Você sabe como o aço é produzido?
Aço é todo produto siderúrgico obtido por via líquida com teor de carbono abaixo de 2% (alguns autores consideram 1,67%).
Os aços para construção tem, em geral, 0,5% ou menos de teor de carbono.
De modo geral existem dois processos para a fabricação do aço:
O processo mais utilizado consiste na produção de ferro fundido no alto-forno e, após, o refinamento, em que o ferro fundido se transforma em aço no conversor de oxigênio.
Outro processo utilizado consiste em fundir sucata de ferro em um forno elétrico cuja energia é fornecida por arcos voltaicos (espaço preenchido por gás no meio de dois eletrodos condutivos, que frequentemente são feitos de carbono, gerando uma temperatura muito alta, capaz de fundir ou vaporizar virtualmente qualquer coisa).
Processo de obtenção de Aço via refinamento de Ferro Fundido
A obtenção do aço é feita através da mistura de minério de ferro, coque (retirado do carvão mineral) e argilas calcárias (fundentes) que são fundidos em um equipamento chamado “alto-forno” sob temperaturas da ordem de 1.500 Cº.
As escórias de alto-forno, usadas como adições ao Cimento Portland, são o resíduo que sobrenada no ferro-gusa (que é produto do alto-forno).
O produto do alto-forno, o ferro-gusa, tem um teor excessivo de carbono que torna a liga um metal de baixa resistência mecânica e frágil quando sólido, chamado ferro fundido.
Para obtenção do aço, é necessária a redução da porcentagem de carbono para menos de 1,67%, tarefa que é feita no conversor, equipamento que converte o ferro-gusa em aço, pela oxidação do material (injeção de jato de oxigênio), onde ocorre a combinação
O2 + 2 C → CO, onde o monóxido de carbono segue para a atmosfera.
O aço sai do conversor na forma líquida, quando é convertido em lingotes que posteriormente serão, nos laminadores, transformados em chapas, perfis ou vergalhões.
Vergalhões de Aço
Na construção civil são bastante comuns os vergalhões de aço, utilizados em concreto armado.
Estes vergalhões são conhecidos pelas siglas CA-25, CA-50 e CA-60, onde o CA significa Concreto Armado e o número subsequente, a tensão de escoamento em kgf/mm² ou, multiplicando por 10, em Mpa (por exemplo, um aço CA-50 tem tensão de escoamento de 50 kgf/mm² ou 500 Mpa).
Estes aços atingem as suas resistências e propriedades através de tratamentos térmicos, que descrevemos brevemente abaixo.
Tratamentos térmicos:
Utilizados para melhorar as propriedades dos aços, dividem-se em três grupos:
1.) Tratamento a quente
Aços CA-25 e CA-50 são tratados a quente (>720ºC), situação onde o aço é mais mole, sendo mais fácil de trabalhar, pois os grãos deformados recristalizam-se em seguida sob a forma de pequenos grãos.
Os tratamentos a quente podem ser: laminação, forjamento ou extrusão.
O processo mais tradicional atualmente é a laminação, que consiste na passagem do material entre dois rolos que giram com a mesma velocidade periférica, em sentidos opostos e estão espaçados de uma distância algo inferior à espessura da peça a laminar,
Nessas condições, em função do atrito entre o metal e os rolos, a peça é puxada pelo rolo, tendo sua espessura reduzida, o comprimento alongado e a largura levemente aumentada.
No forjamento, o material é deformado com o uso de ferramentas planas ou de formato simples, como martelos.
O material escoa no sentido perpendicular a aplicação da força.
Vemos com frequência este processo em filmes medievais, onde ferreiros esquentam espadas de aço e a martelam posteriormente, para que esta adquira melhores propriedades.
2.) Tratamento a frio ou encruamento
Neste tratamento ocorre a deformação dos grãos do aço por meio de tração, compressão ou torção. Resulta no aumento da resistência mecânica e da dureza e diminuição da resistência à corrosão e da ductilidade, ou seja, decréscimo do alongamento e da estricção.
O processo é realizado abaixo da zona de temperatura crítica (720ºC). Os grãos permanecem deformados e diz-se que o aço está encruado.
Neste grupo está incluído o aço CA-60.
3.) Recozimento
Após uma deformação a frio, o aquecimento e permanência acima da temperatura de recristalização, para permitir o crescimento dos grãos, retirando os efeitos do encruamento e deixando o material muito dúctil.
Neste grupo se enquadram os conhecidos ARAMES RECOZIDOS, utilizados para amarração de armaduras de aço.
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Engenheiro Civil Gustavo Fecci (CREA 75.093/D-PR)
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