superior a 12% tem as propriedades do aço inoxidável.
Com base em sua microestrutura após o tratamento térmico, o aço inoxidável pode ser dividido em cinco categorias:
Em condições de alta temperatura, o aço que tem propriedades antioxidantes e força e resistência ao calor suficientes para altas temperaturas é chamado de aço resistente ao calor.
O aço resistente ao calor é dividido em duas categorias: aço resistente à oxidação e aço resistente ao calor.
O aço resistente à oxidação também é conhecido como aço sem escamação.
O aço resistente ao calor é um aço que tem boa resistência à oxidação e força em altas temperaturas.
O aço resistente ao calor é usado principalmente em aplicações de alta temperatura, onde será exposto a altas temperaturas por um período prolongado de tempo.
Uma liga de alta temperatura é um tipo de material resistente ao calor que tem resistência suficiente a altas temperaturas, resistência à fluência, resistência à fadiga térmica, tenacidade a altas temperaturas e estabilidade química sob altas temperaturas.
Ele é usado principalmente em componentes térmicos que operam em temperaturas acima de 600 graus Celsius.
Com base em sua composição química básica, as ligas de alta temperatura podem ser divididas em três categorias:
As ligas de precisão são ligas especiais com propriedades físicas exclusivas. São materiais essenciais nos setores elétrico, eletrônico, de instrumentos de precisão e de sistemas de controle automático.
As ligas de precisão são divididas em sete categorias com base em suas propriedades físicas:
A maioria das ligas de precisão é baseada em metais ferrosos, sendo que apenas algumas são baseadas em metais não ferrosos.
Observação: a fração de massa de C, S, Mn e P é representada por Wc, Ws, Wmn e Wp, respectivamente.
Aço estrutural
(1) Construção e engenharia Construção em aço
Esse tipo de aço se refere ao aço usado para fabricar peças estruturais metálicas em projetos de construção, como edifícios, pontes, navios, caldeiras etc. Os tipos de aço incluem aço estrutural de carbono, aço de baixa liga e outros.
(2) Aço estrutural para fabricação mecânica
Essa categoria de aço se refere ao aço usado para fabricar peças estruturais de equipamentos mecânicos. Trata-se, em sua maioria, de aço de alta qualidade ou de alto grau, incluindo aço estrutural de carbono de alta qualidade, aço estrutural de liga, aço estrutural de fácil corte, aço para molas, aço para rolamentos, entre outros.
Aço para ferramentas
Esse tipo de aço é comumente usado na fabricação de várias ferramentas, como aço carbono para ferramentas, aço liga para ferramentas, aço para ferramentas de alta velocidade, etc. Ele também pode ser dividido em aço para cutelaria, aço para matrizese bitola de aço.
Aço especial
Esse tipo de aço tem propriedades especiais, incluindo aço inoxidável, aço resistente ao calor, liga de alta resistência, aço resistente ao desgaste, aço magnético e outros.
Aço profissional
Essa categoria de aço refere-se ao aço usado em vários setores industriais para fins profissionais, incluindo aço para automóveis, maquinário agrícola, aviação, maquinário químico, caldeiras, elétrica e hastes de solda.
Os diferentes tipos de aço são classificados com base em sua qualidade, incluindo aço estrutural de carbono de qualidade, aço estrutural de liga, aço carbono para ferramentas, aço para ferramentas de liga, aço para molas, aço para rolamentos e muito mais.
Para identificar esses tipos de aço, o símbolo "A" geralmente é adicionado após o número de aço.
1 Padrões
Padrões são regras uniformes para conceitos e coisas repetitivas. Elas se baseiam nos resultados abrangentes da ciência, tecnologia e experiência prática, são aprovadas por uma autoridade competente e emitidas em um formato específico como diretriz e base para a observância comum.
2 Condições técnicas
As normas determinam os indicadores de desempenho e os requisitos de qualidade que os produtos devem atender, chamados de condições técnicas, como composição química, tamanho, aparência, qualidade da superfície, propriedades físicas, propriedades mecânicas, desempenho do processo, organização interna e status de entrega.
