aço é fundamental na construção civil e sua compreensão indispensável.

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MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO
AULA 8 - AÇO
APLICAÇÃO DOS PERFIS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL
Ferro:
- O ferro é utilizado em ligas;
- Importante como material de construção em engenharia;
- Seu uso é importante devido a 3 fatores:
1) Fe existe em abundância;
2) Custo de fabricação relativamente econômicas;
3) Ligas de Fe são versáteis.
- Desvantagem: corrosão
Introdução AÇO NA ARQUITETURA
• Século XIX – Introdução do ferro fundido na
construção civil.
• Antes a arquitetura de pedra, de madeira, do
barro.
• O aço ainda está em desenvolvimento e está
ligado ao processo de industrialização.
• Apesar de já ter algumas décadas, foi nos anos
80 que apareceram propostas ambiciosas, entre
desafios construtivos e ambientais.
CARACTERISTICAS DAS
ESTRUTURAS DE AÇO
• Qualidade homogênea.
• Boa relação entre resistência mecânica e peso específico.
• Estruturas leves e esbeltas com elevadas resistências.
• Cuidados com flambagem, flechas, e vibrações.
• Oxida-se facilmente, exigindo proteção.
• Perde resistência com aumento da temperatura.
• Grande precisão de fabricação.
• Atenção quanto a transmissão de esforços entre os
elementos, principalmente esforços de cargas horizontais.
DESVANTAGENS DO USO DO
AÇO
• Exige maior conservação que o C.A.(CONCRETO ARMADO)
• Exige maior especialização da mão-de-obra de montagem,
elevando os custos.
• Exige proteção contra incêndio, aumentando os custos.
• Estrutura de aço é mais onerosa que o C.A.

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VANTAGENS DO USO DO
AÇO
• Diminuição no peso e nas dimensões das estruturas.
• Permite vãos maiores com menor custo em
fundações.
• Maior rapidez na execução que o C.A.(in loco).
• Facilidade de montagem e menor preço de
transporte que C.A. pré-moldado.
• Permite acréscimos e reforços sem muitas
dificuldades.
• Permite desmontagem para reuso ou venda como
sucata.
MATÉRIAS-PRIMAS
• Minério de ferro.
• Carvão mineral ou vegetal.
O QUE É O AÇO?
O aço é,
basicamente, uma liga metálica de ferro e carbono, com teor
de carbono entre 0,002% a 2,00%, podendo possuir pequenas
quantidades de outros elementos como: Si, Mn, Ti, Ni, Cu, Co,
Cr.
OBTENÇÃO DO AÇO
• O aço é obtido pelo refino do ferro gusa, na aciaria, ou pela
fusão de sucata de aço, em fornos elétricos ou de indução.
• Ferro gusa é o produto obtido na fusão do minério de ferro no
alto forno, com teor de carbono aproximado de 4,0%.
• O aço é produzido nas usinas siderúrgicas.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
• Preparo das matérias-primas.
• Produção do ferro gusa (alto forno).
• Produção do aço ( aciaria).
• Conformação mecânica (laminação).
LAMINAÇÃO
• Laminação é o processo onde o aço é efetivamente
transformado em barras, chapas, fios ou perfis de aço.

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TIPOS DE CHAPAS
LAMINADAS GROSSAS LAMINADOR
- Espessura: 6 a 200mm
- Largura: 1000 a
3800mm
- Comprimento: 5000 a
18000mm
TIPOS DE CHAPAS
LAMINADAS A QUENTE LAMINADOR
- Espessura: 1,20 a
12,50mm
- Largura: 800 a
1800mm
- Comprimento: 2000 a
6000mm
TIPOS DE CHAPAS
LAMINADAS A FRIO LAMINADOR
- Espessura: 0,30 a
3,00mm
- Largura: 800 a
1600mm
- Comprimento: 2000 a
3000mm
PERFIS
• Os perfis laminados seguem o mesmo processo dos produtos
laminados planos, a diferença é que os cilindros
conformadores, já vão modelando o aço com uma sucessão
de passes.
CONFORMAÇÃO DOS PERFIS COMPOSIÇÃO DE PERFIS

