Aços ARBL (HSLA)

Aços HSLAAços HSLAAços:: É a mais versátil e a mais importante das ligas É a mais versátil e a mais importante das ligas

metálicas conhecidas pelo ser humano. metálicas conhecidas pelo ser humano. A produção mundial de aço bruto no ano de 2004 A produção mundial de aço bruto no ano de 2004

foi superior a 1 bilhão de toneladas. foi superior a 1 bilhão de toneladas. Cerca de 100 países produzem aço.Cerca de 100 países produzem aço. O Brasil é considerado o oitavo produtor mundial. O Brasil é considerado o oitavo produtor mundial. Existem mais de 3.500 tipos diferentes de aço, Existem mais de 3.500 tipos diferentes de aço, 75% deles foram desenvolvidos nos últimos 20 75% deles foram desenvolvidos nos últimos 20

anos. anos. Aço é uma denominação geral, dada a uma Aço é uma denominação geral, dada a uma

grande família de ligas de ferro e carbono grande família de ligas de ferro e carbono contendo diferentes variedades de diferentes contendo diferentes variedades de diferentes elementos químicos.elementos químicos.

MATERIAIS METÁLICOS

FERROSOS NÃO FERROSOS

Ligas Fe-C

Ferros fundidos

Aços

•Sem liga•Baixa liga•HSLA•Ligados

Outras FeFe-Ni

Fe-Cr(-Ni)

•Ferríticos•Austeníticos•Martensíticos•Duplex•PH

Fe-C-Mn

Ligas levesLigas Ti

Ligas Cu

Bronzes

Cu-Ni

LatõesLigas Ni

Ligas Tm

Ligas Tm

(INOX)

(MARAGING)(REFRACTÁRIOS)

Aços HSLAAços HSLA

DenominaçõesDenominações:: High Strength low Alloy.High Strength low Alloy. Aços de alta resistência e baixa liga.Aços de alta resistência e baixa liga. Em português aços BLAR.Em português aços BLAR. Em “brasileiro” aços ARBL.Em “brasileiro” aços ARBL. Conhecidos também como aços Conhecidos também como aços

microligados.microligados.


A tendência moderna no sentido de A tendência moderna no sentido de se utilizar estruturas cada vez se utilizar estruturas cada vez maiores tem levado os engenheiros, maiores tem levado os engenheiros, projectistas e construtores a escolher projectistas e construtores a escolher aços de maior resistência, os aços de maior resistência, os chamados aços de alta resistência e chamados aços de alta resistência e baixa liga de modo a evitar baixa liga de modo a evitar estruturas cada vez mais pesadas. estruturas cada vez mais pesadas.


CaracterísticasCaracterísticas:: Categoria de baixo teor de carbono, com Categoria de baixo teor de carbono, com

menos de 0,1%. menos de 0,1%. (de 0,1 % a 0,3%)(de 0,1 % a 0,3%) Devem a sua resistência elevada à adição de Devem a sua resistência elevada à adição de

Nióbio. Nióbio. (e também vanádio)(e também vanádio) Os elementos mais comuns são o Nióbio, o Os elementos mais comuns são o Nióbio, o

Vanádio e o Titânio.Vanádio e o Titânio. Óptima combinação entre propriedades Óptima combinação entre propriedades

mecânicas do material, resistência à corrosão mecânicas do material, resistência à corrosão e boa soldabilidade.e boa soldabilidade.

É produzido numa grande variedade de tipos É produzido numa grande variedade de tipos e formas.e formas.

Permite a construção de estruturas de menor Permite a construção de estruturas de menor peso e custo reduzidopeso e custo reduzido

Aços HSLAAços HSLAElementos microligantesElementos microligantes O nióbio tem alta afinidade por carbono e nitrogénio, formando O nióbio tem alta afinidade por carbono e nitrogénio, formando

carbonetos e carbonitretos. O nióbio é adicionado na forma de carbonetos e carbonitretos. O nióbio é adicionado na forma de ferro-nióbio e encontra a sua aplicação principal em produtos de ferro-nióbio e encontra a sua aplicação principal em produtos de aço microligado (aços com pequenas adições de Nb, Ti ou V, aço microligado (aços com pequenas adições de Nb, Ti ou V, normalmente menores que 0,10%) e em aços inoxidáveis.normalmente menores que 0,10%) e em aços inoxidáveis.

O titânio, por exemplo, embora não confira qualidade superior à O titânio, por exemplo, embora não confira qualidade superior à superfície de uma chapa, é utilizado nos aços livres de átomos superfície de uma chapa, é utilizado nos aços livres de átomos intersticiais, os chamados Interstitial Free, que são aplicados nas intersticiais, os chamados Interstitial Free, que são aplicados nas partes internas da carroçaria dos veículos.partes internas da carroçaria dos veículos.

Os melhores resultados, porém, são obtidos por uma adição Os melhores resultados, porém, são obtidos por uma adição combinada de microligas, que permite explorar os benefícios combinada de microligas, que permite explorar os benefícios sinérgicos, como o emprego de nióbio e titânio juntos, imprimindo sinérgicos, como o emprego de nióbio e titânio juntos, imprimindo qualidade superior à superfície das chapas expostas da carroçaria qualidade superior à superfície das chapas expostas da carroçaria dos automóveis.dos automóveis.