3 Condições de garantia
De acordo com os regulamentos das condições técnicas do material metálico, a fábrica deve verificar e garantir que os resultados do teste estejam em conformidade com os requisitos especificados e a composição química, como o índice de qualidade, que são chamados de condições de garantia.
4 Certificado de qualidade
Material metálico A produção, como a de outros produtos industriais, é realizada de acordo com padrões uniformes, e há um sistema de inspeção de entrega em vigor. Não é permitida a entrega de materiais metálicos não qualificados, e o fabricante deve fornecer um certificado de qualidade para garantir sua qualidade.
O certificado de qualidade de material metálico não apenas indica o nome, a especificação, o número de entrega e o peso do material, mas também fornece todos os resultados de inspeção para projetos específicos. O certificado de qualidade serve como confirmação e garantia do fornecedor para o resultado da inspeção do lote do produto e é a base para a reinspeção e o uso pelo comprador.
5 Grau de qualidade
Com base nos requisitos de qualidade, forma e tamanho da superfície do aço, a qualidade do aço é dividida em graus, como grau 1 e grau 2. Para determinados requisitos, como a qualidade da superfície, ela pode ser dividida em primária, secundária e terciária, e para a profundidade da camada de descarbonetação da superfície, ela pode ser dividida em um grupo e dois grupos, indicando a diferença de qualidade.
6 Grau de precisão
Em alguns materiais metálicos, o padrão permite vários tamanhos de desvio e, com base no tamanho do desvio permitido, ele é dividido em níveis, chamados de grau de precisão. O grau de precisão é dividido em precisão geral, alta precisão e ultra-alta precisão. Quanto maior o nível de precisão, menor o desvio permitido no tamanho. Ao fazer o pedido, é importante prestar atenção ao requisito da classe de precisão e incluí-lo no contrato e em outros documentos relacionados.
7 Notas
O grau do material metálico é o nome atribuído a cada material metálico específico. O número de materiais metálicos geralmente reflete sua composição química, e o grau não apenas indica a variedade específica do material metálico, mas também avalia aproximadamente sua qualidade. Isso facilita o fornecimento de um conceito comum da qualidade de materiais metálicos específicos, o que traz grande conveniência para a produção, o uso e o gerenciamento.
8 variedades
A variedade de materiais metálicos refere-se a diferentes produtos, como uso, aparência, processo de produção, status do tratamento térmico e granularidade.
9 Modelo
O modelo do material metálico refere-se ao símbolo de diferentes formas, tipos de perfis e carboneto cimentado produtos em letras chinesas pinyin (ou latinas) e um ou vários números, em que o número representa o tamanho nominal da peça principal.
10 Especificações
As especificações referem-se a tamanhos diferentes da mesma variedade ou tipo de material metálico. O tamanho geral e o desvio permitido são diferentes e, nos padrões de produtos, as especificações da raça geralmente são listadas na ordem do menor para o maior.
11 Estado da superfície
Ele é dividido em brilhante e não brilhante. Isso é comumente visto nos padrões de fios de aço e cintas de aço, em que a principal diferença é a adoção do recozimento brilhante ou do recozimento geral. O polimento, a decapagem e o revestimento também são tratados como estados de superfície.
12 Estado da borda
O estado da borda refere-se ao fato de a borda da tira ter sido cortada.
13 Status da entrega
O status de entrega refere-se ao processo final de deformação plástica ou ao estado final de tratamento térmico do produto. A entrega sem tratamento térmico inclui laminação a quente e laminação a frio. A entrega com tratamento térmico é geralmente chamada de estado de entrega com tratamento térmico, que pode incluir normalização, recozimento, têmpera por temperatura e revenimento ou solução sólida.
14 Grau de dureza do material
O grau de dureza do aço varia de acordo com diferentes tratamentos térmicos ou graus de endurecimento. Em alguns padrões de tiras de aço, elas são divididas em tiras de aço macio especial, tiras de aço macio, tiras de aço semimole, tiras de aço de baixa dureza e tiras de aço duro.
