Aprenda sobre os agentes comuns de liga de aço

O aço é essencialmente de ferro e carbono ligado com certos elementos adicionais. O processo de liga é usado para alterar a composição química do aço e melhorar suas propriedades sobre o aço carbono ou ajustá-los para atender aos requisitos de uma determinada aplicação.

Benefícios dos agentes de liga de aço:

Diferentes elementos de liga têm seu próprio efeito sobre as propriedades do aço. Algumas das propriedades que podem ser melhoradas através da liga incluem:

• Austenite Estabilizante : Elementos como níquel, manganês, cobalto e cobre aumentam a faixa de temperaturas em que existe austenite.
• Estatizante de ferrite : O cromo, o tungstênio, o molibdênio, o vanádio, o alumínio e o silício podem ter o efeito de baixar a solubilidade do carbono na austenite. Isso resulta em um aumento na quantidade de carbonetos no aço e diminui a faixa de temperatura em que existe austenite.
• Formação de carboneto : muitos metais menores, incluindo cromo, tungstênio, molibdênio, titânio, niobio, tântalo e zircônio, formam carbonetos fortes que - em aço - aumentam a dureza e a resistência. Esses aços são freqüentemente usados ​​para fabricar aço de alta velocidade e aço para ferramentas a quente.
• Grafitização : O silício, o níquel, o cobalto e o alumínio podem diminuir a estabilidade dos carbonetos no aço, promovendo a degradação e a formação de grafite livre.
• Diminuição da concentração eutectóide : O titânio, o molibdênio, o tungstênio, o silício, o crómio e o níquel reduzem a concentração de carbono na eutectóide.

• Aumentar a resistência à corrosão : O alumínio, o silício e o cromo formam camadas de óxido protetor na superfície do aço, protegendo assim o metal de uma deterioração adicional em certos ambientes.

Agentes de liga de aço comum:

Abaixo está uma lista de elementos de liga comumente usados ​​e seu efeito no aço (conteúdo padrão entre colchetes):

• Alumínio (0. 95-1. 30%): Um desoxidante. Usado para limitar o crescimento de grãos de austenite.
• Boro (0. 001-0. 003%): Um agente de endurecimento que melhora a deformabilidade e a usinabilidade. O boro é adicionado ao aço completamente matado e só precisa ser adicionado em quantidades muito pequenas para ter um efeito de endurecimento. As adições de boro são mais eficazes em aços com baixa emissão de carbono.
• Cromo (0. 5-18%): um componente chave de aços inoxidáveis. Com mais de 12% de conteúdo, o cromo melhora significativamente a resistência à corrosão. O metal também melhora a capacidade de endurecimento, resistência, resposta ao tratamento térmico e resistência ao desgaste.
• Cobalto : melhora a resistência a altas temperaturas e permeabilidade magnética.
• Cobre (0. 1-0. 4%): Na maioria das vezes encontrado como agente residual em aços, o cobre também é adicionado para produzir propriedades de endurecimento por precipitação e aumentar a resistência à corrosão.
• Chumbo : Embora seja praticamente insolúvel em aço líquido ou sólido, o chumbo às vezes é adicionado a aços carbono via dispersão mecânica durante o vazamento, a fim de melhorar a usinabilidade.
• Manganês (0. 25-13%): aumenta a resistência a altas temperaturas eliminando a formação de sulfetos de ferro. O manganês também melhora a capacidade de endurecimento, ductilidade e resistência ao desgaste. Como o níquel, o manganês é um elemento formador de austenite e pode ser usado na série AISI 200 de aços inoxidáveis ​​austeníticos como substituto do níquel.

• Molibdênio (0. 2-5. 0%): Encontrado em pequenas quantidades em aços inoxidáveis, o molibdênio aumenta a dureza e a resistência, particularmente a altas temperaturas. Muitas vezes usado em aços austeníticos de cromo e níquel, o molibdênio protege contra a corrosão causada por cloretos e produtos químicos de enxofre.
• Níquel (2-20%): Outro elemento de liga crítico para aços inoxidáveis, o níquel é adicionado a mais de 8% de conteúdo em aço inoxidável alto em cromo. O níquel aumenta a força, resistência ao impacto e dureza, além de melhorar a resistência à oxidação e à corrosão. Também aumenta a resistência a baixas temperaturas quando adicionado em pequenas quantidades.
• Niobio : Tem o benefício de estabilizar o carbono formando carbonetos rígidos e, por isso, é frequentemente encontrado em aços de alta temperatura. Em pequenas quantidades, o niobio pode aumentar significativamente a força de elasticidade e, em menor grau, a resistência à tração de aços, além de ter um efeito moderado de fortalecimento da precipitação.
• Nitrogênio : Aumenta a estabilidade austenítica dos aços inoxidáveis ​​e melhora a força de elasticidade em tais aços.
• Fósforo: o fósforo é frequentemente adicionado com enxofre para melhorar a usinabilidade em aços de baixa liga. Ele também adiciona força e aumenta a resistência à corrosão.
• Selênio : aumenta a usinabilidade.
• Silicon (0. 2-2. 0%): Este metalóide melhora a força, a elasticidade, a resistência ao ácido e resulta em tamanhos maiores de grãos, levando a maior permeabilidade magnética. Como o silício é usado em um agente desoxidante na produção de aço, quase sempre é encontrado em alguma porcentagem em todos os graus de aço.
• Enxofre (0. 08-0. 15%): Adicionado em pequenas quantidades, o enxofre melhora a usinabilidade sem que resulte em falta de calor. Com a adição de shortness quente de manganês é ainda mais reduzida devido ao fato de que o sulfureto de manganês tem um ponto de fusão maior que o sulfureto de ferro.
• Titânio : melhora a força e a resistência à corrosão enquanto limitam o tamanho do grão da austenita. Em 0. 25-0. 60 por cento de conteúdo de titânio, o carbono combina com o titânio, permitindo que o cromo permaneça nos limites dos grãos e resista à oxidação.
• Tungsten : Produz carbonetos estáveis ​​e melhora o tamanho do grão de modo a aumentar a dureza, particularmente a altas temperaturas.
• Vanádio (0. 15%): Como o titânio eo niobio, o vanádio pode produzir carbonetos estáveis ​​que aumentam a resistência a altas temperaturas. Ao promover uma estrutura de grãos finos, a ductilidade pode ser mantida.
• Zircônio (0. 1%): aumenta a força e limita os tamanhos de grãos. A força pode ser notadamente aumentada a temperaturas muito baixas (abaixo do congelamento). O aço que inclui zircónio até aproximadamente 0,1% de conteúdo terá tamanhos de grãos menores e resistirá a fratura.

_Fontes: SubsTech. Substâncias e Tecnologia. Efeito de elementos de liga sobre propriedades de aço. (Www. Substech. Com) Chase Alloys. Efeitos de Alloy Elementos em Aço. (www. chasealloys. co. uk)

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