Aço é um metal formado por ferro e carbono por meio de forja, laminação e extrusão. O aço pode incorporar outros componentes tipo sucata, mineral ou combustível como o enxofre e o fósforo.
Ainda pode incorporar componentes para melhorar sua resistência, ductibilidade e dureza como o níquel, cromo, molibdênio e outros.
O aço é facilmente corrosivo por ação química ou eletroquímica do próprio meio ambiente. O oxigênio do ar, por exemplo, quando entra em contato com o ferro contido no aço forma o óxido de ferro causando alterações naturais, porém, indesejáveis.
No aço comum o teor de impurezas (elementos além do ferro e do carbono) estará sempre abaixo dos 2%. Acima dos 2 até 5% de outros elementos já pode considerado aço de baixa-liga, acima de 5% é considerado de alta-liga. O enxofre e o fósforo são elementos prejudicais ao aço pois acabam por intervir nas suas propriedades físicas, deixando-o quebradiço. Dependendo das exigências cobradas, o controle sobre as impurezas pode ser menos rigoroso ou então podem pedir o uso de um antissulfurante como o magnésio e outros elementos de liga benéficos. Existe uma classe de aços carbono, conhecida como aços de fácil usinabilidade, que contém teores mínimos de fósforo e enxofre. Estes dois elementos proporcionam um melhor corte das ferramentas de usinagem, promovendo a quebra do cavaco e evitando a aderência do mesmo na ferramenta. estes aços são utilizados quando as propriedades de usinabilidade são prioritárias, em relação as propriedades mecânicas e microestruturais, (peças de baixa responsabilidade).
O aço inoxidável é um aço de alta-liga com teores de cromo e de níquel em altas doses (que ultrapassam 20%). Os aços inoxidáveis podem ser divididos em três categorias principais: aços inoxidáveis austeníticos, os quais contém elevados teores de cromo e níquel, os aços inoxidáveis martensíticos, que contém elevado teor de cromo, com baixo teor de níquel e teor de carbono suficiente para se alcançar durezas médias ou altas no tratamento térmico de têmpera, e os aços inoxidáveis ferríticos, que contém elevado teor de cromo e baixos teores de níquel e carbono. Este último e o tipo austenítico não podem ser temperados.
O aço é atualmente a mais importante liga metálica, sendo empregue de forma intensiva em numerosas aplicações tais como máquinas, ferramentas, em construção, etc. Entretanto, a sua utilização está condicionada a determinadas aplicações devido a vantagens técnicas que oferecem outros materiais como o alumínio no transporte por sua maior leveza e na construção por sua maior resistência a corrosão, o cimento (mesmo combinado com o aço) pela sua maior resistência ao fogo e a cerâmica em aplicações que necessitem de elevadas temperaturas.
Ainda assim, atualmente emprega-se o aço devido a sua nítida superioridade frente às demais ligas considerando-se o seu preço. Já que:
Existem numerosas jazidas de minerais de ferro suficientemente ricas, puras e fáceis de explorar, além da possibilidade de reciclar a sucata.
Os procedimentos de fabricação são relativamente simples e económicos, e são chamados de aciaria. Os aços podem ser fabricados por processo de aciaria eléctrica, onde se utiliza eléctrodos e processo de aciaria LD, onde se utiliza sopro de oxigénio no metal líquido por meio de uma lança.
Apresentam uma interessante combinação de propriedades mecânicas que podem ser modificados dentro de uma ampla faixa variando-se os componentes da liga e as suas quantidades, mediante a aplicação de tratamentos.
A sua plasticidade permite obter peças de formas geométricas complexas com relativa facilidade.
A experiência acumulada na sua utilização permite realizar previsões de seu comportamento, reduzindo custos de projetos e prazos de colocação no mercado.
Tal é a importância industrial deste material que a sua metalurgia recebe a denominação especial de siderurgia, e a sua influência no desenvolvimento humano foi tão importante que uma parte da história da humanidade foi denominada Idade do Ferro, que se iniciou em 3500 a.C., e que, de certa forma, ainda perdura.
HISTÓRIA
A fabricação de ferro teve início na Anatólia, cerca de 2000 a.C. tendo sido a Idade do Ferro plenamente estabelecida por volta de 1000 a.C.. Neste período a tecnologia da fabricação do ferro espalhou-se pelo mundo. Em, aproximadamente, 500 a.C., chegou às fronteiras orientais da Europa e por volta de 400 a.C. chegou à China. Os minérios de ferro eram encontrados em abundância na natureza, assim como o carvão. Atualmente a maior quantidade de matéria prima para produção de aço é a sucata proveniente dos resíduos de fabricação industrial.
A forma de produção era em pequenos fornos na forma de torrões ou pedaços sólidos, denominados tarugos. Estes, em seguida, eram forjados a quente na forma de barras de ferro trabalhando, possuindo maleabilidade, contendo, entretanto pedaços de escória e carvão. O teor de carbono dos primeiros aços fabricados variava de 0,07% até 0,8% sendo este último considerado um aço de verdade. Os egípcios por volta de 900 a.C. já dominavam processos relativos a tratamentos térmicos nos aços para fabricação de espadas e facas. Como quando o teor de carbono supera 0,3% o material torna-se muito duro e quebradiço caso seja temperado (resfriado bruscamente em água) de uma temperatura acima de 850 °C a 900 °C, eles utilizavam o tratamento denominado revenido que consiste em diminuir a fragilidade minimizando-a por reaquecimento do aço a uma temperatura entre 350 °C e 500 °C.
NORMAS BRASILEIRAS
NBR 5889 – Aço fundido e ferro fundido – Coleta de amostras – Método de ensaio
NBR 6152 – Materiais metálicos – Determinação das propriedades mecânicas a tração – Método de ensaio
NBR 6157 – Materiais metálicos – Determinação de resistência ao impacto em corpo-de-prova entalhados simplesmente apoiados – Método de ensaio
NBR 6215 – Produtos siderúrgicos – Terminologia
NBR 6444 – Ensaio não destrutivo – Terminologia
NBR 6645 – Peça bruta de aço fundido – Afastamento dimensionais – Padronização
NBR 8653 – Metalografia e tratamentos térmicos e termoquímicos das ligas ferro carbono –terminologia
NBR 4589 – Origem
Referências:
ABNT Catalogo ABNT. Visitado em 17 de janeiro de 2012.
WILLIAM D. CALLISTER, JR., Ciência e Engenharia de Materiais, Uma Introdução, Quinta Edição 2002, Editora LTC