Quais as principais características associadas aos aços resistentes ao calor ou refratários?
Passo 1
O enunciado pergunta quais são as principais características dos aços ditos “resistentes ao calor” ou “refratários”. Esse é um conteúdo de ciência dos materiais/metallurgia: precisamos entender por que certos aços mantêm propriedades mecânicas e químicas em temperaturas elevadas.
Passo 2
Falando de ligações e fases, esses aços têm teores elevados de elementos formadores de carbonetos (por exemplo tungstênio, molibdênio, vanádio) e elementos de liga que promovem endurecimento em alta temperatura (cobalto, níquel). Esses carbonetos estáveis impedem o amolecimento do aço quando aquecido.
Passo 3
Uma propriedade-chave é a chamada dureza à vermelhidão (“red hardness”): mesmo a
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o material mantém boa dureza e resistência ao desgaste. Isso ocorre porque os carbonetos formados pelos elementos de liga não se dissolvem nem se coalescem tão facilmente com o calor.
Passo 4
Outra característica fundamental é a resistência ao escorregamento (creep) e à fluência em temperatura elevada. Graças à microestrutura reforçada pelos carbonetos estáveis e ao endurecimento por solução sólida (por exemplo Ni e Co em matriz de ferrita ou martensita), esses aços suportam carga sem deformar lentamente.
Passo 5
Esses aços também precisam resistir à oxidação e corrosão em altas temperaturas. Para isso contêm alto teor de cromo (que forma uma película protetora de óxido de C
), e em alguns casos adição de alumínio ou silício para reforçar essa passivação superficial.
Passo 6
Por fim, características adicionais incluem:
- boa resistência ao choque térmico (diferença de temperatura rápida),
- tenacidade suficiente para evitar trincas durante aquecimento e resfriamento,
- condutividade térmica moderada para dissipar calor sem gerar tensões excessivas.
Resposta
As principais características dos aços resistentes ao calor ou refratários são:
- elevado teor de elementos formadores de carbonetos (W, Mo, V) e metais de endurecimento em alta T (Co, Ni);
- manutenção de dureza a altas temperaturas (“red hardness”);
- alta resistência ao creep e fluência em serviço quente;
- boa resistência à oxidação/corrosão em temperaturas elevadas (graças ao Cr e eventuais Al, Si);
- resistência ao choque térmico e tenacidade adequada para evitar trincas.