Aços Especiais
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Aços Especiais

Automotivo

A Gerdau está entre os maiores fornecedores mundiais de aços especiais, com diversas usinas localizadas no Brasil e nos Estados Unidos. Essa diversificação geográfica nos permite atender globalmente às necessidades específicas dos nossos clientes e nos posicionarmos como a maior fornecedora mundial de aços especiais para a indústria automotiva.

A Gerdau Aços Especiais Brasil conta com três unidades, localizadas nas cidades de Charqueadas (RS), Pindamonhangaba e Mogi das Cruzes (SP), e é reconhecida pela qualidade e pelo alto valor agregado de seus produtos e serviços, desenvolvidos para cada cliente e projeto.

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Aço: Sua aplicação e relação com o carbono 2019-11-07T18:00:41

O aço é a liga entre o ferro e o carbono com teor de carbono entre 0,008% até 2% em peso. Ele é um dos principais materiais utilizado na fabricação de praticamente tudo que utilizamos no dia a dia, desde a agulha que usamos para costurar uma roupa até veículos automotores de todos os portes. As ferramentas utilizadas para construir e fabricar esses artigos, feitos de aço, são também fabricadas em aço.

O aço se popularizou devido ao seu baixo custo de fabricação e à abundância da sua matéria prima. Entretanto, existem diferentes tipos de aço e dentro dessa família cada tipo de aço pode apresentar resistência mecânica e conformabilidade muito variada, isso vai depender da composição química e do tratamento térmico que o aço recebe.

Dentre os milhares tipos de aço que existem no mundo, que se diferem a partir de composições químicas, tratamentos térmicos, microestruturas, condições de conformação, geometrias e acabamento superficial, eles podem ser classificados em três categorias principais, de acordo com sua composição química: aços carbono, aços de baixa-liga e aços de alta-liga.

As diferentes classificações do Aço e seus usos

Aços carbono

Esse é o tipo de aço mais produzido e são geralmente agrupados em aços de alto carbono C>0,5%; médio carbono 0,2% < %C < 0,49% e baixo-carbono com teores entre 0,05% e 0,19%. São ligas ferro carbono contendo menos que 1,65% Mn, 0,6 %Si, com o teor total dos outros elementos não excedendo 2%.

Alguns exemplos de suas utilizações são: chapas para estampagem de carrocerias de veículos automotores e utensílios domésticos da linha branca, fabricados em aço baixo carbono, placas de aços estruturais de médio teor de carbono empregadas na indústria da construção civil e da construção mecânica e trilhos e arames de alta resistência fabricados em aços de alto carbono.

Aços de baixa-liga

Os aços especiais de baixa-liga são os que recebem elementos de liga na composição química para melhorar suas propriedades. Além de conter elementos de liga em sua composição química, esses aços recebem um processamento feito a partir de técnicas especiais que garantem uma maior limpeza no produto final.

Eles contêm, além do carbono, elementos de liga tais como Cr, Ni, Mn, V, Mo, etc., em teores totais menores que 5%. O carbono agrega aos aços resistência e dureza: quanto maior o teor de carbono maior a resistência mecânica. Porém, a adição de outros elementos de liga possibilita ao aço ser tratado termicamente para obter ainda mais resistência mecânica.

Alguns exemplos do seu uso são peças de seção espessa ou de grande porte.

Aços de alta-liga

Os aços de alta-liga possuem um teor de elementos de liga maior que 5%. Na sua composição são utilizados cerca de 20 elementos de liga, além do carbono, para melhorar suas propriedades. Alguns deles são: manganês, silício, alumínio, níquel, cromo, cobalto, molibdênio, vanádio, tungstênio, nióbio, titânio, chumbo, entre outros.

São aços inoxidáveis, aços resistentes ao calor, aços ferramenta e outros utilizados para finalidades específicas.

Conteúdo produzido pelo Prof. Dr. André Paulo Tschiptschin
Engenheiro Metalurgista pela USP  e Doutor em Engenharia Metalúrgica pela USP.
Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

Conhecendo o Forno Elétrico a Arco 2019-11-07T17:59:04

Você sabe o que é um Forno Elétrico a Arco? Hoje vamos falar sobre esse equipamento que é o coração de uma aciaria elétrica. O Forno Elétrico a Arco (ou FEA) é um reator metalúrgico que tem a capacidade de transformar sucata em aço de alta qualidade, reciclando este material.

