Post on 23-Oct-2015
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 (SAE J403 / Agosto 1995 )
- 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 (SAE J403 / Agosto 1995 )
- 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 (SAE J403 / Agosto 1995 )
- 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 (SAE J403 / Agosto 1995 )
- 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.
Aos Liga ou para Construo Mecnica
(SAE J404 / Abril 1994 )
- Aos Liga ou para Construo Mecnica - SAE/AISI:
- 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.
Aos Liga ou para Construo Mecnica
(SAE J404 / Abril 1994 )
- Aos Liga ou para Construo Mecnica - SAE/AISI:
- 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.
Aos Liga ou para Construo Mecnica
(SAE J404 / Abril 1994 )
- Aos Liga ou para Construo Mecnica - SAE/AISI:
- 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.
Aos Ferramenta (SAE / ASTM / AISI)
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.
Aos Ferramenta (SAE / ASTM / AISI)
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 .