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PERFIS LAMINADOS
NACIONAIS
• Os perfis laminados de padrão americano, fabricados no
Brasil, estão com a produção bastante restrita, os
fabricantes já não produzem mais, no entanto, ainda
pode ser encontrado no mercado, o ASTM A-36, com
comprimento de 6000 a 12000mm:
• Cantoneiras de abas iguais:
6”(152,4mm); 8”(203,2mm) e 10”(254,0mm)
• Perfil “I”:
2”(50,80mm; 2 ½”(63,50mm); 4”(101,8mm) e 6”(152,4mm)
• Perfil “U”:
6”(152,4mm) e 8”(203,2mm)
PERFIS SOLDADOS
• Os perfis soldados são obtidos pelo corte, composição e
soldagem de chapas planas de aço, permitindo grande
variedade de formas e dimensões das seções e seu uso esta
bastante aquecido no mercado nacional.
CARACTERISTICAS
GEOMÉTRICAS DOS PERFIS
• d - altura do perfil
• bf - largura da mesa
• tw - espessura da alma
• tf - espessura da mesa
• h -altura da alma
• ec -espessura do cordão de
solda
CLASSIFICAÇÃO DOS PERFIS
SOLDADOS
• Série VS:
Perfis soldados para vigas, com 2 < d/bf <= 4
• Série CVS:
Perfis soldados para vigas, com 1 < d/bf <= 1,5
• Série CS:
Perfis soldados para vigas, com d/bf <= 1
QUALIDADE E
ESPECIFICAÇÕES
Os perfis são divididos em três categorias de padrão de
qualidade. De acordo com a utilização, montagem e condições
de aplicação;
PADRÃO DE QUALIDADE I
(RIGOROSO)
ESTRUTURAS USUAIS APLICAÇÃO
• Estruturas especiais,
com elevado rigor de
tolerância
• Estruturas “off shore”
• Usinas nucleares.

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PADRÃO DE QUALIDADE II
(NORMAL)
ESTRUTRAS USUAIS APLICAÇÃO
• Estruturas
convencionais
• Edificações em geral
(residencial, comercial e
industrial)
• Pontes
PADRÃO DE QUALIDADE III
(COMERCIAL)
ESTRUTURAS USUAIS APLICAÇÃO
• Usos gerais
• Galpões
• Estacas
• Postes
• Mourões
ESPECIFICAÇÃO PERFIS FORMADOS A FRIO
• São obtidos pelo processo
de dobramento a frio das
chapas. São padronizados,
mas podem ser produzidos
pelos fabricantes, com
forma e tamanho
solicitados, são utilizados
em elementos estruturais
como barras de treliças,
terças, etc.
PERFIS TUBULARES
• Sem costura, obtidos por
extrusão.
• Com costura, soldados.
• Para pilares, são utilizados
em médios e grandes
diâmetros, apresentando
boa resistência a
flambagem.
• Para treliças planas e
espaciais, são utilizados os
de diâmetros menor.
PROPRIEDADES MECÂNICAS
• ELASTICIDADE: capacidade do
material voltar ao comprimento
inicial, após sucessivos ciclos de
carregamento/descarregamento.
• PLASTICIDADE: deformação
permanente do material,
provocada por tensão igual ou
superior ao limite de
escoamento.
• DUCTILIDADE: capacidade do
material se deformar, sobre,
tensão, sem se romper.
• FRAGILIDADE: é o rompimento
do material sem que haja
deformação.
• TENACIDADE: capacidade do
material absorver energia, com
deformação elástica e plástica,
quando submetido a carga de
impacto.
• RESILIÊNCIA: capacidade do
material absorver energia, com
deformação elástica, quando
submetido a carga de impacto.
• FADIGA: é a resistência a ruptura
do material quando submetido a
uma carga dinâmica.
Normalmente, o valo da
resistência a fadiga é inferior ao
da resistência a tração.