15 Longitudinal e transversal
As seções longitudinais e transversais no padrão de aço referem-se à relação relativa entre a direção de laminação (forjamento) e a direção de trefilação. A seção paralela à direção de processamento é chamada de longitudinal, e a perpendicular à direção de processamento é chamada de transversal. As amostras coletadas ao longo da direção de processamento são chamadas de amostras longitudinais, e a amostra perpendicular à direção de processamento é chamada de amostra transversal. Na amostra longitudinal, a fratura é perpendicular à direção de laminação, por isso é chamada de fratura transversal. A fratura da amostra transversal é paralela à direção de processamento, por isso é chamada de fratura longitudinal.
16 Qualidade teórica e qualidade real
Essas são duas maneiras diferentes de calcular a qualidade da entrega. De acordo com a qualidade teórica, a qualidade da entrega é calculada com base no tamanho nominal e na densidade do material. De acordo com a qualidade real, a qualidade da entrega é calculada com base no peso do material.
17 Tamanho nominal e tamanho real
O tamanho nominal refere-se ao tamanho ideal especificado na norma, que é o tamanho a ser obtido no processo de produção. Entretanto, na produção real, o tamanho real do aço costuma ser maior ou menor do que o tamanho nominal, e o tamanho real é chamado de tamanho real.
18 Desvio e tolerância
Como o tamanho nominal é difícil de ser alcançado na produção real, há um valor de tolerância entre o tamanho real e o tamanho nominal, que é chamado de desvio. Se o desvio for negativo, ele é chamado de desvio negativo e, se for positivo, é chamado de desvio positivo. A soma dos desvios positivos e negativos permitidos especificados na norma é chamada de tolerância. O desvio tem direcionalidade, significando "positivo" ou "negativo", enquanto a tolerância não tem direção.
19 Comprimento do aço para entrega
O comprimento fixo refere-se ao comprimento do aço na faixa padrão, enquanto nenhum comprimento fixo é chamado de comprimento usual. No entanto, por conveniência de embalagem, transporte e medição, as empresas cortam o aço em diferentes comprimentos para evitar a régua aleatória, chamada de comprimento de régua curta.
20 Método de fundição
Refere-se ao método de fundição em fornos de aço, como o forno a céu aberto e o forno elétrico a arco, eletroslag forno de indução a vácuo e fabricação de aço misto. O termo "método de fundição" na norma não inclui os conceitos de métodos de desoxidação (como aço morto totalmente desoxidado, aço morto meio desoxidado e aço com borda) e método de vazamento (acima da nota, aposta, vazamento contínuo).
21 Composição química
Refere-se à composição química dos produtos de aço, incluindo os principais componentes e impurezas, expressos em porcentagem de peso.
22 Composição da fundição
A composição de fundição do aço se refere à composição química do aço no processo de fundição (como a desoxigenação do tanque) e o vazamento em um tempo médio.
23 Composição dos produtos acabados
A composição do aço acabado, também chamada de composição da análise de verificação, refere-se à amostra que é perfurada ou planejada de acordo com o método prescrito e analisada quanto à sua composição química de acordo com o método padrão. Essa análise é usada principalmente para a inspeção e aceitação do aço pelo departamento ou departamento de inspeção. A planta de produção geralmente não conclui a análise do produto acabado, mas deve garantir que os componentes acabados atendam aos requisitos padrão. No entanto, para alguns produtos principais ou por algum motivo (como modificação de processo, instabilidade de qualidade, composição de fusão próxima ao limite superior e inferior, análise de fundição etc.), a planta de produção também pode realizar a análise da composição dos produtos acabados.
24 Aço de qualidade e aço de alto grau (com uma palavra)
Também chamado de aço de qualidade e aço de alta qualidade, a diferença é que o aço de alta qualidade é superior ao aço de qualidade em alguns ou todos os aspectos a seguir:
① Redução da faixa de conteúdo de carbono;
Redução de impurezas prejudiciais (principalmente enxofre e fósforo);
③ Garantia de alta pureza (com baixa inclusão);
④ Garantia de altas propriedades mecânicas e desempenho do processo.
Após a laminação a quente ou forjamento, o aço não é mais submetido a um tratamento térmico especial, e a entrega direta após o resfriamento é chamada de laminação a quente ou forjamento. forjamento a quente.
