O aço vem em uma variedade de formatos e é um componente necessário em muitos setores diferentes. As propriedades mecânicas de cada forma, únicas e adequadas para diversos usos, são o que as diferencia; aços carbono e aços-liga estão entre as formas mais populares. No entanto, estas variações estão todas sujeitas à estrutura subjacente do aço.
Em sua essência, o aço é principalmente uma mistura de ferro com carbono adicionado a ele. Não é tecnicamente um metal porque os metais são elementos que ocorrem naturalmente, como o cobre ou o alumínio. Mesmo na sua forma mais fundamental, o aço é sempre uma liga – uma mistura de muitos elementos e/ou componentes. Embora o ferro seja um elemento, ele precisa de carbono para passar do ferro ao aço.
O papel do ferro no aço
Todo aço é feito de ferro, que serve de base para todas as outras formas de aço dependendo de quais outros elementos são adicionados a ele. Durante o processo de produção, confere ao aço sua resistência e resistência ao calor e à corrosão.
As etapas fundamentais para transformar o ferro em aço são a purga de impurezas, o ajuste da concentração de carbono e a adição de componentes para produzir diferentes tipos de aço.
O papel do carbono no aço
O carbono é o elemento que controla a dureza e ductilidade do aço. Quanto mais difícil for fabricar aço, maior será a concentração de carbono. O ferro é macio e flexível por si só; não é preciso muito carbono para modificar isso.
Conteúdo de carbono
O aço carbono é dividido em três categorias: alto, médio e baixo. O aço com alto teor de carbono tem apenas um teor de carbono de cerca de 0,60% - 1%; qualquer aço com teor de carbono superior a 1% é significativamente frágil e leva apenas 2% - 3% de teor de carbono para transformar o aço em ferro fundido. O aço com alto teor de carbono é comumente usado em talheres e aplicações que exigem bordas afiadas e duras.
O aço de médio carbono apresenta entre 0,30% - 0,60% de carbono. Este aço não é tão forte ou duro quanto o aço com alto teor de carbono, mas é mais trabalhável. É usado para fabricar rodas de trem, trilhos de trem, máquinas e peças automotivas e aplicações que exigem resistência, tenacidade e usinabilidade decente.
O aço com baixo teor de carbono tem um teor de carbono inferior a 0,30% e geralmente precisa ser cementado antes do tratamento térmico. Moléculas de carbono são adicionadas durante o processo de carburação, fazendo com que a superfície forme uma “pele” resistente e um “caso”. Esta é a origem da ideia de endurecimento de caixa. Esses aços são apropriados para fixadores como pinos de segurança e chaves de máquinas porque apresentam bom desempenho em situações que exigem conformação a frio ou usinabilidade.
Aço carbono vs. liga de aço: a diferença
O próprio aço é uma liga porque é uma combinação de vários elementos (ferro e carbono). Mas esta mistura – conhecida como aço carbono – é a forma mais fundamental de aço; pode conter vestígios de outros elementos, mas não o suficiente para serem distinguidos.
As ligas de aço incorporam componentes adicionais como enxofre, manganês, níquel, cromo, molibdênio e outros elementos de liga à estrutura fundamental do aço carbono. Estes são adicionados ao metal para modificar, aumentar ou diminuir sua usinabilidade, resistência à tração, dureza, resistência à corrosão e outras qualidades.
Em termos simples, aqui está a diferença entre aço carbono e liga de aço:
Aço carbono=ferro + carbono
Liga de aço=ferro + carbono + outros elementos
Tenha em mente que as qualidades dos materiais listadas ao ler sobre os vários tipos de aço carbono e ligas de aço são estimativas e devem ser usadas apenas como referência geral. Para descobrir as qualidades precisas do material que você deseja e as especificações específicas necessárias para sua aplicação, você deve sempre realizar seu próprio estudo.
O que é aço carbono?
O aço carbono é o aço que depende do teor de carbono para sua estrutura. O principal componente de endurecimento que controla o grau de dureza ou resistência alcançado durante a têmpera é o carbono. À medida que o teor de carbono do aço aumenta, também aumenta a sua resistência à tração, dureza e resistência ao desgaste e à abrasão. Além disso, pode reduzir a tenacidade, usinabilidade e ductilidade.
O que é liga de aço?
O aço-liga é um tipo de aço com outros elementos de liga além do carbono adicionados para melhorar suas propriedades. Algumas das adições comuns às ligas de aço incluem: cromo, cobalto, colúbio, molibdênio, manganês, níquel, titânio, tungstênio, silício e vanádio.
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Aço carbono e ligas de aço são usados para fabricar uma ampla variedade de fixadores usados em aplicações comuns na indústria automotiva, agricultura, alimentos e serviços médicos e muito mais. O aço carbono básico por si só possui uma ampla gama de propriedades dependendo da proporção de teor de carbono e ferro, enquanto as propriedades do aço-liga são influenciadas por diferentes elementos adicionados à base do aço carbono. Isto cria diferentes tipos de metais com diferentes componentes estruturais.
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