O que é aço? É composição, Tipos e aplicações

O aço tem uma história de milhares de anos. A siderurgia começou na Idade do Ferro e envolveu o uso de fornos de floração. Inicialmente, o aço foi produzido na Idade do Ferro em forno de floreio. Depois disso, a indústria siderúrgica passou dos processos de cadinho e Bessemer para métodos modernos de Forno Básico de Oxigênio (BOF) e Forno Elétrico a Arco(EAF). Além disso, melhorou significativamente a qualidade do aço disponível no mercado hoje. Neste artigo, lidaremos com todos os aspectos do aço e suas aplicações. além disso, aprenderemos seus tipos e composição.

Como você definiria o aço?

O aço é um liga com uma mistura de ferro e menor quantidade de carbono. Eles ajudam a produzir um material com alta resistência e flexibilidade. Aqui, se aumentarmos a quantidade de carbono e outros elementos junto com o ferro. Faz diferentes materiais que são mais duros e flexíveis em comparação com o ferro puro. Esta resistência e propriedades específicas fazem do aço um material essencial para diferentes indústrias.

Qual é a composição do aço?

O aço resulta da composição de ferro e carbono. Seu conteúdo de carbono normalmente varia de 0.2% para 2.1%. Então, normalmente ajuda a melhorar a dureza e a resistência do aço. além disso, essas propriedades podem ser modificadas usando elementos de liga, ou seja. cromo, níquel, e manganês. Eles fornecem vários tipos de aço com características distintas.

Tipos de aço

Aqui estão alguns tipos de aço：

Tipo de Aço	Composição	Propriedades	Formulários
Aço carbono	Ferro e carbono	Força elevada, baixo custo	Construção, automotivo, a infraestrutura
Liga de aço	Ferro, carbono, e elementos de liga	Propriedades aprimoradas (força, dureza)	Máquinas, ferramentas, partes automotivas
Aço inoxidável	Ferro, carbono, e cromo (min. 10.5%)	Resistência à corrosão, alta durabilidade	Utensílios de cozinha, Instrumentos médicos, construção
Aço ferramenta	Ferro, carbono, e várias ligas	Alta dureza, resistência ao calor	Ferramentas de corte, Bolores, morre
Aço de alta velocidade	Ferro, carbono, tungstênio/molibdênio	A resistência ao calor mantém a dureza em altas temperaturas	Treinos, torneiras, fresas

Como é Fabricado em aço? Processo completo

A siderurgia é um processo bastante complexo e multifacetado. Ajuda a converter matérias-primas em um dos materiais mais exclusivos e duráveis. Esses materiais têm muitas aplicações em inúmeras indústrias. Vamos discutir o processo de fabricação do aço em detalhes.

1. Fabricação de ferro

A siderurgia é o primeiro processo de fabricação de aço. Consiste na extração do ferro de seus óxidos. É baseado em dois métodos:

EU. Forno alto

No processo de alto-forno, o ferro, coque que é um material de carbono, e calcário são carregados em um alto-forno. A fornalha, por exemplo, pode ser alcançado até 1.700˚C ou 3.100˚F dependendo do produto a ser processado. Aqui, o coque também atua como agente redutor ao combinar-se com o minério de ferro. Reduz removendo os átomos de oxigênio para dar ferro fundido. O calcário é essencial para minimizar a criação do material indesejado denominado escória. Porque tende a atuar como redutor de impurezas. O produto obtido é ferro fundido ou ferro gusa.

II. Redução Direta

O método de redução direta reduz o minério de ferro a ferro usando gás de formação, ou seja. gás natural ou gás de carvão a uma temperatura comparativamente mais baixa do que o método de alto-forno. Isto proporciona redução direta de ferro (DRI) também conhecido como ferro esponja. É então utilizado no processo de produção de aço ou posteriormente refinado.

