Classificação dos Aços

Siderurgia

Classificao dos AosSAE-AISI-ASTM

(SAE Society of Automotive Engineers,

AISI American Iron and Steel Institute,

ASTM American Society for Testing and Materials)

DEMEC TM175

Prof Adriano Scheid

Seqncia :

I. Aos Carbono

II. Aos Liga ou para Construo Mecnica

III. Aos Inoxidveis

IV. Aos Ferramenta

Aos Carbono (SAE J403 / Agosto 1995 )

- Aos Simplesmente ao Carbono - SAE/AISI 10XX:

Os dois primeiros algarismos, ou seja, o 10 significa que os aos so simplesmente

ao Carbono. A frao XX/100 indica o teor de Carbono em peso presente no ao.

Por exemplo, um ao SAE/AISI 1045 um ao simplesmente ao Carbono, contendo

entre 0,43 e 0,50%C em peso e um ao SAE/AISI 1006 um ao simplesmente ao

Carbono, contendo 0,06%C em peso mximo. Estes aos apresentam teor de

Mangans que varia entre 0,25 e 1,00%, alm de Fsforo e Enxofre com teores

mximos de 0,030 e 0,050 respectivamente.


- Aos Carbono para Estruturas e Soldagem - SAE/AISI 10XX:

A designao anterior utilizada para representar o teor de Carbono,

entretanto, so aos que apresentam teor de Enxofre mais baixo a fim de gerar

uma menor frao volumtrica de incluses de sulfetos. Estes aos

apresentam teor de Mangans que varia entre 0,30 e 1,00%, alm de Fsforo e

Enxofre com teores mximos de 0,030 e 0,035 respectivamente.

Reproduo parcial da tabela da norma.


- Aos Carbono Ressulfurados ou de Usinagem Fcil - SAE/AISI 11XX:

Os dois primeiros algarismos, ou seja, o 11 significa que os aos em questo

so ao Carbono e apresentam teor de Enxofre mais elevado em relao s

subclasses anteriores. A frao XX/100 indica o teor de Carbono em peso

presente no ao. Por exemplo, um ao SAE/AISI 1137 um ao Carbono

ressulfurado, contendo 0,32 0,39%C e um ao SAE/AISI 1117 um ao

ressulfurado ao Carbono, contendo 0,14 0,20%C em peso. Estes aos

apresentam teor de Mangans que varia entre 0,70 e 1,65%, alm de Fsforo

com teor mximo de 0,030% e Enxofre que varia desde 0,08 at 0,33%. So

aos de usinagem fcil, uma vez que o mais elevado teor de Enxofre promove

maior frao volumtrica de incluses de sulfetos, que facilitam a quebra do

cavaco.


- Aos Carbono Ressulfurados e Refosforados - SAE/AISI 12XX:

Os dois primeiros algarismos, ou seja, o 12 significa que os aos em questo

so ao Carbono e apresentam teor de Enxofre e Fsforo mais elevado. A

frao XX/100 indica o teor de Carbono em peso presente no ao. Por

exemplo, um ao SAE/AISI 1212 um ao Carbono ressulfurado e refosforado,

contendo 0,12%C e um teor mais elevado de Enxofre e Fsforo apresentando,

respectivamente, faixas de 0,07 a 0,12% e 0,16 a 0,23%. O ao SAE/AISI 1215

um ao ressulfurado e refosforado ao Carbono, contendo 0,15%C em peso e

um teor mais elevado de Enxofre e Fsforo apresentando, respectivamente,

faixas de 0,04 a 0,09% e 0,26 a 0,35%. Estes aos so tambm referidos na

literatura como aos de usinagem fcil, uma vez que o mais elevado teor de

Enxofre e Fsforo promovem maior frao volumtrica de incluses de

sulfetos e fosfetos, que facilitam a quebra do cavaco.

