Tipos de aço

Para a construção metálica só tem interesse analisarmos os chamados aços estruturais, tais aços são assim denominados tem características de resistência e outras propriedades adequadas ao uso em elementos estruturais que suportam cargas.

Aços Carbono (mais usual em Construção Metálica)

Segundo a NBR 6215 aço carbono é aquele não contém elementos de liga isto é, apenas teores residuais de Cr = 0,20%, Ni = 0,25% etc e no qual os teores de Si e Mn não ultrapassem limites máximos de 0,60% e 1,65% respectivamente.
São classificados em função do teor de carbono.

 

 

Classes de aço

A classificação dos vários tipos de aço pela sua composição e propriedade foram desenvolvidas ao longo de muitos anos por uma série de organizações de desenvolvimento de normas (SDOs), como a européia EN, a americana ASTM, aços AISI pela JIS japonesa, a chinesa GB, a internacional como ISO, etc.

Baixo Carbono: C £ 0,30%

Limite de resistência: 440 N/mm²

Características:

• Boa tenacidade, conformabilidade e soldabilidade.
• Baixa temperabilidade.

Aplicações:

• Pontes, edifícios, navios, vagões, caldeiras, tubos gerais, estruturas mecânicas, etc.

Médio Carbono: 0,30% < C £ 0,50%

Limite de resistência: 440 a 590 N/mm²

Características:

• Média conformalidade e soldabilidade.
• Média temperalidade.

Aço de Alto Carbono

Limite de resistência: 590 a 780 N/mm²

Características:

Má conformabilidade e soldabilidade. Altas temperaturas e resistência ao desgaste.

Aplicações:

Peças metálicas, parafusos especiais, implementos agrícolas, trilhos e rodas ferroviárias, etc.

Tipo de fabricação

De modo geral existem dois processos para a fabricação do aço. O processo mais utilizado consiste na produção de ferro fundido no alto-forno e após refinamento, em que o ferro fundido se transforma em aço no conversor de oxigênio. Outro processo utilizado consiste em fundir sucata de ferro em um forno elétrico cuja energia é fornecida por arcos voltaicos (espaço preenchido por gás no meio de dois eletrodos condutivos, que frequentemente são feitos de carbono, gerando uma temperatura muito alta, capaz de fundir ou vaporizar virtualmente qualquer coisa).

Para que seja fabricado o aço especificado, a diferença está no refinamento do ferro fundido, etapa esta em que são adicionados elementos de liga. A adição de elementos de liga é feita em pequenas porcentagens, para que o aço produzido obtenha as características exigidas na especificação.

Alto-forno: Forno de tamanho variável, externamente revestido por metal e internamente por material refratário onde os metais ferrosos são obtidos por redução dos minérios de ferro nos altos-fornos. Pela parte superior do alto-forno, são carregados minério, calcários (fundentes) e coque (carvão). Pela parte inferior o ar insuflado efetua a reação de redução e eleva a temperatura até o ponto de fusão do ferro gusa e das escórias formadas pela reação do calcário com a sílica que normalmente acompanha o minério. Em intervalos, o ferro e a escória fundidos, acumulados no ponto mais baixo do alto-forno, são retirados, levando-se o ferro em estado de fusão para a aciaria ou lançado em formas para se solidificar em lingotes de ferro gusa. A escória, menos densa que o ferro, sai por último, sendo retirada e podendo ser aproveitada para constituir cimento de alto forno.

Conversor de Oxigênio: Aqui é feito o refinamento do ferro fundido em aço, que consiste em remover o excesso de carbono e diminuir a quantidade de impurezas para limites prefixados. O conversor de oxigênio baseia-se na injeção de oxigênio dentro da massa líquida de ferro fundido. O ar injetado queima o carbono na forma de monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO₂) em um processo que dura aproximadamente 20 minutos. Elementos como manganês, silício e fósforo são oxidados e combinados com cal e óxido de ferro, formando a escória que sobrenada o aço liquefeito. Em intervalos, o ferro e a escória fundidos, acumulados no ponto mais baixo do alto-forno, são retirados, levando-se o ferro em estado de fusão para a aciaria ou lançado em formas para se solidificar em lingotes de ferro gusa. A escória, menos densa que o ferro, sai por último, sendo retirada e podendo ser aproveitada para constituir cimento de alto forno.

Tratamento do aço na panela: O aço líquido superaquecido absorve gases da atmosfera e oxigênio da escória. O gás é expelido lentamente com o resfriamento da massa líquida, porém, ao se aproximar da temperatura de solidificação, o aço ferve e os gases escapam rapidamente, formando grandes vazios no aço. Para que isso não ocorra, são adicionados elementos como alumínio e silício na panela, em um processo conhecido como desgaseificação.

Após a desgaseificação, grande parte dos óxidos insolúveis formados deve ser removida para não prejudicar as características mecânicas do aço. Este processo é conhecido como refinamento.

Tratamento térmico: Utilizado para melhorar as propriedades dos aços, dividem-se em dois grupos: O primeiro destinado principalmente a reduzir tensões internas provocadas por laminação, etc. O segundo destinados a modificar a estrutura cristalina, com alteração da resistência e de outras propriedades.

Ponto de fundição

Ponto de fusão do aço (que é de aproximadamente 1500 graus Celsius

ciente da crescente pressão exercida sobre as fundições de aço pela demanda cada vez maior por metais alternativos mais leves e de maior qualidade. compromete-se a fornecer produtos e serviços para melhorar a qualidade geral dos fundidos de aço, minimizar os custos da produção e ajudar a melhorar o desempenho dos negócios de fundição.