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DETERMINAÇÃO DAS
PROPRIEDADES
GRÁFICO TENSÃO x
DEFORMAÇÃO
ESCOAMENTO DEFINIDO SEM ESCOAMENTO DEFINIDO
AÇOS ESTRUTURAIS USADOS
NO BRASIL
• AÇOS CARBONO
(média resistência mecânica)
• Baixo carbono <=0,30% C
• Médio carbono 0,30%< C < 0,50%
• Alto carbono C > 0,50%
CARACTERISTICAS E
APLICAÇÕES
NORMA E UTILIZAÇÃO AÇOS DE BAIXA LIGA
(Média e alta resistência mecânica)
(Resistência a corrosão atmosférica)
São aços com adição de pequena quantidade de
elementos como Cu, Cr, P, Si e outros, que
desenvolvem um filme resistente a corrosão
atmosférica.
Devido a sua maior resistência mecânica, proporciona
redução na espessura das estruturas.

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AÇOS RESISTENTES AO
FOGO
(Alta resistência mecânica)
(resistente a corrosão atmosférica)
São aços que evoluíram da família dos aços resistente a
corrosão atmosférica.
Recebem adição dos elementos Ni, Ti, Nb, Va e Mo.
USI-FIRE 400 e USI-FIRE490 da USIMINAS.
APLICAÇÃO DE PERFIS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL
Cravação de Estacas Execução
• A cravação dos perfis são
executadas com equipamentos
de pequeno porte, como mostra
a foto ao lado, a grande vantagem
deste sistema é que podem fazer
a execução da escavação com
tirantes, e a escavação pode ser
executada 100% antes de iniciar a
fundação, assim não ha a
necessidade de deixar talude de
solo para escavar depois da
execução das lajes.
CONTENÇÃO
Contenção de terrenos vizinhos Execução
• A contenção de terrenos
vizinhos à obra podem ser
feitos com a cravação de
perfis de aço e
preenchimento com placas
pré-moldadas de concreto.
FILTRO DE DRENAGEM
Objetivo Colocação do filtro
• Para evitar a pressão direta,
do solo saturado com a
cortina de placas pré-
moldadas, são utilizados
filtros de drenagem que
permitem a canalização da
água do solo.
ESCAVAÇÃO DE SAPATAS ESCAVAÇÃO DE TUBULÃO

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METRÔ – ESTAÇÃO
BUTANTAN
• Detalhe da estrutura de aço
na cobertura da estação.
METRÔ – ESTAÇÃO
BUTANTAN
• Na cobertura da estação
foram utilizados perfis
tubulares de aço como
estrutura para o telhado.
METRÔ – ESTAÇÃO
BUTANTAN
• Podemos verificar a
utilização de perfil e aço
tubular como estrutura para
o telhado, neste terminal.
• Ao fundo, observa-se a
utilização de perfis de aço,
também, como estrutura
para o telhado.
1) Processo siderúrgico
• Processo de obtenção do aço, desde a chegada do minério de ferro até o
produto final a ser utilizado no mercado.
• Aço: liga metálica composta principalmente de ferro e de pequenas
quantidades de carbono (0,002% até 2,00%), com propriedades
específicas, sobretudo de resistência e ductilidade.
• Obtenção do aço: chapas, perfis e bobinas
o Minério de ferro + carvão mineral;
o Transformação metalúrgica e conformação mecânica.
• Fabricação:
o Aproveitamento do ferro contido no minério de ferro (eliminação das
impurezas);
o Na forma líquida: adição de elementos visando atingir as propriedades
desejadas;
o Solidificação e forma requerida.
• Processo consiste de 4 etapas principais:
o Preparo das matérias primas (Coqueria e sinterização);
o Produção de gusa (Alto-forno);
o Produção de aço (Aciaria);
o Conformação mecânica (Laminação).
Matéria
prima
coqueria
sinterização
Alto-forno Aciaria lingotamento

