| Tipo de aço | Nome | JIS (Japão) | AISI/SAE (EUA) | DIN (Alemanha) | Grã-Bretanha (China) |
|---|---|---|---|---|---|
| Baixo carbono (barra de aço) | Barra de aço redonda | SS400 (5541) | A36 | - | Q235 |
| Aço de baixo carbono | S15C | SAE 1015 | CK15 (1.1141) | 15 | |
| S20C | SAE 1021 | CIC20 (1.0402) | 20 | ||
| Aço carbono médio | Aço carbono médio | S45C | SAE 1045 | CK45, C45 (1.0503) | 45 |
| S50C | SAE 1050 | CK50 (1.1213) | 50 | ||
| S55C | SAE 1055 | CK55 (1.1203) | 55 | ||
| Liga de aço Cr-Mo | Barra de aço redonda | SCM415 (SCM21) | - | 15CrMo5 (1.7262) | 15 CrMo |
| Barra de aço redonda | SCM420 (SCM22) | - | 25CrMo4 (1.7218) | 20 CrMo | |
| Barra de aço redonda | SCM440 (SCM4) | SAE 4140 | 42CrMo4 (1.7225) | 42 CrMo | |
| Aço de liga Ni-Cr-Mo | Barra de aço redonda | SNCMno (SNCM21) | SAE 8620 | 21NiCrMo2 (1.6523) | 20CrNiMo |
| Barra de aço redonda (com alto teor de níquel) | SNCM420 (SNCM23) | SAE 4320 | 20CrNi2Mo | ||
| Barra de aço redonda | SNCM439 (SNCM8) | SAE 4340 | 40NiCrMo6 | 40CrNiMo4 | |
| Pinhão de aço | _ | 17CrNiMo6 18CrNiMo7-6 | _ | ||
| Aço de liga Al-Cr-Mo | Barra de aço redonda | SACM645 (SACM1) | SAE 7140 | 41CrAlMo7 (1.8550) | 38CrMoAl |
| Aço de liga de cromo com alto teor de carbono | Rolamento de aço | SUJ2 | 52100 | (110Cr6 .30505) | GCr15 |
| Aço de ferramenta de liga | Aço ferramenta para trabalho a frio | SKD11 | D2 | X165CrMoV12 (1.2601) | Cr12MoV |
| Aço para ferramentas de trabalho a quente | SKD61 | H13 | X40CrMoV51 (1.2344) | 4Cr5MoSiV1 | |
| Aço de alta velocidade | SKH51 (SKH9) | M2 | 56-5-2 (1.3343) | W6Mo5Cr4V2 | |
| Aço carbono ferramenta | Barra de aço redonda | SK 2 (SK 120) | W1-111/2 | - | |
| SK 3 (SK 105) | W1-10 | C1051,V1 (1.1545) | - | ||
| Aço inoxidável | aço inoxidável 303 | SUS303 | A1SI 303 | Xl2CrNi5188 (1.4305) | 1Cr18Ni9MoZr |
| aço inoxidável 304 | SU5304 | AISI 304 | X5CrNi189 (1.4350) | OCr181119 | |
| aço inoxidável 316 | SUS316 | AISI 316 | X5CrNiMo1810 (1.4401) | OCR17Ni1Mo2 |
O aço é um dos materiais de engenharia mais utilizados devido à sua versatilidade, resistência, durabilidade e capacidade de ser ligado e tratado termicamente para uma ampla gama de aplicações. Suas propriedades dependem de composição química, tratamento térmico e processamento.