A temperatura final da laminação a quente (forjamento) é geralmente de 800 a 900 ℃ e, normalmente, é resfriada naturalmente no ar. O estado de laminação a quente (forjamento) é equivalente ao tratamento de normalização.
No entanto, a temperatura final da laminação a quente (forjamento) tem mais flutuações e não é tão rigidamente controlada quanto a temperatura de aquecimento durante a normalização. Como resultado, a flutuação na estrutura do aço e em suas propriedades é maior do que a da normalização.
Muitas empresas siderúrgicas usam laminação controlada para produzir aço de alta qualidade. Isso ocorre porque a temperatura de acabamento é rigorosamente controlada e medidas de resfriamento são tomadas após o processo de acabamento, o que leva a um refinamento do grão de aço e a propriedades mecânicas mais abrangentes na entrega do aço.
É por isso que a tira de laminação a quente a frio sem torção é superior à tira laminada a quente comum.
Quente aço laminado tem alguma resistência à corrosão devido a uma camada de óxido de ferro em sua superfície. Os requisitos de armazenamento e transporte não são tão rigorosos quanto os do aço entregue no estado trefilado a frio (laminado).
Placas de aço grandes e médias, bem como placas de aço médias e grossas, podem ser armazenadas ao ar livre ou sob cobertura.
O aço trefilado a frio, laminado a frio e outros aços processados a frio que são fornecidos sem nenhum tratamento térmico são chamados de estado trefilado a frio ou laminado a frio.
Em comparação com a laminação a quente (forjamento), o aço no estado trefilado a frio (laminado) tem maior precisão, melhor qualidade de superfície, menor rugosidade da superfíciee propriedades mecânicas aprimoradas.
No entanto, a superfície do aço trefilado a frio (laminado) não é protegida por um revestimento de óxido e tem alta estresse internotornando-o suscetível à corrosão ou ferrugem.
Portanto, o aço trefilado a frio (laminado) tem requisitos rigorosos de embalagem, armazenamento e transporte. Em geral, ele deve ser armazenado em um depósito e as condições de temperatura e umidade no depósito devem ser cuidadosamente monitoradas.
O aço que passa por tratamento térmico antes de sair da fábrica é chamado de estado de normalização.
Esse estado é caracterizado pelo controle rigoroso da temperatura de aquecimento da têmpera (hipo aço Ac3+30 a 50°C, aço hipereutetóide Accm+30 a 50°C) e pela uniformidade da estrutura e das propriedades do aço.
Em comparação com o estado de recozimento do aço, a normalização resulta em um resfriamento mais rápido, o que aumenta o número de perlita na estrutura do aço e refina o tamanho do grão dos laminados perlíticos e do aço. Como resultado, as propriedades mecânicas abrangentes do aço são aprimoradas.
A normalização também ajuda a melhorar a rede de corpos de cementação na estrutura Widmannstatten e no aço hipereutético.
O estado de normalização é ideal para preparar o aço para o tratamento térmico posterior do produto acabado.
O aço com liga de carbono e o aço soldado são normalmente fornecidos em um estado de normalização.
Alguns aços de baixa liga e alta resistência, como o 14MnMoVBRE e o 14CrMnMoVB, também devem ser fornecidos em um estado de normalização para obter tecido bainítico.
O aço que passa por recozimento antes da entrega é chamado de estado de recozimento.
O objetivo do recozimento é eliminar e melhorar quaisquer defeitos de organização e tensões internas remanescentes de processos anteriores e preparar o aço para a organização e o desempenho dos processos subsequentes.
O aço estrutural de liga, o aço estrutural com garantia de endurecimento, o aço para encabeçamento a frio, o aço para rolamentos, os aços para ferramentas, as lâminas de turbina, o aço inoxidável do tipo fio de ferro e o aço são normalmente fornecidos em um estado de recozimento.
O aço que passa pelo recozimento em alta temperatura antes da entrega é chamado de estado de revenimento em alta temperatura.
O processo de têmpera em alta temperatura ajuda a eliminar completamente estresse internoA tecnologia de aço carbono e de liga é uma das principais características do aço carbono, melhora a plasticidade e a resistência e garante a temperabilidade.