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 Na construção civil:
› Teor de carbono entre 0,18 e 0,25%;
› Presença de elementos residuais (enxofre, silício, fósforo, etc.);
› Elementos de liga (cromo, manganês, níquel, etc.) adicionados para se atingir
certas propriedades
 Propriedades do aço dependem de:
› Composição química;
› Tratamento térmico, deformação mecânica e velocidade de solidificação
(características microestruturais).
 Definições:
› Aço: liga metálica constituída basicamente de ferro e carbono obtida pelo
refino de ferro-gusa (refino do ferro-gusa: diminuição dos teores de carbono,
silício e enxofre);
› Ferro-gusa: produto da primeira fusão do minério de ferro contendo de 3,5 a
4,0% de carbono;
› Ferro fundido: produto da segunda fusão do gusa, em que são feitas adições
de outros materiais até atingir um teor de carbono entre 2,5 e 3,0%,
conferindo propriedades diferentes da do aço.
• Produção do aço:
o Matérias-primas:
• Minério de ferro + carvão mineral
› Coqueria e sinterização:
a) Coqueria:
 Carvão mineral deve fornecer energia térmica e química para o
desenvolvimento do processo de redução (produção de gusa);
 Coqueificação:
 Eliminação de impurezas;
 Destilação do carvão em ausência de ar;
 T=1300º por 18 horas;
 Resulta o coque metalúrgico, composto basicamente de
carbono, com elevada resistência mecânica e alto ponto de
fusão, o qual é encaminhado ao alto-forno.
b) Sinterização:
o Preparação do minério de ferro para a produção do gusa;
o Correta granulometria para proporcionar permeabilidade do
ar para a combustão no alto-forno;
o Finos de minério: adiciona-se fundentes (calcário, sílica) e o
novo composto é britado na granulometria desejada.
c) Alto-forno:
 Cuba com 50 a 100 m de altura;
 Minério de ferro em gusa: coque metalúrgico e fundentes;
 Princípio básico: retirada do oxigênio do minério que se reduz a
ferro;
 Redução: combinação do carbono presente no coque com o
oxigênio do minério;
 Combustão do carvão com o oxigênio do ar fornece calor para
fundir o metal .
c) Alto-forno:
o Minério de ferro (sínter) + coque + fundentes;
o Ar quente entra pela parte inferior (ventaneiras);
o Coque + ar quente = combustão;
o Resultado: ferro gusa e escória (fabricação de cimento).

10. 11/05/2014
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c) Alto-forno:
o Carro torpedo:
• Revestido internamente com material refratário;
• Dessulfuração: redução do teor de enxofre a níveis
aceitáveis;
• Análise química: composição da liga (carbono, silício,
enxofre e manganês);
• Próxima etapa: aciaria.
d) Aciaria:
 Refino (ferro gusa em aço): ajuste do teor dos elementos;
 Conversor: injeção de oxigênio puro (processo Linz-Donawitz
‘LD’);
 Pode-se adicionar sucata de aço para auxiliar no controle da
composição da liga metálica;
 Eliminação dos produtos indesejáveis pela escória;
 Uma vez obtida a composição desejada o material é transferido
para o lingotamento contínuo.
* Metalurgia de panela
e) Lingotamento contínuo:
o Aço transferido do conversor ou panela para o distribuídor e
depois para o molde;
o Solidificação do aço;
o Corte em maçarico e transformado em esboço de placa.
f) Laminação a quente:
 Redução da área da seção transversal até conformá-lo na
apresentação desejada (chapas grossas ou finas, perfis, etc.);
 Pré-aquecimento e posterior deformação sob pressão em
cilindros (laminadores);
 Chapa: placa que sofreu redução de espessura por laminação;
 Em função da espessura podem ser acondicionadas em
bobinas.
f) Laminação a quente:
o Laminador de chapas grossas:
• Espessuras: 6 a 200 mm;
• Largura: 1000 a 3800 mm;
• Comprimento: 5000 a 18000 mm.
f) Laminação a quente:
o Laminador de tiras a quente:
• Espessuras: 1,2 a 12,5 mm;
• Largura: 800 a 1800 mm;