 

O FEA teve o início de seu desenvolvimento no século XIX e, há pouco mais de 100 anos, em 1909, Paul Heroult criou o primeiro FEA trifásico de carcaça circular que ainda hoje serve de base para o design dos fornos modernos.

 

Quais as vantagens do FEA em relação ao impacto ambiental?

 

O aço pode ser reciclado infinitas vezes sem perder suas propriedades originais e, por isso, a geração de sucata de aço nunca será um problema ambiental. Atualmente, cerca de 28% do aço no mundo é produzido via Forno Elétrico.

 

Reciclar essa sucata de aço em um Forno Elétrico a Arco traz muitas vantagens em termos de impacto ambiental.! Na comparação com o método tradicional de produção de aço a partir de minério de ferro, cada tonelada de aço produzido a partir de sucata economiza 1.400kg de minério de ferro, 740kg de carvão mineral e 120kg de cal. Isso sem contar o impacto em gases de efeito estufa: cada tonelada de aço reciclado deixa de emitir 1,5t de CO2!

 

Estima-se que cerca de 25 bilhões de toneladas de sucata foram recicladas desde de 1900. Isso representa uma redução do uso de cerca de 35 bilhões de toneladas de minério de ferro, 18 bilhões de carvão e redução de emissão de 38 bilhões de toneladas de CO2. [1]

 

Como é a estrutura de um FEA?

 

A estrutura básica de um FEA tem uma carcaça, abóbada, porta de escória, um canal de vazamento, três eletrodos de grafite com seu sistema de controle e um sistema queimadores e injetores.

 

 

Como funciona um Forno Elétrica a Arco?

 

O FEA usa eletricidade (arco elétrico) para fundir aço reciclado, ou seja, transformar a sucata em um aço novo, de alta qualidade.

 

O que é e como funciona um arco elétrico?

 

Um arco elétrico é estabelecido entre cada eletrodo de grafite e a própria carga metálica (sucata). Ele (arco elétrico) é controlado por corrente e tensão, através de um um sistema de reguladores. Esse arco chega a temperaturas acima de 5000ºC localmente e serve como a principal fonte de calor para fundir o aço. Em fornos modernos, utilizam-se também lanças de oxigênio, queimadores a gás e injetores de carbono para fornecer energia adicional por meio de reações químicas.

 

Após a fusão, podem ser adicionados elementos de liga, ajustando a composição química do novo aço de acordo com as especificações do produto desejado.

 

No processo do forno, existe uma etapa de fusão da carga metálica, seguida de uma etapa de refino, chamada de refino primário do aço. O carregamento do forno é feito por cima, abrindo-se a abóbada. Tipicamente, são necessários dois a três carregamentos no forno, uma vez que a sucata ocupa um volume muito maior que o aço líquido.

 

Uma vez terminada a fusão, o refino do aço ocorre por meio de injeção de oxigênio para remover elementos indesejados da sucata, que vão para a escória. Com a injeção de carbono, faz-se a desoxidação do banho e a espumação da escória, que é removida pela porta de escória. Assim, é possível controlar a composição química do aço líquido, seu nível de oxidação e sua temperatura. Esses parâmetros são muito importantes para as próximas etapas do processo de aciaria.  

 

Ao final do refino, o aço é vazado em uma panela e está pronto para seguir os demais processos de aciaria.A partir desta etapa, o aço produzido via FEA segue para os processos subsequentes de refino secundário, lingotamento, reaquecimento, laminação, etc, da mesma maneira que o aço produzido a partir de minério de ferro. Mas os detalhes disso são assunto para um outro post.

 

Gostou de saber um pouco mais sobre o Forno Elétrico a Arco? Deixe aqui seus comentários e perguntas! Em breve voltaremos, cada vez mais Conhecendo o Processo de Aciaria.

 

[1] fonte: https://www.worldsteel.org/about-steel/steel-facts.html

           

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