2. Siderurgia

O processo de produção de aço inclui transformar o ferro fundido ou DRI em aço. Esta etapa envolve dois processos principais;

EU. Forno de oxigênio básico (BOF)

No processo BOF, o ferro fundido é descarregado em tempo hábil no forno projetado com tijolos refratários. Aqui, o sopro de ar através do ferro líquido transforma o ferro fundido em uma forma oxidada. Então, separa carbono, silício, fósforo, e manganês entre outras impurezas. Todas essas impurezas são emitidas como gases ou escória. O resultado geral é a obtenção de aço fundido de alta qualidade.

II. Forno Elétrico a Arco (EAF)

EAF significa forno de arco elétrico que é criado por eletrodos de grafite. Esses eletrodos são usados ​​para derreter sucata de aço ou direcionar ferro reduzido (DRI). Este método é útil porque oferece controle na determinação da composição do aço. além disso, é versátil e amplamente utilizado na obtenção de aço de alta qualidade a partir de sucata.

3. Siderurgia Secundária

O outro processo é a siderurgia secundária, também conhecido como refino. Aqui a composição e as propriedades do aço são diferentes em certas características. Seus principais processos incluem:

EU. Metalurgia de Panelas

Aqui contamos o aço usando uma concha, enquanto outros componentes de liga também estão presentes nela. além disso, ajustamos a temperatura e a proporção dos componentes de uma maneira específica para considerar as propriedades necessárias. Também inclui uma etapa como dessulfurização ou desoxidação no processo para remover as impurezas.

II. Desgaseificação a Vácuo

É usado para eliminar gases dissolvidos, ou seja. hidrogênio e nitrogênio dentro do aço fundido. Este processo ajuda a melhorar algumas características mecânicas e o estado qualitativo do material.

4. Fundição

Subseqüentemente, o aço fundido refinado é resfriado no processo de fundição. Existem dois métodos principais: Existem dois métodos principais:

 

EU. Fundição contínua

Aqui o aço fundido aparece em um molde resfriado a água com um refratário adjacente para iniciar a conformação do aço.. O aço parcialmente congelado é continuamente retirado dos moldes e resfriado em tarugos, floresce, ou lajes dependendo do processamento.

II. Fundição de Lingote

Na fundição de lingotes, o aço é vazado em moldes na forma de um lingote. Os lingotes são deixados esfriar e congelar antes de serem ejetados dos moldes. Este processo tem uso limitado como fundição contínua. No entanto, esta técnica ainda é usada em algumas aplicações.

5. Formação e Processamento

Uma vez solidificado, o aço passa por várias etapas de formação e processamento. Inclui amarrá-lo em rolos por meio de um cinto e cinto de enrolamento de bobina. Então, pode atingir a forma e as propriedades desejadas. Inclui dois métodos, ou seja.

EU. Laminação a quente

Nesse processo, um aquecimento intensivo do aço é realizado. além disso, o material é prensado entre rolos para adquirir os produtos mais finos e desejados. Estes podem incluir folhas, bares, e trilhos. Eles incorporam este processo para aumentar a ductilidade, bem como a trabalhabilidade do aço.

II. Laminação a Frio

A laminação a frio é realizada a uma temperatura inferior à temperatura ambiente. Então resulta em um acabamento superior e dimensões precisas de aço. É amplamente aplicado em folhas e tiras finas.

6. Tratamento térmico

Processos de tratamento térmico aumentam as propriedades mecânicas do aço, ou seja. dureza, força, e resistência. Geralmente compreende as seguintes etapas.

EU. anelamento

É o processo de aquecer o aço até uma determinada temperatura e depois resfriá-lo progressivamente.. Também ajuda a reduzir tensões internas, aumentando a ductilidade da estrutura de aço e grãos finos.

II. Têmpera e Revenimento

O revenido resfria rapidamente o aço, principalmente em água ou óleo para aumentar a dureza do aço. Depois disso, o revenido reaquece o aço a uma temperatura mais baixa e o esfria gradualmente. É usado para aumentar a ‘resistência’ e diminuir a ‘fragilidade’.