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g) Laminação a frio:
o Laminador de tiras a frio:
• Espessuras: 0,3 a 3,0 mm;
• Largura: 800 a 1600 mm;
• Característica principal: melhor acabamento.
2) Propriedades
• Diagrama tensão-deformação
• Elasticidade:
o Capacidade de voltar à forma original;
o Deformação elástica é reversível;
o Relação entre deformação e tensão: Módulo de Elasticidade (E);
o Eaço=210.000 MPa; Eferro=190.000 MPa.
• Plasticidade:
o Deformação permanente provocada por tensão igual ou superior ao limite de
escoamento;
o Alteração interna da estrutura.
• Ductilidade:
o Deformar plasticamente sem se romper;
o Quanto mais dúctil maior redução da área (estricção) ou o alongamento antes
da ruptura.
• Tenacidade:
o Absorver energia quando submetido a carga de impacto;
o Material dúctil é mais tenaz que um material frágil, requerendo com isso,
mais energia para ser rompido.
3) Influência dos elementos de liga
• Carbono (C):
o Melhora a resistência mecânica;
o Prejudica a ductilidade (dobramento) e tenacidade;
o A cada 0,01% de aumento do teor de carbono o limite de escoamento
aumenta em ~ 0,35MPa.
• Manganês (Mn):
o Melhora a resistência mecânica;
o Prejudica a soldabilidade (menos que o ‘C’);
• Silício (Si):
o Aumenta a resistência mecânica e à corrosão;
o Diminui a soldabilidade;
• Enxofre (S):
o Muito prejudicial;
o Desfavorece a ductilidade e diminui a soldabilidade;
o Teor limitado a 0,05%.
 Fósforo (P):
› Melhora a resistência mecânica e à corrosão;
› Prejudica a ductilidade (dobramento) e soldabilidade;
› Pode tornar o aço quebradiço.
 Cobre (Cu):
› Aumenta a resistência À corrosão.
 Níquel (Ni):
› Aumenta a resistência a abrasão e à corrosão;
› Diminui a soldabilidade.
 Cromo (Cr):
› Aumenta a resistência a abrasão e à corrosão;
› Diminui a soldabilidade;
› Melhora o desempenho a temperaturas elevadas.
 Nióbio (Nb):
› Consegue-se boa resistência mecânica com boa soldabilidade.
 Titânio (Ti):
› Aumenta resistência mecânica e à abrasão;
› Bom desempenho sob temperatura elevada.

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Metal: Brilho metálico, boa condutividade térmica e elétrica;
Ligas: Adição de elementos químicos diferentes;
Aço-carbono: Liga de ferro (Fe) e carbono (C), contendo entre 0,05 e
2,0% de C;
Aços-liga: Aços com adição de outros elementos químicos (Cr, Ni, Mn,
etc.);
Ferro fundido: Liga de ferro (Fe) e carbono (C), contendo entre 2,0 e
6,7% de C.
Estrutura do Ferro (Fe)
4) Produtos
Espessuras padrão
(mm)
Peso
(kg/m2)
0,30 2,36
0,38 2,98
0,45 3,53
0,60 4,71
0,75 5,89
0,85 6,67
0,90 7,06
1,06 8,32
1,20 9,42
1,50 11,78
1,70 13,35
1,90 14,92
2,25 17,66
2,65 20,80
Chapas finas a frio:
Larguras padrão: 1000 mm, 1200 mm e 1500 mm
Comprimentos padrão: 2000 mm e 3000 mm (também sob a forma de
bobinas)
São utilizadas nas construções como complementos (esquadrias,
dobradiças, portas, batentes, calhas e rufos)
Espessuras padrão
(mm)
Peso
(kg/m2)
1,20 (18) 9,4
1,50 (16) 11,8
2,00 (14) 15,7
2,25 (13) 17,7
2,65 (12) 20,8
3,00 (11) 23,6
3,35 (10) 26,3
3,75 (9) 29,4
4,25 (8) 33,4
4,50 35,3
4,75 (3/16”) 37,3
5,00 39,2
Chapas finas a quente
Larguras padrão: 1000 mm, 1100 mm, 1200 mm, 1500 mm,
1800 mm
Comprimentos: 2000 mm, 3000 mm, 6000 mm e em bobinas
São utilizadas em perfis de chapa dobradas, para construção em
estruturas metálicas leves e, principalmente, como terças e vigas de
tapamento.
Espessuras padrão
(mm)
Peso
(kg/m2)
0,25 1,96
0,30 2,36
0,35 2,75
0,43 3,38
0,50 3,93
0,65 5,10
0,80 6,28
0,95 7,46
1,11 8,71
1,25 9,81
1,55 12,17
1,95 15,31
Chapas zincadas
Largura padrão: 1000 mm
Comprimentos padrão: 2000 mm, 3000 mm, e também em bobinas
São utilizadas como elementos complementares nas construções,
como telhas, calhas, rufos, caixilhos, dutos de ar-condicionado, divisórias.
Espessuras padrão
(mm)
Peso
(kg/m2)
6,3 (1/4) 49,46
8,0 (5/16) 62,80
9,5 (3/8) 74,58
12,5 (1/2) 98,13
16,0 (5/8) 125,60
19,0 (3/4) 149,15
22,4 (7/8) 175,84
25,0 (1) 196,25
37,5 (1 1/6) 294,38
45,0 () 353,25
50,0 (2) 392,50
57,0 () 447,44
63,0 (2 ½) 494,55
75,0 (3) 588,75
102,0 () 800,70
Chapas grossas
Larguras padrão: 1000 mm a 3800 mm
Comprimentos padrão: 6000 mm e 12000 mm
Utilizadas para construção de estruturas metálicas, principalmente em
perfis soldados para trabalhar como vigas, colunas e estacas.

