A chapa de aço carbono é usada em construção, máquinas, transporte, equipamentos de energia e fabricação de metal em geral. Seu desempenho depende de fatores como composição química, tipo de aço, espessura, tratamento térmico e condições de fabricação. Como resultado, a seleção do material precisa considerar os requisitos reais de serviço e fabricação, e não apenas a espessura ou as dimensões.
Diferentes classes fornecem diferentes combinações de resistência, tenacidade, soldabilidade, conformabilidade e dureza. Essas diferenças são importantes na seleção de materiais para componentes estruturais, máquinas, equipamentos sob pressão e outros produtos fabricados.
Chapa de aço carbonoé um produto de aço plano em que o carbono é o principal elemento de liga, com manganês e outros elementos presentes dentro de limites especificados. A composição e o grau influenciam propriedades como resistência à tração, dureza, ductilidade e soldabilidade.
O material é comumente produzido por laminação a quente e fornecido em diferentes espessuras, larguras, comprimentos e graus. Dependendo da aplicação, ele pode ser cortado, formado, soldado, usinado ou processado posteriormente durante a fabricação.
Os aços carbono são frequentemente agrupados por teor de carbono, embora as especificações de engenharia sejam normalmente baseadas em um grau e padrão específicos. Materiais de baixo, médio e alto carbono têm características diferentes e, portanto, são usados para finalidades diferentes.
O aço com baixo teor de carbono contém uma quantidade relativamente pequena de carbono e geralmente é mais fácil de soldar e moldar do que os aços com alto teor de carbono. É comumente usado para fabricação estrutural, estruturas, suportes, máquinas em geral e outros componentes que requerem resistência moderada e processamento direto.
O aço de médio carbono oferece um nível mais alto de resistência e dureza do que os aços de baixo carbono. Pode ser usado em componentes de máquinas, eixos, peças estruturais e outras aplicações onde o desempenho mecânico é mais importante que a conformabilidade máxima.
Um maior teor de carbono pode aumentar a dureza e a resistência, ao mesmo tempo que reduz a ductilidade e a soldabilidade. Estes materiais são, portanto, mais adequados para aplicações que exigem maior dureza ou resistência ao desgaste, sujeitos aos requisitos da classe específica.
As propriedades de uma placa de aço são determinadas pelo seu grau, composição química, espessura, tratamento térmico e condições de produção. As seguintes características são comumente revisadas durante a seleção do material.
A classe adequada depende do ambiente de serviço, das condições de carga, do processo de fabricação e do padrão aplicável. As aplicações comuns incluem o seguinte.
As placas de aço são usadas para placas de base, estruturas de suporte, plataformas, suportes, membros estruturais e estruturas de aço fabricadas. A seleção do material geralmente considera resistência, espessura, soldabilidade e as especificações estruturais relevantes.
Na fabricação de máquinas, esses materiais podem ser utilizados em estruturas de equipamentos, caçambas, suportes, montagens estruturais e outras peças fabricadas. Onde a abrasão ou cargas repetidas são uma preocupação importante, classes de maior resistência ou resistentes ao desgaste podem ser especificadas.
Classes selecionadas são usadas em caldeiras, vasos de pressão, tanques e equipamentos relacionados. Tais aplicações podem exigir propriedades mecânicas específicas, testes de impacto, tratamento térmico, controles de espessura e procedimentos de inspeção definidos pela norma aplicável.
A chapa de aço também é usada em reboques, equipamentos ferroviários, estruturas de navios e outros componentes relacionados ao transporte. O material necessário depende das cargas estruturais, das condições operacionais, dos procedimentos de soldagem e das especificações industriais aplicáveis.
A seleção do material deve começar com as condições de serviço e o processo de fabricação pretendidos. Atender a uma espessura exigida não significa necessariamente que uma classe específica seja adequada. Propriedades mecânicas, características de soldagem, condições de temperatura e padrões aplicáveis também devem ser revisados.
As principais considerações incluem grau, espessura, dimensões, limite de escoamento, resistência à tração, requisitos de impacto, método de soldagem, requisitos de formação, temperatura operacional e a ASTM, EN, JIS aplicável ou outra especificação.
Para estruturas soldadas, o carbono equivalente também pode precisar ser considerado, especialmente quando se trabalha com graus de maior resistência ou maior teor de carbono. Equipamentos de pressão e outras aplicações regulamentadas podem ter requisitos adicionais de materiais, testes e inspeção.
As chapas de aço são fabricadas de acordo com diversas normas nacionais e internacionais. Estas especificações podem definir a composição química, propriedades mecânicas, tolerâncias dimensionais, métodos de teste e condições de entrega.
Por exemplo, a ASTM A36 é comumente associada a aplicações estruturais gerais, enquanto a ASTM A516 abrange classes usadas para determinadas aplicações em vasos de pressão. Uma designação de classe semelhante não significa necessariamente que dois materiais sejam intercambiáveis. O padrão completo, a composição química, as propriedades mecânicas e as condições de entrega devem ser revisados antes de fazer uma substituição.
Uma especificação completa deve fornecer informações suficientes para que o material seja fabricado, inspecionado e utilizado corretamente. Os detalhes típicos incluem:
Definir esses requisitos antes da produção ajuda a garantir que o material selecionado seja consistente com o projeto, o processo de fabricação, os requisitos de inspeção e as condições de serviço pretendidas.