Para que é usado o aço?

Aço, conhecido por sua versatilidade, vem em vários tipos e graus. Aqui estão algumas de suas aplicações:

1. Transporte

O aço desempenha um papel crucial no transporte através da sua utilização em infraestruturas como pontes e ferrovias.. Também constitui os quadros de vários veículos, incluindo trens, carros, e grandes embarcações. Sua excepcional resistência o torna ideal para esses fins.

2. Construção

Na indústria da construção, o aço é predominantemente usado como elementos estruturais e de suporte de carga devido à sua alta resistência e rigidez.

3. Fabricação

O aço é amplamente utilizado na fabricação, especialmente para peças de máquinas e ferramentas. Sua robustez o torna a escolha preferida para aplicações exigentes.

4. Embalagem

O aço é comumente empregado na produção de latas para alimentos e bebidas. Sua durabilidade e reciclabilidade fazem dele uma excelente opção.

5. Equipamento médico

O aço inoxidável é amplamente utilizado em instrumentos médicos devido à sua resistência à corrosão. Não suporta o crescimento microbiano, é fácil de limpar, e pode ser esterilizado com calor. Ferramentas cirúrgicas e vários dispositivos médicos são geralmente feitos de aço inoxidável.

6. Equipamentos esportivos

O aço é encontrado em equipamentos esportivos, como bicicletas e tacos de golfe. Itens que suportam tensões significativas se beneficiam da resistência e durabilidade do aço.

7. Produção de energia

No setor de energia, o aço é usado por sua resistência e propriedades magnéticas. É encontrado em geradores, transformadores, e motores, bem como em componentes estruturais como postes e cabos de energia reforçados com aço.

Diferenças entre aço e Alumínio

Aço	Alumínio
É apenas uma mistura de ferro e carbono	Metal puro (elemento)
É bem mais pesado e forte	Mais leve e mais fraco
O aço pode precisar de revestimentos protetores para evitar ferrugem	É naturalmente resistente à corrosão
É uma construção alta, automotivo	Uso na indústria aeroespacial e embalagens
Bem menos caro	Normalmente é mais caro

O que é mais duro que o aço?

Embora o aço seja bastante popular devido à sua dureza. Mas alguns materiais como o carboneto de tungstênio e certas cerâmicas são mais duros que o aço. Esses materiais encontraram inúmeras aplicações na obtenção de dureza e resistência ao desgaste excepcionais.

Diferenças entre aço e metal

Aço	Metal
Uma liga de ferro + carbono	Composto por uma ampla categoria incluindo vários elementos
Isso é forte, durável, duro	É condutor, maleável, dúctil
Por exemplo. aço inoxidável, Aço carbono	Por exemplo. cobre, alumínio, ouro, prata

Conclusão

Para concluir, o que é aço? É um material fundamental na indústria moderna. É geralmente conhecido por sua força, versatilidade, e adaptabilidade. além disso, seu desenvolvimento histórico, diversos tipos, e diversas aplicações destacam sua importância em diversos setores. Estes podem incluir construção, fabricação, e a vida cotidiana. Além disso, geralmente está disponível em diferentes tipos e oferece diferentes aplicações.

perguntas frequentes

1º trimestre- Podemos reciclar aço?

Sim, é verdade que o aço é muito reciclável e pode passar muitas vezes pelo processo de reciclagem sem se degradar.

2º trimestre- Quais são alguns usos comuns de liga de aço?

O aço-liga é o melhor onde a escolha de alta resistência à tração é um requisito. Estes podem incluir engrenagens, veios, pára-lamas de carro, e colunas.

3º trimestre- Como posso evitar que o aço enferruje?

Tal como acontece com o ferro, podemos evitar que enferruje usando pintura, o uso de aço inoxidável, e aplicação de tratamento anticorrosivo.

4º trimestre- Qual é o tipo de aço mais utilizado na construção?

Estes podem incluir aço carbono, geralmente para vigas, colunas, e reforços.

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