13. 11/05/2014
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Influência do C no aço
Efeito de Carbono no aço:
- Aumento da dureza;
- Aumento da resistência mecânica (LRT e Lesc);
- Diminuição do alongamento;
- Redução da tenacidade;
- Menor facilidade na soldagem.
Propriedades dos materiais
Propriedade dos Materiais:
- Fusibilidade
- Plasticidade
- Maleabilidade
- Ductilidade
- Temperabilidade
- Usinabilidade
- Tenacidade
- Resiliência
- Soldabilidade
• Fusibilidade
o É a propriedade que o material possui de passar do estado
sólido para o líquido sob ação do calor.
Metal Sólido  Metal Fundido
o Ela é caracterizada pela temperatura de fusão;
o Todo metal é fusível, mas, para ser industrialmente fusível,
é preciso que tenha um ponto de fusão relativamente
baixo e que não sofra, durante o processo de fusão,
oxidações profundas, nem alterações na sua estrutura e
homogeneidade.
Propriedades
• Plasticidade
o É a propriedade que apresentam certos materiais de se
deixarem deformar permanentemente assumindo
diferentes tamanhos ou formas sem sofrerem rupturas,
rachaduras ou fortes alterações de estrutura quando
submetidos a pressões ou choques compatíveis com as
suas propriedades mecânicas.
Propriedades
• Maleabilidade
o É a característica apresentada pelo material em se
deformar plasticamente sob ação de uma pressão ou
choque, compatível com a sua resistência mecânica.
• Ductilidade
o corresponde a elongação total do material devido à
deformação plástica, antes da ruptura;
o Pode ser compreendido também com a capacidade de ser
fazer fio;
• Soldabilidade
o É a propriedade que certos metais possuem de se unirem,
após aquecidos e suficientemente comprimidos.
Propriedades
• Temperabilidade
o É a propriedade que determina a profundidade e
distribuição da dureza produzida pela têmpera.
• Usinabilidade ou maquinabilidade
o É a capacidade de se deixar trabalhar em máquinas
operatrizes (torno, fresadora, plaina...).
• Tenacidade
o Corresponde à capacidade do material absorver energia
até sua ruptura.
Propriedades

14. 11/05/2014
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• Resiliência
o Corresponde à capacidade do material em absorver energia quando este é deformado
elasticamente.
Propriedades
• Efeito do elemento carbono nos aços. Quanto maior o teor de
carbono, observa-se:
o Aumento da resistência mecânica
• Limite de resistência
• Limite de escoamento
o Diminuição do alongamento
o Aumento da dureza
o Redução da tenacidade
o Menor facilidade na soldagem
Aços Carbono
Os critérios usados na classificação dos aços são:
A. quanto à composição química;
B. quanto à aplicação;
C. quanto ao processo de fabricação;
D. quanto à normas técnicas.
Classificação dos Aços
Extra – doce < 0,15% C
Baixo Carbono
Doce 0,15 - 0,30% C
Meio – doce 0,30 - 0,40% C
Médio Carbono
Meio – duro 0,40 - 0,60% C
Duro 0,60 - 0,70% C
Alto Carbono
Extra – Duro 0,70 - 1,20% C
A. Quanto à composição química
São os aços que contem um ou mais elementos de liga além do
Fe e C, em quantidades tais que modifiquem ou melhorem
substancialmente uma ou mais de suas propriedades quer
sejam físicas, mecânicas ou químicas.
Quanto ao teor de elementos de liga os aços classificam-se em:
o Aços de baixa liga – quando o somatório dos teores dos
elementos de liga é inferior a 5%.
o Aços de alta liga – quando o somatório dos elementos de
liga (teores) é superior a 5%.
Aços Especiais (liga)
• Aços de construção: são usados na manufatura de
componentes de equipamentos industriais.
• Aços para ferramentas e matrizes: compreendem os
aços resistentes ao choques, para trabalho a frio e a
quente e aços rápidos.
• Aços Inoxidáveis e resistentes ao calor: correspondem
aos aços inoxidáveis martensíticos, ferríticos e
austeníticos, mais aços refratários.
• Aços com características especiais: como por
exemplos, aços para imans permanentes, para
núcleos de transformadores,...
B. Quanto à aplicação