Ressulfurados e Refosforados

Ressulfurados


- Aos Carbono Alto Mangans - SAE/AISI 15XX:

Os dois primeiros algarismos, ou seja, o 15 significa que os aos so

simplesmente ao Carbono com alto Mangans. A frao XX/100 indica o teor

de Carbono em peso presente no ao. Por exemplo, um ao SAE/AISI 1541

um ao simplesmente ao Carbono, contendo entre 0,36 e 0,44%C em peso e

teor de Mangans de 1,35 at 1,65% e um ao SAE/AISI 1522 um ao

simplesmente ao Carbono, contendo entre 0,18 e 0,24%C em peso e teor de

Mangans 1,10 a 1,40%. Estes aos apresentam teor de Mangans que varia

entre 0,85 e 1,65%, alm de Fsforo e Enxofre com teores mximos de 0,030 e

0,050 respectivamente. O maior teor de Mangans confere a esta subclasse

maior resistncia mecnica e limite de escoamento.

Aos Alto Mangans

Aos Liga ou para Construo Mecnica

(SAE J404 / Abril 1994 )

- Aos Liga ou para Construo Mecnica - SAE/AISI:

Os aos liga so designados por diversas sries representadas

numericamente com quatro dgitos, onde os dois primeiros algarismos

indicam os principais elementos de liga adicionados e a frao dos dois

ltimos dgitos 100 indica o teor de Carbono em peso presente no ao.

Os principais elementos de liga presentes nestes aos so: Cromo, Nquel,

Molibdnio, Vandio.


(SAE J404 / Abril 1994 )


- Srie 51XX: Aos desta srie apresentam o Cromo como elemento de liga

principal, em teores desde 0,70 at 1,10%. Por exemplo, um ao SAE/AISI 5140

um ao liga ao Cromo, contendo 0,38 a 0,43%C e 0,7 a 0,90%Cr em peso e um ao

SAE/AISI 5120 um ao liga ao Cromo, contendo 0,17 a 0,22%C e 0,7 a 0,90%Cr

em peso.

- Srie 41XX: Os aos desta srie apresentam o Cromo e o Molibdnio como

elementos de liga principais, em teores desde 0,40 at 0,80% do primeiro e 0,08 a

0,25% do segundo. Por exemplo, um ao SAE/AISI 4140 um ao liga ao Cromo e

Molibdnio, contendo 0,38 a 0,43%C, 0,80 1,10%Cr e 0,15 0,25% Mo em peso e

um ao SAE/AISI 4120 um ao liga ao Cromo e Molibdnio, contendo 0,18

0,23%C, 0,40 0,60%Cr e 0,13 0,20% Mo em peso.


(SAE J404 / Abril 1994 )


- Srie 86XX: Os aos desta srie apresentam o Cromo, Nquel e o Molibdnio

como elementos de liga principais, em teores desde 0,40 at 0,60%Cr, 0,15 a

0,25%Mo e 0,40 a 0,70%Ni. Por exemplo, um ao SAE/AISI 8640 um ao liga ao

Cromo e Molibdnio, contendo 0,38 a 0,43%C, 0,40 at 0,60%Cr, 0,15 a 0,25%Mo e

0,40 a 0,70%Ni em peso e um ao SAE/AISI 8620 um ao liga ao Cromo, Nquel e

Molibdnio, contendo 0,18 0,23%C, 0,40 at 0,60%Cr, 0,15 a 0,25%Mo e 0,40 a

0,70%Ni em peso.


(SAE J404 / Abril 1994 )


- Srie 43XX: Os aos desta srie apresentam Cromo, Nquel e o Molibdnio

como elementos de liga principais, em teores desde 0,40 at 0,90%Cr, 0,20 a

0,30%Mo e 1,65 a 2,00%Ni. Por exemplo, um ao SAE/AISI 4340 um ao liga ao

Cromo, Nquel e Molibdnio, contendo 0,38 a 0,43%C, 0,70 at 0,90%Cr, 0,20 a

0,30%Mo e 1,65 a 2,00%Ni em peso e um ao SAE/AISI 4320 um ao liga ao

Cromo, Nquel e Molibdnio, contendo 0,17 0,22%C, 0,40 at 0,60%Cr, 0,20 a

0,30%Mo e 1,65 a 2,00%Ni em peso.

- Srie 93XX: Os aos desta srie apresentam Nquel, o Cromo e o Molibdnio

como elementos de liga principais, em teores nominais de 3,25%Ni, 1,20%Cr e

0,12%Mo.