Os aços HSLA são aços cujas normas AISI-SAE não os classificam Os aços HSLA são aços cujas normas AISI-SAE não os classificam como aços ligados (tais como 4340/8620/4320)como aços ligados (tais como 4340/8620/4320)

A soma de elementos de liga geralmente não ultrapassa os 2%, e o A soma de elementos de liga geralmente não ultrapassa os 2%, e o teor de carbono situa-se abaixo de 0,1% teor de carbono situa-se abaixo de 0,1% (de 0,1 a 0,3)(de 0,1 a 0,3)..


VantagensVantagens:: Redução de custos.Redução de custos. Rapidez de construção.Rapidez de construção. Diminuição de peso.Diminuição de peso. Economia de recursos naturais, uma vez Economia de recursos naturais, uma vez

que o aço é reaproveitável e reciclável.que o aço é reaproveitável e reciclável.


Desvantagens:Desvantagens: Requerem maiores cuidados durante Requerem maiores cuidados durante

a fabricação e o processamento a fabricação e o processamento mecânico a fim de garantir mecânico a fim de garantir integridade estrutural.integridade estrutural.

Custos de produção ligeiramente Custos de produção ligeiramente maiores que os aços comuns. maiores que os aços comuns.

No entanto, isso é compensado pela No entanto, isso é compensado pela menor quantidade de material menor quantidade de material utilizado.utilizado.

Os aços HSLAOs aços HSLA

Utilizados sempre que se pretendeUtilizados sempre que se pretende: : Aumentar a resistência mecânica. Aumentar a resistência mecânica. Melhorar a resistência à corrosão Melhorar a resistência à corrosão

atmosférica. atmosférica. Melhorar a resistência ao choque e o Melhorar a resistência ao choque e o

limite de fadiga.limite de fadiga. Elevar a relação do limite de Elevar a relação do limite de

escoamento para o limite de resistência escoamento para o limite de resistência à tracção, sem perda apreciável da à tracção, sem perda apreciável da ductilidade. ductilidade.


AplicaçõesAplicações:: Edifícios altos.Edifícios altos. Plataformas “offshore”.Plataformas “offshore”. Navios.Navios. Pontes.Pontes. Equipamento ferroviários.Equipamento ferroviários. … … outras obras de grande porte. outras obras de grande porte.


Edifício do Centro Empresarial do Aço, Edifício do Centro Empresarial do Aço,

São Paulo.São Paulo.A obra utilizou cerca de A obra utilizou cerca de 44800 toneladas 800 toneladas de aço em área construída de aço em área construída de 68.750 m2 em 14 pavimentos.de 68.750 m2 em 14 pavimentos.


A ponte Erasmus em Rotterdam, HolandaA ponte Erasmus em Rotterdam, Holanda

A estrutura faz uso de 6550 toneladas de aço microligado de alta resistência.A estrutura faz uso de 6550 toneladas de aço microligado de alta resistência.


A ponte Oresund, Dinamarca e Suécia.A ponte Oresund, Dinamarca e Suécia.

No total, foram utilizadas 82.000 toneladas de aço microligado de alta resistência. No total, foram utilizadas 82.000 toneladas de aço microligado de alta resistência.

Isso gerou uma redução de peso de 15.000 toneladas e economia de US$25 milhõesIsso gerou uma redução de peso de 15.000 toneladas e economia de US$25 milhões..


Estádio da FrançaEstádio da França..As 18 colunas que sustentam a estrutura são confeccionadas em aço microligado de alta resistência. No total, o estádio consumiu 32,5 mil toneladas de aço.

Aços HSLAAços HSLAConclusãoConclusão Ganho de peso a custo reduzido comparativamente Ganho de peso a custo reduzido comparativamente

com outros aços, com outros aços, A sua temperatura de transição dúctil-fragil é muito A sua temperatura de transição dúctil-fragil é muito

baixa, baixa, A sua tenacidade à fractura é elevadaA sua tenacidade à fractura é elevada.. Este tipo de aços devem o seu ganho de resistência à Este tipo de aços devem o seu ganho de resistência à

solução sólida dos elementos de liga e não por solução sólida dos elementos de liga e não por tratamentos térmicos posteriores como acontece na tratamentos térmicos posteriores como acontece na maior parte dos aços consumidos pelos diferentes maior parte dos aços consumidos pelos diferentes tipos de indústrias.tipos de indústrias.

Permitem aumentar a resistência mecânica do Permitem aumentar a resistência mecânica do conjunto “estrutura” onde estão inseridos conjunto “estrutura” onde estão inseridos permitindo um acréscimo da carga unitária da permitindo um acréscimo da carga unitária da estrutura ou tornando possível uma diminuição estrutura ou tornando possível uma diminuição proporcional da secção, tornando as estruturas mais proporcional da secção, tornando as estruturas mais leves.leves.

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