Matéria Prima Para Confecção do aço

As matérias-primas necessárias para a obtenção do aço são: o minério de ferro, principalmente a hematita, e o carvão mineral. Ambos não são encontrados puros na natureza, sendo necessário então um preparo nas matérias primas de modo a reduzir o consumo de energia e aumentar a eficiência do processo.

A coqueificação ocorre a uma temperatura de 1300^oC em ausência de ar durante um período de 18 horas, onde ocorre a liberação de substâncias voláteis. O produto resultante desta etapa, o coque, é um material poroso com elevada resistência mecânica, alto ponto de fusão e grande quantidade de carbono.
"O coque, nas especificações físicas e químicas requeridas, é encaminhado ao alto-forno e os finos de coque são enviados à sinterização e à aciaria. O coque é a matéria prima mais importante na composição do custo de um alto-forno (60%)".

A fronteira entre o ferro e o aço foi definida na Revolução Industrial, com a invenção de fornos que permitiam não só corrigir as impurezas do ferro, como adicionar-lhes propriedades como resistência ao desgaste, ao impacto, à corrosão, etc. Por causa dessas propriedades e do seu baixo custo o aço passou a representar cerca de 90% de todos os metais consumidos pela civilização industrial.

Basicamente, o aço é uma liga de ferro e carbono. O ferro é encontrado em toda crosta terrestre, fortemente associado ao oxigênio e à sílica. O minério de ferro é um óxido de ferro, misturado com areia fina.

O carbono é também relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal.

Empresa Em Potencial Para Confecção De Matéria Prima Do Aço 





A Vale S.A. antigamente Companhia Vale do Rio Doce é uma empresa privada de capital aberto brasileira. Considerada a maior da América Latina é também uma das maiores mineradoras do mundo. Nos últimos anos ganhou notoriedade por conta de questões políticas envolvendo sua controversa privatização em 1997, e pelo comportamento frente a passivos socioambientais causados por suas operações ao redor do mundo. Com isso acabou eleita em 2012 como "a pior empresa do mundo" com o prêmio Public Eye Award.
Criada em 1942 em Itabira/MG, no governo Getúlio Vargas, é hoje uma grande empresa privada, de capital aberto, com sede na cidade do Rio de Janeiro, e ações negociadas na Bolsa de Valores de São Paulo (BM&FBOVESPA), na bolsa de valores de Paris (NYSE Euronext), na bolsa de valores de Madrid (Latibex), na bolsa de valores de Hong Kong (HKEx)e na Bolsa de Valores de Nova York (NYSE), integrando o Dow Jones Sector Titans Composite Index.
A Vale tornou-se, hoje, a maior empresa de mineração diversificada das Américas e a segunda maior do mundo.
É a maior produtora de minério de ferro do mundo e a segunda maior de níquel. A Vale destaca-se ainda na produção de manganês, cobre, carvão, cobalto, pelotas, ferroligas e alguns fertilizantes, como os fosfatados (TSP e DCP) e nitrogenados (ureia e amônia).
O Conselho de Administração da Vale é controlado pela Valepar S.A, que detém 53,3% do capital votante da Vale (33,6% do capital total). Por sua vez a constituição acionária da Valepar é a seguinte: Litel/Litela (fundos de investimentos administrados pela Previ) com 49% das ações, Bradespar com 17,4%, Mitsui com 15%, BNDESpar com 9,5%, Elétron (Opportunity) com 0,03%. Se considerarmos as ações da Previ - Caixa de Previdência dos Funcionários do Banco do Brasil, de gestão compartilhada, (cuja diretoria é subordinada ao Conselho Diretor da Previ, composto por três representantes indicados pelo Banco do Brasil e por três representantes eleitos por voto direto pelos participantes do plano - funcionários da ativa do Banco - e assistidos - funcionários aposentados e pensionistas)  e do BNDES como de alguma influência do governo federal, este influencia, por posse ou indicação, cerca de 41% do capital votante (incluindo participações externas à Valepar). Se incluirmos a participação do Bradesco e dos investidores brasileiros, 65% do capital votante da empresa se encontram no país.
Opera em 13 estados brasileiros e nos cinco continentes e possui mais de dez mil quilômetros de malha ferroviária e 9 terminais portuários próprios.É a maior empresa no mercado de minério de ferro e pelotas (posição que atingiu em 1974 e ainda mantém) e a segunda maior produtora integrada de manganês e ferroligas, além de operar serviços de logística, atividade em que é a maior do Brasil.
No Brasil, os minérios são explorados por quatro sistemas totalmente integrados, que são compostos por mina, ferrovia, usina de pelotização e terminal marítimo (Sistemas Norte, Sul e Sudeste).
Em 24 de outubro de 2006 a Vale anunciou a incorporação da canadense [Inco], a maior mineradora de níquel do mundo, que foi efetivada no decorrer de 2007. Após essa incorporação, o novo conglomerado empresarial CVRD Inco - que mudou de nome em novembro de 2007 - tornou-se a 31ª maior empresa do mundo, atingindo um valor de mercado de R$ 298 bilhões, à frente da IBM. Em 2008 seu valor de mercado foi estimado em 196 bilhões de dólares pela consultoria Economática, perdendo no Brasil apenas para a Petrobras (287 bilhões) e se tornando a 12ª maior empresa do mundo.

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