O aço estrutural pode ser fornecido em um estado de têmpera de alta temperatura.
Alguns aços inoxidáveis de alta resistência com estrutura de martensita, aços-ferramenta de alta velocidade e aços de liga de alta resistência com alta temperabilidade e reforço de elementos de liga geralmente passam por um revenimento de alta temperatura após a têmpera (ou trefilação). Esse processo faz com que os carbonetos se formem e se agreguem no aço, resultando em partículas de carboneto mais espessas e em uma estrutura de sorbita de têmpera (semelhante à organização de recozimento esferoidizante).
Como resultado, esse tipo de aço tem boa usinabilidade.
Os produtos de aço que passam por tratamento de solução sólida antes de sair da fábrica são chamados de estado de tratamento de solução sólida.
Esse estado é aplicável principalmente ao tratamento de aço inoxidável austenítico antes de ser entregue.
O tratamento com solução sólida resulta em uma estrutura austenítica monofásica, que melhora a resistência e a plasticidade do aço. Ele cria as condições para o processamento a frio posterior (como laminação ou trefilação a frio) e também pode preparar o aço para o endurecimento por precipitação posterior.
Os valores reais de aço são às vezes chamados de valores físicos de aço.
Refere-se aos produtos de aço que estão disponíveis para embarque, armazenamento e fabricação.
O dinheiro disponível para entrega pode ser convertido em dinheiro na entrega ou em uma base de longo prazo, ou pagando primeiro pelas mercadorias, que o comprador pagará em um período de tempo muito curto.
Essa é a contrapartida dos futuros de aço.
Uma transação à vista é uma forma de liquidar a entrega de mercadorias imediatamente, seja por meio de pagamento em dinheiro ou de troca.
As transações à vista são comumente usadas para produtos agrícolas e secundários, bem como para pequenas transações de atacado e varejo.
As principais diferenças entre a negociação à vista e outros métodos de negociação incluem:
① O objetivo da transação é obter a propriedade das mercadorias.
② A negociação geralmente é feita por meio de uma negociação individual, sem um horário e local específicos em mente.
Os futuros de aço referem-se a contratos futuros de produtos de aço, incluindo futuros de vergalhões, futuros de fios e futuros de rolos quentes, que podem ser negociados.
Comprimento do aço
O uso de aço de tamanho fixo é uma maneira eficiente de economizar materiais e garantir a entrega de um comprimento definido. A unidade de produção pode atender aos pedidos com base nesse tamanho padronizado.
Por outro lado, o tamanho não fixo, também conhecido como comprimento normal, não exige uma especificação de tamanho fixo. Os materiais metálicos entregues em comprimento não fixo podem estar dentro de uma faixa especificada de comprimentos. Por exemplo, o aço redondo comum com diâmetro não superior a 25 mm normalmente tem uma faixa de comprimento de 4 a 10 m e pode ser entregue de acordo com essa faixa.
Os materiais metálicos encomendados devem ser cortados em um tamanho fixo, conforme especificado no contrato. Se o contrato especificar um comprimento de 5 m, o material entregue deverá ter exatamente 5 m de comprimento, sem desvios maiores do que uma tolerância positiva, mas sem desvios negativos permitidos.
Comprimento da seção de aço
Os comprimentos padrão dos trilhos de trem são 12,5 metros e 25 metros.
As dimensões do fio de aço redondo, do fio de aço e do fio de aço são calibradas em milímetros (mm) de diâmetro (d).
As dimensões do aço quadrado são calibradas em milímetros (mm) de comprimento lateral (a).
As dimensões do aço hexagonal e octogonal são calibradas em milímetros (mm) de distância da borda (s).
O tamanho do aço plano é calibrado com largura (b) e milímetros (mm) de espessura (d).
O tamanho do aço I e do canal de aço é calibrado com a altura da cintura (h), a largura das pernas (b) e os milímetros (mm) de espessura da cintura (d).
As dimensões do aço de ângulo equilátero são calibradas com largura igual (b) e espessura da borda (d). As dimensões dos ângulos desiguais são calibradas com a largura da borda (B), a largura da borda (b) e a espessura da borda (d).