15. 11/05/2014
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o Aços Siemens – Martin;
o Aços Bessemer;
o Aços LD: conversor de oxigênio de Linz-Donawitz;
o Aços elétricos, etc.
C. Quanto ao processo de fabricação
o Aços Siemens – Martin: forno horizontal, carga por cima
e descarga do aço por orifício inferior;
C. Quanto ao processo de fabricação
o Aços Bessemer: produzidos em fornos basculante, com
orifícios no fundo (ar pressurizado);
C. Quanto ao processo de fabricação
Aços LD: conversor de oxigênio de Linz-Donawitz usa
fundentes (cal e fluorita) para a reação de oxidação das
impurezas do aço (Si, P, S, Mn) e redução do teor de
carbono, formando escória.
C. Quanto ao processo de fabricação
o Aços elétricos
C. Quanto ao processo de fabricação
• Exemplo de representação do aço ABNT para
construção civil:
ABNT CA 25A – aços para construção civil com
sesc=25Kgf/mm2.
• ABNT – SAE – construção mecânica
SAE 1010 - aço carbono com 0,10% de carbono.
SAE 1008 - aço carbono com 0,08% de carbono.
D. Quanto as normas técnicas
1 – indica que é um aço carbono, desconsidera a presença de
pequenas quantidades de outros metais como Mn, Si, P, S;
0 – indica a % de elementos de liga.

