Desde a espada viking “Ulfberht”, a primeira peça de aço conhecida, até os aços de alta resistência e baixa liga, que são os produtos do futuro, muitos caminhos foram percorridos. Conheçam alguns.
Claudio Pereira Flor *
O advento da nanociência tem feito o aço avançar muito nas suas propriedades como aumentar a sua resistência quanto aos aspectos mecânicos, ao desgaste, ao impacto e à corrosão. O aço transformado em produtos siderúrgicos é consumido em alta escala, representa aproximadamente 90% dos metais consumidos pela civilização humana e está presente em todos os lugares. O Aço além do carbono e ferro adicionado a outras ligas assume características parecidas ou semelhantes com outros elementos (metais) de alto custo, encontrados na natureza como o Cobre, Ouro, Prata, Alumínio, Níquel e outros metais específicos utilizados para determinadas aplicações.
Evolução do aço
As primeiras necessidades foram bélicas e foi a espada viking “Ulfberht” cujo segredo ainda não é conhecido observou-se uma concentração de aditivos como Arsênico e Manganês que foram aquecidos à temperatura de 1650°C (inimaginável para época). Em seguida o “Aço Damasco” foi conhecido e difundido. A evolução do aço passou e deixou de ser somente para a função dos armamentos bélicos até 1919, quando Ford começou a montar o automóvel modelo “T” ou “Ford Bigode” na forma seriada. Entre meios tempos, elementos de algumas tentativas houveram como o Alumínio (elemento leve) foram considerados, entretanto seu custo elevado não impulsionou sua fabricação.
Crise enérgica
O alto custo de obtenção da “matriz enérgica” em geral levou a humanidade a repensar novamente no peso específico do aço. Coube então, novamente aos nórdicos europeus o desenvolvimento do Aço de Alta Resistência e Baixa Liga: “Steel HSLA: High-strength, low-alloy”. Os Aços de Alta Resistencia e Alta liga até então (meados da década passada) eram dominados tecnicamente havendo ainda neste interregno, ligas aditivas que aumentaram a resistência a corrosão e mecânica, entretanto a alteração da microestrutura do aço pela adição (pequenos percentuais) de elementos liga, como Zircônio, Cério (elementos das terras raras), Vanádio, Titânio, Cálcio, Boro e Nióbio, além dos outros elementos já conhecidos proporcionou um salto tecnológico para o desenvolvimento dos Aços de Alta Resistência e Baixa Liga. Exemplo: aço AISI A 36 com resistência à ruptura de 250 Mpa quando micro aditivado atinge 550 Mpa com custo acrescido de 15 a 20%. Outro exemplo, o aço SAE 1008 normal com alongamento de 20% quando aditivado chega entre 44 e 48%. Observo que com acréscimos de aproximadamente 30% dos custos, alguns aços de baixa liga, já atingem normalmente 700 a 900 Mpa de resistência à ruptura ou ainda 1600 Mpa.
Aços ARBL (alta resistência e baixa liga)
Com as evoluções das tecnologias de Corte do Aço por “plasma” ou “laser”, ou mesmo os custos dos chamados “retrabalhos” encontraram uma forte necessidade de avaliação do percentual das “Tensões Residuais”.
Os aços ARBL possuem uma elevada “Tensão Residual” e são difíceis de Corte ou Conformação. Novamente os nórdicos europeus desenvolveram o processo “Temper-Mill” que foi aprimorado pelos norte-americanos com o processo de “Stretch-levelling” cuja eficiência é maior, porém de custo e produtividade em desenvolvimento ainda questionáveis. Os sulistas europeus ainda através de limitações de processamento com Pré e Endireitamento específico chegaram também ao ideal de 80% de alívio das tensões residuais.
A figura abaixo ilustra os três diferentes métodos de alívio das “Tensões Residuais”.
Os aços de Alta Resistência e Baixa Liga irão proporcionar avanços e sustentabilidade em algumas inovações como:
- O carro popular muito econômico presente ou futuro carro elétrico.
- Implementos agrícolas com dimensões de eficiente produtividade sem agressão do solo (compactação).
- A viabilidade econômica das estruturas em aço das construções civis.
- Implementos rodoviários mais leves, ou seja, de menor consumo de combustível.
- Outras aplicações que proporcionaram o avanço tecnológico com custos reduzidos.
*Claudio Pereira Flor é diretor-presidente da Divimec Tecnologia Industrial Ltda., fabricante de linhas de corte longitudinal, transversal entre outros.
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