Aos Inoxidveis

(SAE J405 / Junho 1998 )

Aos Inoxidveis SAE J405

Os aos Inoxidveis so designados, genericamente, a partir de quatro sries com

nomes oriundos da microestrutura principal presente no ao. Conceitualmente, os

aos so designados de Inoxidveis quando apresentarem teor de Cromo superior a

11,5%. O Cromo presente promove a formao de uma pelcula de xidos de Cromo

uniforme e estvel na superfcie do ao, promovendo o retardamento do avano da

corroso, pelo efeito de barreira fsica entre o Oxignio do ambiente o Ferro do ao.

De forma geral, existem as seguintes sries de aos Inoxidveis:

- Srie 300 (Aos Inoxidveis Austenticos)

- Srie 400 (Aos Inoxidveis Ferrticos)

- Srie 400 (Aos Inoxidveis Martensticos)

- Srie de Aos Endurecveis por Precipitao

- Srie 300 (Aos Inoxidveis Austenticos)

A srie 300, denominada Aos Inoxidveis Austenticos, apresenta estrutura austentica

em temperatura ambiente, uma vez que os elementos de liga, especialmente o Nquel,

promovem a estabilizao da austenita. A srie 300 apresenta teor de Carbono baixo,

especialmente pela propriedade principal desta classe de aos que a disponibilizao

do Cromo para a formao de uma pelcula xidos que promovem a reduo da corroso.

Quando o teor de Carbono elevado, a formao de carbonetos de Cromo pode levar

reduo do desempenho quanto corroso alm de causar, muitas vezes, outros

fenmenos que degradam o material, como a conhecida . O teor de Nquel

est na faixa de 3,5 a 37%, enquanto o teor de Cromo est na faixa de 15 a 26%. O

Mangans normalmente de 2,00% e os teores de Fsforo e Enxofre encontram-se

desde 0,04 a 0,20 e 0,03 a 0,15 respectivamente. Esta srie pode apresentar ainda outros

elementos como Molibdnio, Cobre, titnio, Nibio, tntalo e Nitrognio. Esta srie de

aos inoxidveis especialmente utilizada em aplicaes onde a resistncia corroso e

a conformabilidade sejam requisitos importantes de projeto.

- Srie 400 (Aos Inoxidveis Ferrticos e Martensticos)

A srie 400 Ferrtica apresenta microestrutura de Ferro alfa. O elemento de liga principal

da srie ferrtica o Cromo com teor na faixa de 11,5 a 27%. O Mangans normalmente

de 1,00% e os teores de Fsforo e Enxofre encontram-se torno 0,04 e 0,03

respectivamente. Esta srie pode apresentar ainda outros elementos como Molibdnio,

titnio, Nibio, selnio e Nitrognio. O Carbono mantido baixo pelos mesmos motivos

apresentados anteriormente, ou seja, a formao de carbonetos de Cromo pode levar

reduo do desempenho quanto corroso.

A srie 400 Martenstica, recebe esta designao devido microestrutura presente ser

resultante do processo de tmpera e revenido. O elemento de liga principal da srie o

Cromo com teor na faixa de 11,5 a 18,00%. O Mangans normalmente de 1,00% e os

teores de Fsforo e Enxofre encontram-se torno 0,04 e 0,03, respectivamente. Esta srie

pode apresentar ainda outros elementos como Molibdnio Vandio e Tungstnio. O

Carbono mnimo est ao redor de 0,15 se houver necessidade de tmpera e resistncia

corroso, podendo atingir 1,20 quando a resistncia ao desgaste importante.

- Srie de Aos Inoxidveis Endurecveis por Precipitao

A ltima srie a dos aos Inoxidveis Endurecveis por Precipitao, a qual recebe esta

nomenclatura devido ao mecanismo de endurecimento que envolve o processo de

solubilizao e envelhecimento ou endurecimento por precipitao. Tambm so

conhecidos como aos PH, do ingls . Os elementos de liga

principais da srie so o Cromo com teor na faixa de 12,25 a 18,00%, o Mangans

normalmente de 1,00% (ou menor) e os teores de Fsforo e Enxofre encontram-se,

normalmente, em torno 0,04 e 0,03 respectivamente. Esta srie apresenta ainda Nquel

entre 3,00 e 8,50% alm de outros elementos como Molibdnio, Cobre, Alumnio, Nibio e

Nitrognio. O Carbono nesta srie pode ser limitado a 0,09 devido necessidade de

resistncia corroso.