O tamanho do Viga H é calibrado com a altura da tela (H), a largura da placa da asa (b), a espessura da tela (t1) e a espessura da lâmina (t2).
O comprimento da chapa de aço e da tira de aço.
Comprimento do tubo de aço
Peso do aço
(1) Peso teórico do aço
O peso do aço que é calculado com base em seu tamanho nominal e densidade (anteriormente denominada gravidade) é conhecido como peso teórico. Esse peso está diretamente relacionado ao comprimento, à área seccional e ao desvio permitido do aço.
Entretanto, devido ao desvio permitido no processo de fabricação do aço, o peso teórico calculado pela fórmula pode ser diferente do peso real. Portanto, ele é usado apenas como referência para fins de estimativa.
Agora você pode usar o fórmula de cálculo do peso do aço para calcular o peso do aço por conta própria.
(2) Peso real do aço
O peso real do aço refere-se ao peso obtido por meio de pesagem real e é mais preciso do que o peso teórico. O peso real é chamado simplesmente de peso real.
O local de armazenamento do aço deve estar situado em uma área limpa e desobstruída, longe de minas que produzam gases ou poeira prejudiciais. É importante remover as ervas daninhas e os detritos do solo para manter o aço limpo.
No depósito, o aço não deve ser armazenado próximo a materiais corrosivos, como ácido, álcali, sal, cimento e outros. Diferentes tipos de aço devem ser empilhados separadamente para evitar confusão e reduzir o risco de corrosão por contato.
Itens grandes, como seção de aço, trilhos, placas de aço isoladas, tubos de aço de grande diâmetro e peças forjadas podem ser armazenados ao ar livre. Itens de aço de pequeno e médio porte, como barras, aço, tubos de aço de diâmetro médio, arame de aço e cabos de aço, devem ser armazenados em um galpão de materiais bem ventilado e coberto com acolchoamento.
Alguns itens de aço pequenos, como chapas de aço finas, cintas de aço, chapas de aço silício, tubos de aço de pequeno diâmetro ou de paredes finas, vários tipos de aço laminados e trefilados a frio e produtos de metal facilmente corroídos, podem ser armazenados no depósito.
O armazém deve ser escolhido com base nas condições geográficas. Um tipo de armazém comumente usado é o fechado, com teto, paredes, porta e janelas fechadas e equipado com dispositivos de ventilação.
É importante garantir a ventilação adequada do depósito em dias ensolarados e protegê-lo da umidade em dias chuvosos para manter um ambiente de armazenamento adequado.
O princípio do empilhamento é garantir a estabilidade e a segurança, e diferentes tipos de materiais devem ser paletizados para evitar confusão e corrosão. Não é permitido armazenar materiais com efeito corrosivo sobre o aço perto da pilha.
A parte inferior da pilha deve ser forte, alta e plana para evitar danos por umidade ou deformação do material. Em uma área de armazenamento ao ar livre, uma esteira de madeira ou uma tira de aço deve ser colocada sob a pilha, com uma leve inclinação para permitir a drenagem da água e evitar a flexão do material.
A altura da pilha não deve exceder 1,2 metro na operação manual, 1,5 metro na operação mecânica e 2,5 metros de largura. Deve haver uma passagem livre entre as pilhas, com um canal de inspeção de aproximadamente 0,5 metro e um canal de acesso de 1,5 a 2,0 metros, dependendo do tamanho do material e do maquinário de transporte.
O uso de substâncias antissépticas ou a aplicação de chapas e tintas de embalagem antes de o aço ser transportado da fábrica é uma etapa importante na prevenção da corrosão. Durante o transporte e o manuseio, é importante tomar medidas para proteger o material e evitar qualquer dano.
Antes de entrar no armazém, é importante tomar precauções para evitar que o aço fique molhado ou contaminado. Se o aço ficar úmido ou manchado, deverá ser limpo de acordo com sua dureza, usando uma escova de aço para aço de alta dureza e pano ou algodão para aço de baixa dureza.
