EAM Assessoria e Treinamentos no Processo Industrial e Segurança do Trabalho
Soluções de Problemas e Capacitação de Equipes
SIDERURGIA BÁSICA
Fundamentação
Conceitos: Siderurgia
Do Grego: " Trabalho com o ferro"
ergon ou ergos - trabalho
Conceitos
Ferro – Elemento químico pertencente à categoria dos metais de transição que apresenta, no estado puro características, tais como: maleabilidade (maciez), boas condutividade térmica e elétrica, brilho, propensão à oxidação, densidade relativamente alta e ponto de fusão 1535°C.
No estado puro o ferro têm poucas aplicações, na maior parte das vezes este elemento é utilizado na forma de aço, que é uma mistura do ferro com carbono e outros elementos químicos.
Carbono – Elemento químico pertencente a categoria dos não metais que apresenta, no estado puro mais comum (grafita), características tais como: grande maciez, condutividade elétrica e térmica, baixa densidade, altíssimo ponto de fusão (3550°C).
Este é o principal elemento químico para obter e definir o aço.
Aço – É uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono até um máximo de 2,11%C.
Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e 6,67%C.
A diferença fundamental entre ambos é que o aço, pela sua ductibilidade, é facilmente deformável por forja, laminação e extrusão, enquanto que uma peça em ferro fundido é fabricada pelo processo de fundição.
Alguns tipos de aços
Aço baixo carbono - Aço carbono com teor nominal de C inferior ou igual a 0,30%.
Aço médio carbono - Aço carbono com teor nominal de C superior a 0,30 % e inferior a 0,50 %.
Aço alto carbono - Aço carbono com teor nominal de C superior ou igual a 0,50 %.
Aço baixa liga - Aço em que a soma dos teores dos elementos de liga não ultrapassa 5%.
Aço média liga - Aço em que a soma dos teores dos elementos de liga está entre 5 % e 12%.
Aço alta liga - Aço em que a soma dos teores dos elementos de liga é no mínimo 12%.
Aço baixa liga de alta resistência (BLAR ou ARBL) - Aço com teor de carbono inferior a 0,25%, com teor total de elementos de liga inferior a 2,0%.
Usinas integradas – operam as três principais etapas do processo siderúrgico: redução, refino e laminação. Podem ser integradas a coque, quando dispõem de alto-forno a coque ou integradas a carvão vegetal, quando utilizam o carvão vegetal como agente redutor (uma das matérias-primas).
Usinas semi-integradas - operam apenas duas etapas do processo siderúrgico: refino e laminação. Nestas é utilizado o ferro-gusa, ferro-esponja ou sucata metálica para obter o aço através de aciarias elétricas.
Usinas não integradas - operam somente uma fase do processo siderúrgico. No Brasil são comuns os chamados “guseiros” (fabricantes de ferro-gusa) independentes, dispõem somente da fase de elaboração do gusa e utilizam como matéria-prima o minério de ferro e, geralmente, o carvão vegetal. Existem diversas empresas deste tipo que fornecem ferro-gusa sob forma de lingotes para empresas siderúrgicas integradas ou semi-integradas maiores.
Por que usar aço?
Aço:
É uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono até um máximo de 2,11%C.
Os principais diferenciais do aço em relação aos demais materiais são:
A. Disponibilidade de matéria-prima;
B. Custo e desenvolvimento tecnológico;
C. Grande amplitude de propriedades mecânicas que podem ser obtidas;
D. Material de maior tenacidade à fratura conhecido.
•Razões para usar Aço
Disponibilidade de matéria-prima
Custo e Desenvolvimento Tecnológico
A alma de aço para calçados foi criada e patenteada por Salvatore Ferragamo em 1920, mais uma entre muitas das patentes, anteriormente estas peças eram feitas em madeira e como não tinham a resistência do aço, elas eram de maior volume e deixavam os calçados muito mais pesados e, portanto mais desconfortáveis.
Grande amplitude de propriedades mecânicas
Material de maior Tenacidade à Fratura
A tenacidade dos materiais é uma associação entre uma boa capacidade de deformação plástica (ductilidade) e resistência mecânica.
Algumas definições:
Redução – Processo de remoção do oxigênio contido nos óxidos de ferro através de reações químicas adequadas.
Refino – Processo de diminuição e ajuste do teor de carbono e dos demais elementos químicos (a maioria impurezas) do ferro-gusa, para a obtenção do aço.
Aciaria – Instalação industrial onde é feito a transformação do ferro-gusa (com cerca de 4% de carbono e demais elementos químicos variáveis) em aço (com menos de 1% de carbono e com composição química melhor definida).
Laminação – Processo de conformação mecânica, onde o material tem a sua forma (geometria) alterada pela ação de cilindros de laminação. Podem ser obtidos, por este processo, material plano (placas e bobinas), barras, perfis, fios, vergalhões, trilhos e até mesmo tubos.