Aos Ferramenta (SAE / AISI)

Genericamente referidos aos aos para ferramenta e matrizes, ou simplesmente

aos Ferramenta, designamos os materiais Ferrosos utilizados na confeco do

ferramental de que se serve a indstria, para a fabricao manual ou em mquinas

ferramentas, de toda a variedade de utilidades. A cada famlia de aos ferramenta,

adotada uma letra maiscula designativa e a diferenciao entre os aos da mesma

famlia realizada pela adoo de nmeros escritos logo aps a letra que

representa a famlia. Deve-se observar que, em uma mesma famlia, no

encontramos todos os nmeros da srie de algarismos. Em uma determinada srie,

por exemplo, a O, podemos encontrar a classificao O1, O2, O6 e O7, que significa

que as sries (composies) com numerao faltante caram em desuso e foram

suprimidas da classificao, no mais figurando nas publicaes das instituies

normativas (SAE, ASTM, outras). Sero apresentadas a seguir as principais

caractersticas das famlias de aos ferramenta, segundo SAE / AISI.

Aos Ferramenta (SAE / ASTM / AISI)

Srie W (Aos para Tmpera em gua):

A sua nomenclatura provm da palavra em ingls, pois so aos de tmpera

em gua ou salmoura. O teor de Carbono desta sria pode ser especialmente

especificado (pelo comprador) na faixa desde 0,60 at 1,40%. O teor de elementos de

liga desta srie ou nula ou limita-se a pequenos teores de Cromo e Vandio, sendo

o primeiro limitado a 0,50% (eleva a temperabilidade) e o segundo a 0,25% (confere

granulao refinada ao ao = tenacidade).

So aos conhecidos como aos ferramenta ao Carbono. A SAE recomenda uma

diviso em quatro grupos:

a) Aos W de qualidade 1, apresenta qualidade especial quanto composio

qumica com controle rgido dos teores de elementos de liga e temperabilidade.

b) Aos W de qualidade 2, apresenta qualidade especial, entretanto, sem controle

rgido de composio qumica, mas com controle acurado de temperabilidade.


Srie W (Aos para Tmpera em gua):

c) Aos W de qualidade 3, apresenta qualidade ou padro, entretanto, sem

certificado de controle da temperabilidade.

d) Aos W de qualidade 4, apresenta qualidade comercial, entretanto no so

submetidos a testes especiais de qualidade nem garantia da profundidade de

tmpera.


Srie S (Aos Resistentes ao Choque):

uma srie inicialmente desenvolvida para aplicao em molas e, por esta razo, tem

alta resistncia fadiga e a choques mecnicos provenientes de esforos sbitos. A

tenacidade garantida pelo teor de Carbono que mantido em mximo de 0,65% o que,

por outro lado, reduz a dureza de tmpera. Para compensar este teor de Carbono, so

adicionados, normalmente, elementos formadores de carbonetos, como o Cromo (0,50

3,5%), Molibdnio (0,20 1,80%) e Tungstnio (1,5 3,0%), podendo conter Vandio

e/ou Nquel. A temperabilidade dos aos da srie S maior do que a encontrada na srie

W. Ateno especial em tratamento trmico deve ser adotada para que no ocorra a

descarbonetao, sob pena de comprometer a resistncia fadiga.

Aos Ferramenta (ASTM A 681)

Aos para Trabalho a Frio, Sries O, A e D:

Os aos para trabalho frio distribuem-se em trs grupos distintos, dependendo do ao

selecionado para a fabricao. So eles, os aos de tmpera em leo (srie O), os aos

de mdio teor de elementos de liga (srie A) e os aos de alto teor de liga e alto Carbono

(srie D). Uma das caractersticas destes aos a necessidade de baixas taxas de

resfriamento requeridas para a tmpera, que induzem menores distores aps

tratamento trmico, sendo tambm referidos como .

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