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Aços & Ligas | Aços e Ferros Fundidos | Aços para Produtos Planos

04 - Propriedades das chapas de aço

Pelo exame das especificações propostas pela ABTN, pode-se ter uma idéia das propriedades que se desejam nesses produtos planos de aço.

 

No caso das chapas destinadas a serviços de estampagem e semelhantes, que constituem uma das mais importantes aplicações desses tipos de produtos, além dos característicos mecânicos usuais, é necessário conhecer-se sua “qualidade de conformação”.

 

Os ensaios empregados para medir essa qualidade são os de dureza Rockwell e de ductilidade tipo Olsen (143).

 

O ensaio Olsen é realizado num corpo de prova da chapa, com 3 ¾” de largura , mantido entre matrizes planas em forma de anel com 1” de diâmetro interno. Uma esfera de 7/8” de diâmetro é comprimida progressivamente de encontro à chapa de modo a formar um “copo”, ao mesmo tempo que a carga e a altura do copo são medidas continuamente. O valor que interessa é a altura do “copo”, em milésimos de polegada, no momento em que a carga começa a cair. A espessura das chapas para o ensaio Olsen é limitada a 1,57 m (0,062”), devido à folga entre a esfera e o anel. Valores de ductilidade Olsen em função da espessura e da qualidade do aço estão expressos na figura 125 (143).

 

 Fig. 125 – Gráfico representativo da classificação aproximada de aço para chapas, baseada em ensaios de ductilidade e de dureza Rockwell B

 

  

Uma vantagem importante do ensaio de ductilidade é a possibilidade, para um técnico experiente, de prever o comportamento aproximado do aumento de tamanho de grão d aço depois de conformado, pelo exame dos lados do “copo”. Com tamanho de grão ASTM 8 e 9, os lados apresentam-se macios; com tamanho de grão 7, nota-se uma aspereza moderada, a qual se acentua progressivamente, à medida que o tamanho de grão cresce.

 

Para a medida da dureza, recomenda-se o uso da escala Rockwell B em espessuras acima de 0,75 mm. Abaixo dessa espessura, deve-se empregar a escala F.

 

Quanto às propriedades relacionadas com o esforço de tração, seu conhecimento é de grande importância para avaliar-se a capacidade de deformação desses aços. Nesse sentido, as considerações que se pode fazer são as seguintes:

 

- quanto mais alto o limite de resistência à tração, tanto melhor, se as outras propriedades forem favoráveis;

 

- quanto mais baixo o limite de escoamento, tanto melhor, se as outras propriedades forem favoráveis; de fato, limite de escoamento muito baixo combinado com tamanho de grão muito grosseiro, pode causar o defeito “casca de laranja”, donde um baixo limite de escoamento é desejável, quando outros característicos forem adequados, como se mencionou;

 

- o alongamento, desde que outros característicos sejam favoráveis, deve ser o mais alto possível, pois o aço será facilmente deformado;

 

- a relação elástica, isto é, a relação entre o limite de escoamento e o limite de resistência à tração é um valor importante, pois quanto menor , maior a separação entre o escoamento e a ruptura, o que torna o aço mais indicado para conformação muito severa.

 

A Tabela 40 (144) mostra as propriedades que chapas de aço laminado a frio destinadas a estampagem profunda devem apresentar.

 

 

Tabela 40 – Propriedades desejadas em chapas de aço laminado a frio para estampagem profunda

 

Tipo de aço

Dureza Rockwell B

Limite de escoamento **

Limite de resistência à tração

Alongamento em 50 mm

Relação elástica

“Copo” Olsen *** pol.

Kgf/mm2

MPa

Kgf/mm2

MPa

Comercial, efervescente e recozido

50

24,5

245

29,4

284

37

0,85

0,380

Comercial, efervescente e aplainado*

55

24,5

245

30,8

298

35

0,80

0,370

Para estampagem profunda, efervescente e recozido

45

22,4

224

28,7

277

41

0,75

0,400

Para estampagem profunda, efervescente e aplainado

48

21,0

210

29,4

284

39

0,70

0,390

Para estampagem profunda, acalmado e aplainado

45

17,5

175

28,7

277

41

0,60

0,400

* A expressão aplainado corresponde e “temper rolled”

** Valor dado na direção da laminação; numa direção perpendicular, o valor é aproximadamente 1,5kgf/mm2 mais elevado

*** Os valores apresentados correspondem à espessura de 0,91 mm (0,36”)

 

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