Principais propriedades do aço
1. Propriedades mecânicas
| Imóvel | Descrição |
|---|---|
| Resistência à Tração | Resistência à ruptura sob tensão. Varia de 250 MPa (aços macios) a mais de 2000 MPa (aços para ferramentas). |
| Resistência ao escoamento | Tensão na qual o aço começa a se deformar plasticamente. Importante para suportar cargas. |
| Dureza | Resistência à indentação ou abrasão (medida em HRC, HB, HV). |
| Dureza | Capacidade de absorver energia e deformar-se sem fraturar (resistência ao impacto). |
| Ductilidade | Capacidade de esticar sem quebrar. Indicada pela % de alongamento. |
| Força de fadiga | Resistência a ciclos de carga repetidos. Essencial para engrenagens, eixos e outros componentes. |
2. Propriedades físicas
| Imóvel | Valor ou intervalo típico |
|---|---|
| Densidade | ~7.85g/cm³ |
| Ponto de fusão | ~1370–1510°C (depende do teor de liga) |
| Condutividade Térmica | 45–60 W/m·K (menor para aços ligados) |
| Condutividade elétrica | Pobre (metal resistivo) |
| Expansão térmica | ~11–13 µm/m·°C (varia de acordo com o grau) |
3. Composição Química (Tipos Básicos)
| Tipo de aço | Principais elementos de liga | Notas |
|---|---|---|
| Aço carbono | Ferro + Carbono (até 2%) | Mais comum. Classificado como baixo (≤0.3%), médio (0.3–0.6%) e alto teor de carbono (0.6–1%). |
| Liga de aço | Cr, Ni, Mo, Mn, V, etc. | Propriedades mecânicas e resistência ao calor aprimoradas. |
| Aço inoxidável | Cr ≥ 10.5% | Resistente à corrosão. Graus como 304 e 316. |
| Aço ferramenta | W, Mo, Cr, V, Co | Utilizado em ferramentas de corte e matrizes. Alta dureza e resistência ao desgaste. |
| Aço Maraging | Ni, Mo, Co, Ti | Altíssima resistência, baixo carbono, usado na indústria aeroespacial. |
4. Tratamento Térmico e Efeitos
| Extração | Resultado |
|---|---|
| Recozimento | Amacia o aço, melhora a ductilidade e aumenta a usinabilidade. |
| Têmpera | Endurece o aço (especialmente aços de alto carbono/liga). |
| Temperamento | Reduz a fragilidade após a têmpera e equilibra a dureza e a tenacidade. |
| Normalizando | Refina a estrutura dos grãos, melhora a resistência e a tenacidade. |
| Endurecimento de capa | Endurece apenas a superfície (cementação, nitretação). Ideal para engrenagens e eixos. |
Tipos e usos comuns de aço
| Grade | Formato | Propriedades e aplicativos |
|---|---|---|
| AISI 1018 | Baixo carbono | Boa soldabilidade, usado em eixos e peças leves. |
| AISI 1045 | Carbono médio | Mais forte que 1018, adequado para engrenagens, eixos e parafusos. |
| SCM440 / 4140 | liga de aço | Alta resistência, resistente ao desgaste, usado em ferramentas, engrenagens e peças estruturais. |
| SKD11 / D2 | Aço ferramenta | Alta dureza e resistência ao desgaste, utilizado em matrizes e ferramentas de corte. |
| SUS304 | Inoxidável | Aço inoxidável não magnético, resistente à corrosão e de uso geral. |
| SUS316 | Inoxidável | Melhor resistência à corrosão (cloretos), usado em aplicações marítimas/químicas. |
Dicas de seleção
Use aço de baixo carbono para soldagem e conformação de peças.
Use médio a alto teor de carbono or liga de aço para componentes estruturais e de suporte de carga.
Use aço inoxidável para resistência à corrosão.
Use aço ferramenta onde a resistência ao desgaste e a dureza são essenciais.
Sempre considere estado de tratamento térmico — um aço em condição recozida se comporta de forma muito diferente de um aço do mesmo tipo que é temperado e revenido.
Tabela de comparação de qualidade de aço
| Propriedade / Grau | SCM440 (AISI 4140) | S45C (AISI 1045) | SUS304 (AISI 304) | SKD11 (Aço para ferramentas D2) | SUS316 |
|---|---|---|---|---|---|
| Formato | Liga de aço | Aço carbono médio | Aço Inoxidável Austenítico | Aço ferramenta para trabalho a frio | Aço Inoxidável Austenítico |
| Carbono (C) | ~% 0.40 | ~% 0.45 | ≤ 0.08% | ~% 1.5 | ≤ 0.08% |
| Crómio (Cr) | ~% 1.0 | - | ~% 18 | ~% 12 | ~16–18% |
| Níquel (Ni) | - | - | ~% 8 | - | ~10–14% |
| Dureza (após HT) | 28–45 HRC | 20–30 HRC (temperado/revenido) | ~90–95 HRB (recozido) | Até 60 HRC (após o endurecimento) | ~90 HRB (recozido) |
| Resistência à Tração | 850–1000 MPa (HT) | 600–800 MPa (HT) | ~520 MPa | ~1900 MPa (HT) | ~500 MPa |
| soldabilidade | Feira | Bom | Excelente | Pobre | Excelente |
| Usinabilidade | Bom | Bom | Feira | Ruim–Regular | Feira |
| Resistência à Corrosão | Baixa | Baixa | Alta | Baixa | Muito alto (grau marítimo) |
| Aplicações típicas | Engrenagens, eixos, parafusos, matrizes | Eixos, pinos, engrenagens | Tanques e tubulações de qualidade alimentar | Punções, matrizes e ferramentas de conformação a frio | Marítimo, químico, farmacêutico |
Resumo por caso de uso
SCM440 (4140): Aço de alta resistência para engrenagens, eixos e peças automotivas — equilibra força, tenacidade e temperabilidade.
S45C (1045): Econômico, adequado para peças mecânicas em geral; não tão endurecível quanto o SCM440.
SUS304: Seguro para alimentos, resistente à ferrugem; ideal para ambientes internos propensos à corrosão.
SUS316: Melhor para rico em cloreto or ambientes marinhos, como máquinas costeiras ou tanques químicos.
SKD11 (D2): Extremamente duro e resistente ao desgaste; não soldável; usado para matrizes e corte industrial.