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Aço-carbono – Largamente utilizado
- Boa ductilidade e maleabilidade
O aço-carbono pode ser:
- Soldado - Curvado
- Forjado - Torcido
- Dobrado - Trabalho com ferramentas de corte
- Trefilados - Laminados
Aplicações do Aço
Aplicações
1) 0,05% a 0,15% de C (extra doce)
Chapas, fios, parafusos, tubos trefilados e produtos de caldeiraria
2) 0,15% a 0,30% (doce)
Barras laminadas e perfiladas, arruelas e outros órgãos de máquinas.
3) 0,30% a 0,40% (meio doce)
Peças especiais de máquinas, motores e ferramentas para
agricultura
4) 0,40% a 0,60% (meio duro)
Peças de grande dureza, ferramentas de corte, molas e trilhos
5) 0,60% a 1,5% (duro e extra duro)
Peças de grande dureza e resistência, molas, cabos, etc.
Aplicações do aço Carbono
• A introdução de outros elementos de liga nos aços
carbono é feita quando se deseja um ou diversos dos
seguintes efeitos:
o aumentar a dureza e a resistência mecânica;
o conferir resistência uniforme através de toda a seção em peças de
grandes dimensões;
o diminuir o peso (conseqüência do aumento da resistência) de modo a
reduzir a inércia de uma parte móvel;
o conferir resistência à corrosão;
o aumentar a resistência ao calor;
o aumentar a resistência ao desgaste;
o aumentar a capacidade de corte;
o melhorar as propriedades elétricas e magnéticas
Aplicações dos Aços Liga
Elemento
De ligas
Influência na estrutura Influência nas
propriedades
Aplicações Produtos
Níquel Refina o grão.
Diminui a velocidade de
transformação na estrutura
do aço.
Aumenta a LRT.
Boa ductilidade.
Aço para construção
mecânica.
Peças para automóveis.
Utensílios domésticos.
Caixa para tratamento
térmico.
Manganês. Estabiliza os carbonetos.
Aumenta temperabilidade.
Diminui a velocidade de
transformações.
Aumento da resistência
mecânica e temperabilidade.
Resistência ao choque.
Aço para construção
mecânica.
Peças para automóveis
e peças para usos
gerais em engenharia
mecânica
Cromo. Forma carbonetos.
Acelera o crescimento dos
grãos.
Aumenta a resistência a
corrosão e a oxidação.
Aumento da resistência a
altas temperaturas.
Aços para a construção
mecânica.
Aços-ferramentas.
Aços inoxidáveis.
Indústria química;
talheres; válvulas e
peças para fornos.
Ferramentas de cortes.
Molibdênio Influência na estabilidade do
carboneto.
Alta dureza ao rubro.
Aumento da LRT.
Aumento da temperabilidade.
Aços-ferramentas, Aço
cromo-níquel, substitui
W em aços rápidos.
Ferramentas de cortes.
Vanádio Inibe o crescimento grãos.
Forma carbonetos.
Maior resistência mecânica,
tenacidade e temperab.
Resistência a fadiga e
abrasão.
Aços cromo-vanádio. Ferramentas de cortes.
Tungstênio Forma carbonetos duros.
Diminui a velocidade das
transformações.
Inibe crescimento dos grãos.
Aumento da dureza.
Resistência da resistência a
altas temperaturas.
Aços rápidos.
Aços-ferramentas.
Ferramentas de corte.
Cobalto. Forma carboneto.
(fracamente).
Aumento da dureza.
Resistência à tração.
Resistência à corrosão.
Resistência à erosão.
Aços rápidos.
Aços ferramenta.
Ferramentas de cortes.
Silício. Auxilia na desoxidação.
Auxilia na grafitização.
Aumenta a fluidez.
Resistência a temperaturas
elevadas.
Melhora temperab./ LRT.
Aços alto carbono.
Aços para a fundição
em areia.
Peças fundidas.
• Quatro algarismos para designar os aços;
• Os dois últimos algarismos  teor de carbono
• Os dois primeiros algarismos indicam o tipo e a
quantidade aproximada dos elementos da liga;
• Quando o primeiro algarismo é 1, os aços são
simplesmente aços-carbono, desprezando seus
teores mínimos de manganês, silício, fósforo, e
enxofre. Neste caso, esses teores são considerados
iguais a zero;
SAE 1 0 4 0
Nomenclatura dos aços

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Nomenclatura dos aços
1  aço carbono
2  Ni
3  Ni – Cr
4  Mo
5  Cr
6  Cr – V
7  W
8  Ni – Cr – Mo
9  Si - Mn
Classificação quanto ao primeiro número dos 4 algarismos:
Nomenclatura dos aços
• Exemplos
o SAE 2350
• Aço ao níquel com 3% de níquel e 0,50% C;
o SAE 5130
• Aço ao cromo com 1% de cromo e 0,30% de C;
o SAE 9220
• Aço ao silício – manganês com 2% de Si-Mn e 0,20% C.
Nomenclatura dos aços
10 XX Aços ao carbono comuns.
11 XX
12 XX
Aços de fácil usinagem com alto teor de enxofre.
13 XX
15 XX
Aços ao manganês com 1,75% de Mn.
Designação C % Mn % Si %
1340 0,38 – 0,43 0,60 – 0,90 0,20 –0,25
Nomenclatura dos aços
Efeito dos elementos de adição (liga):
- Vanádio (V): Tenacidade e excelente desoxidante;
- Cromo (Cr): Aumento a resistência ao desgaste;
- Boro (B): Resistência a fadiga;
- Níquel (Ni): Boa ductilidade e resistência à corrosão;
- Tungstênio (W): Alta resistência mesmo em altas TºC;
- Manganês (Mn): Ductilidade, resistência ao desgaste/choque;
- Silício (Si): Aumenta a elasticidade e resistência;
- Alumínio (Al): Desoxidante;
- Molibdênio (Mo): alta resistência ao amolecimento;
Aços Liga
• Condições de serviço que exigem aços liga:
o Altas temperaturas: fluência, oxidação;
o Baixa temperaturas: fratura frágil;
o Meio corrosivo: corrosão acelerada;
o Produtos especiais: contaminação;
o Segurança: materiais tóxicos, explosivos, inflamáveis;
o Alta resistência: grandes esforços.
Aços Liga