Quais são os principais elementos de liga em aços de baixa liga e como eles afetam as propriedades do material?
Passo 1
O enunciado pergunta sobre aços de baixa liga, ou seja, aqueles em que o somatório de elementos de liga além de carbono é normalmente inferior a 5 % em massa. O objetivo é listar os principais elementos de liga usados nesse grupo e explicar como cada um modifica propriedades mecânicas, de usinagem, de soldabilidade e de resistência à corrosão ou ao desgaste.
Passo 2
Começamos pelo carbono
e manganês
, que são quase onipresentes em aços de baixa liga.
– O carbono em teores típicos de a
aumenta a dureza e a resistência mecânica pela formação de cementita, mas reduz tenacidade e soldabilidade se em excesso.
– O manganês, em torno de a
, é desoxidante e dessulfurante, melhora a resistência ao escoamento e a tenacidade, além de aumentar a hardenabilidade (facilita a formação de perlita fina e martensita).
– O carbono em teores típicos de
– O manganês, em torno de
Passo 3
Silício
e cobre
também são comuns em quantidades moderadas
.
– O silício atua como desoxidante, aumenta a resistência e elasticidade, mas em excesso prejudica a ductilidade e soldabilidade.
– O cobre em baixa liga confere maior resistência à corrosão atmosférica (aços “corten”), sem afetar muito a usinabilidade.
– O silício atua como desoxidante, aumenta a resistência e elasticidade, mas em excesso prejudica a ductilidade e soldabilidade.
– O cobre em baixa liga confere maior resistência à corrosão atmosférica (aços “corten”), sem afetar muito a usinabilidade.
Passo 4
Entre os elementos de liga que aumentam significativamente a hardenabilidade e resistência a temperaturas elevadas destacam-se cromo
, níquel
e molibdênio
.
– O cromo incrementa a resistência ao desgaste, à corrosão e à fissuração sob carga, além de elevar a temperatura de serviço.
– O níquel melhora a tenacidade, especialmente em baixas temperaturas, e aumenta a resistência à corrosão.
– O molibdênio favorece a resistência à fluência em alta temperatura, aumenta a hardenabilidade e reduz a sensibilidade ao revenido.
– O cromo
– O níquel
– O molibdênio
Passo 5
Nos aços micro-liga, traços de vanádio
, nióbio
e titânio
(
cada) promovem refinamento de grão e precipitação de carbonetos ou nitretos muito finos. Isso resulta em aumento de resistência mecânica e tenacidade sem perda acentuada de ductilidade, além de melhor retenção de propriedades em temperatura elevada.
Passo 6
Resumindo, cada elemento de liga em aços de baixa liga tem um papel específico:
– : base de resistência e tenacidade.
– : desoxidação e resistência à corrosão.
– : hardenabilidade, resistência a desgaste, tenacidade a frio e temperatura de serviço.
– : micro-ligas para refinamento de grão, aumentando resistência e tenacidade.
–
–
–
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Resposta
Os principais elementos de liga em aços de baixa liga são:
(a) Carbono e manganês
, que elevam dureza, resistência e tenacidade;
(b) Silício e cobre
, que atuam como desoxidantes e melhoram a resistência à corrosão atmosférica;
(c) Cromo , níquel
e molibdênio
, que aumentam a hardenabilidade, resistência ao desgaste e ao serviço em alta temperatura;
(d) Vanádio , nióbio
e titânio
, em traços, para refinamento de grão e micro-precipitados que elevam a resistência mecânica sem perder ductilidade.
(a) Carbono
(b) Silício
(c) Cromo
(d) Vanádio