Inspeções regulares do aço devem ser realizadas depois que ele tiver sido armazenado no depósito. Se for detectada ferrugem, a camada de ferrugem deve ser removida. Em geral, após a limpeza, a superfície do aço não deve ser revestida com óleo.
Entretanto, no caso de aço de alta qualidade, chapas finas de aço-liga, tubos de paredes finas e tubos de aço-liga, deve-se aplicar óleo antiferrugem nas superfícies interna e externa após a remoção da ferrugem. O aço com corrosão grave deve ser usado o mais rápido possível após a remoção da ferrugem.
Indique o desempenho macroeconômico e os principais indicadores.
Descreva a tendência do mercado internacional de aço, incluindo o volume e o preço das importações e exportações, e as políticas de importação e exportação relevantes do estado.
Descreva a tendência geral do mercado nacional de aço.
Examine a tendência dominante no mercado local.
Analisar o desempenho econômico do setor, incluindo o impacto das políticas de macrocontrole, as principais decisões do setor, o desenvolvimento e a demanda do setor.
Avaliar as tendências nas principais cidades da região.
Examine os fatores da fábrica, como mudanças nos preços de fábrica, custos, estoque, manutenção e planejamento da produção.
Analisar os fatores do revendedor, incluindo expectativas psicológicas, previsões futuras, giro de capital, estoque e recursos.
Avalie os fatores do usuário final, incluindo expectativas psicológicas, reservas de recursos, previsões do mercado futuro e demanda rígida.
Considere fatores transitórios, como transporte, clima, efeitos sazonais e características regionais locais.
Seleção de minério - coqueificação - ferro - fabricação de ferro - fabricação de aço - fundição - laminação a quente - laminação a frio - revestimento, etc.
Você também pode conferir O infográfico sobre como o aço é produzido a partir do minério de ferro.
Além do ferro (Fe), o principal componente do aço, há quantidades residuais de elementos como carbono (C), silício (Si), manganês (Mn), fósforo (P), enxofre (S), oxigênio (O), nitrogênio (N), titânio (Ti) e vanádio (V).
Embora esses elementos estejam presentes em pequenas quantidades, eles têm um impacto significativo no desempenho do aço. O carbono é o elemento mais importante, pois determina as propriedades do aço, como resistência, plasticidade e tenacidade.
Quando o teor de carbono no aço está abaixo de 0,8%, um aumento no teor de carbono leva a um aumento na resistência e dureza e uma diminuição da plasticidade e da tenacidade. Entretanto, quando o teor de carbono excede 1,0%, um aumento no teor de carbono resulta em uma diminuição da resistência.
O aço de baixo carbono, com um teor de carbono inferior a 0,25%, é comumente usado na engenharia geral. O aço de baixa liga, com teor de carbono inferior a 0,52%, contém elementos benéficos, como manganês, silício, vanádio e titânio.
Elementos como enxofre, fósforo e oxigênio são considerados prejudiciais ao aço e devem ser controlados em termos de seu conteúdo. O fósforo, em particular, é altamente prejudicial e é principalmente solúvel em ferrita. Um aumento no teor de fósforo leva a um aumento na resistência e na dureza, mas também a uma redução significativa na plasticidade e na tenacidade, principalmente em temperaturas mais baixas. O fósforo também reduz a soldabilidade do açomas pode melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão. Em baixas porcentagens (cerca de 0,05%), o fósforo melhora a usinabilidade e aumenta ligeiramente a força e a resistência à corrosão do aço de baixo carbono.
O enxofre também é altamente prejudicial, causando sulfeto não metálico inclusões em aço que reduzem suas propriedades mecânicas. O enxofre melhora a usinabilidade, mas reduz a soldabilidade, a resistência ao impacto, a resistência à fadiga e a resistência à corrosão. O baixo ponto de fusão do sulfeto também causa fragilidade a quente durante o processamento a quente, resultando em separação de grãos e rachaduras no aço.
O oxigênio é outro elemento prejudicial no aço, encontrado em inclusões não metálicas que reduzem a resistência do aço. O oxigênio também promove o envelhecimento. Seu baixo ponto de fusão também reduz a soldabilidade do aço.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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