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Aços & Ligas | Aços e Ferros Fundidos | Aços Resistentes ao Calor

3 - Tipos de aços resistentes ao calor

Em algumas aplicações onde não importam a resistência à oxidação e à corrosão, pode-se usar aço-carbono de baixo teor de carbono (0,10-0,20) até temperaturas da ordem de 480-500°C. Nesses aços, o limite de resistência à tração que é de cerca de 43,0 kgf/mm2 (420 MPa) cai a mais de 25,0 kgf/mm2 (250 MPa) a 540°C e 6,0-6,5 kgf/mm2, (60-65 MPa), quando a temperatura é de cerca de 760°C (254), o que comprova a limitação do seu emprego a temperaturas superiores a 500°C.

A introdução de cromo e molibdênio em teores baixos, mantido ainda o carbono baixo, melhora as propriedades de resistência ao calor, ainda que não se tenha qualquer melhora apreciável no que diz respeito aos característicos de resistência à oxidação e à corrosão a temperaturas superiores à ambiente. A introdução de molibdênio somente, em teores de 0,45-0,65% num aço com 0,10-0,20% de carbono e 0,30-0,60% de manganês, pode produzir as seguintes alterações em relação à resistência à tração (258):

- à temperatura ambiente: 44,00 kgf/mm2 (MPa)

- à temperatura de 540°C: 35,00 kgf/mm2 (340 MPa)

- à temperatura de 760°C: 8,00 kgf/mm2 (80 MPa)

 

Na realidade, a melhora da resistência à tração não é apreciável; verifica-se, entretanto, que a resistência à fluência pode apresentar um valor aproximadamente duas vezes superior à que é apresentada pelo aço-carbono comum.

A figura 179 já indicou o efeito do cromo na diminuição dos valores das propriedades mecânicas a temperaturas superiores à ambiente.

Os aços-liga de baixo teor em liga não podem ser considerados a rigor aços refratários, justamente devido à falta de resistência satisfatória à oxidação e à corrosão. Seu uso limita-se, portanto, em peças em contato com vapor superaquecido, como tubos de caldeiras a vapor, tubos de superaquecedores e aplicações semelhantes.

A Tabela 129 (256) mostra a composição de alguns tipos de aços utilizados para esse fim. A Tabela 130 (256) mostra as propriedades mecânicas à temperatura ambiente desses aços.

O alongamento mais elevado, medido longitudinalmente equivale a 35% em 50 mm e corresponde ao aço tipo AS-106 A. Nesse mesmo aço, o alongamento, medido transversalmente, equivale a 25%. O valor  mais baixo de alongamento equivale a 16% e corresponde aos aços AS-533B2 e AS-517F.

 

Tabela 129 – Composição química de aços utilizáveis a temperaturas elevadas

 

Especificação ASME*

Composição, %

C

Mn

Si

P max.

S max.

Cr

Ni

Mo

Outros

SA-106 A

0,25 (a)

0,27/0,93

0,15 (b)

0,048

0,058

-

-

-

-

SA-106 B

0,30 (a)

0,29/1,06

0,10 (b)

0,048

0,058

-

-

-

-

SA-185 A

0,17 (a)

0,90 (b)

-

0,035

0,045

-

-

-

0,25 Cu max.

SA-299

0,28 (a)

0,90/1,40

0,15/0,30

0,035

0,040

-

-

-

-

SA-204 A

0,18 (a)

0,90 (a)

0,15/0,30

0,035

0,040

-

-

0,45/0,60

-

SA-302 A

0,20 (a)

0,95/1,30

0,15/0,30

0,035

0,040

-

-

0,45/0,60

-

SA-533 B2

0,25 (a)

1,15/1,50

0,15/0,30

0,035

0,040

-

0,40/0,70

0,45/0,60

0,10 Cu max.

SA-517 F

0,10/0,20

0,60/1,00

0,15/0,35

0,035

0,040

0,40/0,65

0,70/1,00

0,40/0,60

0,002/0,006B

0,15/0,50Cu

 

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