Por David Sandoval – Atualizado em 30 de agosto de 2022

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TL;DR

O aço é uma liga de ferro-carbono aprimorada com outros metais ou não metais. Por ser uma mistura, não possui fórmula química fixa. O tipo de aço é definido pela sua composição elementar – por exemplo, aço carbono, aço inoxidável ou aço de tungstênio.

Ferro e Carbono:O Núcleo do Aço

O ferro, um metal moderadamente reativo, liga-se facilmente a não metais, como oxigênio e carbono. Na natureza, o ferro é encontrado em minérios e é extraído por aquecimento com um agente redutor como o monóxido de carbono, produzindo ferro metálico. Este ferro é então ligado ao carbono para criar a matriz fundamental do aço.

O teor típico de carbono no aço comercial varia de 0,15% a 0,30%. Esta linha equilibra resistência e ductilidade:maior teor de carbono aumenta a dureza e a resistência à tração, mas reduz a ductilidade, enquanto menor teor de carbono produz uma liga mais maleável, adequada para soldagem e conformação.

Uma vez estabelecida a relação ferro-carbono, são adicionados elementos adicionais para adaptar as propriedades do aço. Por exemplo, o aço inoxidável incorpora cromo (geralmente 10–20%) e às vezes níquel ou manganês para melhorar a resistência à corrosão e manter a tenacidade em baixas temperaturas.

Aprimoramento do aço com elementos de liga

Além do aço-carbono, os tipos estruturais geralmente incluem elementos como manganês e nióbio para aumentar a resistência, ou cromo, níquel e cobre para reduzir a suscetibilidade à ferrugem. Os aços avançados podem conter molibdênio, vanádio, tungstênio ou titânio para aprimorar atributos específicos, como resistência ao desgaste ou desempenho em altas temperaturas.

A proteção de superfície também é comum:a galvanização (revestimento com zinco fundido) e a galvanoplastia (deposição elétrica de uma camada protetora) protegem ainda mais o aço da corrosão em ambientes agressivos.

Essas variações de composição permitem que os engenheiros selecionem o tipo exato de aço necessário para tudo, desde estruturas de arranha-céus até componentes automotivos.