Mostrar código-fonte de Aço

{{ver desambiguação}}
{{Ligas de ferro}}
[[Ficheiro:The viaduct La Polvorilla, Salta Argentina.jpg|thumb|225px|Ponte de '''aço'''.]]
[[Ficheiro:Steel wire rope.png|thumb|225px|Cabos de '''aço'''.]]

'''Aço''' é uma [[liga metálica]] formada essencialmente por [[ferro]] e [[carbono]], com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do [[ferro fundido]], que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e 6,67%. O carbono é um material muito usado nas ligas de ferro, porém varia com o uso de outros elementos como: [[magnésio]], [[cromo]], [[vanádio]] e [[tungstênio]].<ref name=EM2>{{cite book|author=Ashby, Michael F. and Jones, David R. H. |title=Engineering Materials 2|origyear=1986|edition=with corrections|year=1992|publisher=Pergamon Press |location=Oxford|isbn=0-08-032532-7}}</ref> O carbono e outros elementos químicos agem com o agente de resistência,  prevenindo o [[Deslocamento (defeito cristalino)|deslocamento]] em que um átomo de ferro em uma [[estrutura cristalina]] para passa para outro. A diferença fundamental entre ambos é que o aço, pela sua [[ductibilidade]], é facilmente deformável por [[forja]], [[laminação]] e [[extrusão]], enquanto que uma peça em ferro fundido é muito frágil.

O aço pode ser classificado da seguinte maneira:
* Quantidade de [[carbono]] em porcentagem
* Composição [[química]]
* Quanto à constituição  [[microestrutura]]
* Quanto à sua aplicação

A classificação mais comum é de acordo com a composição química, dentre os sistemas de classificação química o [[:en:SAE_International|SAE]] é o mais utilizado, e adota a notação '''ABXX''', em que AB se refere a elementos de liga adicionados intencionalmente, e XX ao percentual em peso de carbono multiplicado por cem.<ref>VICENTE CHAVERINI, "Aços e Ferros Fundidos", Caracteristicas gerais, tratamentos termicos e principais tipos, 4 Edição São Paulo, Associação Brasileira de Metais 1977</ref>

Além dos componentes principais indicados, o aço incorpora outros [[elemento químico|elementos químicos]], alguns prejudiciais, provenientes da [[sucata]], do [[mineral]] ou do [[combustível]] empregue no processo de fabricação, como o [[enxofre]] e o [[fósforo]]. Outros são adicionados intencionalmente para melhorar algumas características do aço para aumentar a sua [[resistência]], [[ductibilidade]], [[dureza]] ou outra, ou para facilitar algum processo de fabrico, como usinabilidade, é o caso de elementos de liga como o [[níquel]], o [[cromo]], o [[molibdênio]] e outros.

No aço comum o teor de impurezas (elementos além do ferro e do carbono) estará sempre abaixo dos 2%. Acima dos 2 até 5% de outros elementos já pode considerado aço de baixa-liga, acima de 5% é considerado de alta-liga. O enxofre e o fósforo são elementos prejudicais ao aço pois acabam por intervir nas suas propriedades físicas, deixando-o quebradiço. Dependendo das exigências cobradas, o controle sobre as impurezas pode ser menos rigoroso ou então podem pedir o uso de um anti-sulfurante como o [[magnésio]] e outros elementos de liga benéficos. Existe uma classe de aços carbono, conhecida como aços de fácil usinabilidade, que contém teores mínimos de fósforo e enxofre. Estes dois elementos proporcionam um melhor corte das ferramentas de usinagem, promovendo a quebra do cavaco e evitando a aderência do mesmo na ferramenta. estes aços são utilizados quando as propriedades de usinabilidade são prioritárias, em relação as propriedades mecânicas e microestruturais, (peças de baixa responsabilidade). 

O aço inoxidável é um aço de alta-liga com teores de [[cromo]] e de [[níquel]] em altas doses (que ultrapassam 20%). Os aços inoxidáveis podem ser divididos em três categorias principais: aços inoxidáveis austeníticos, os quais contém elevados teores de cromo e níquel, os aços inoxidáveis martensíticos, que contém elevado teor de cromo, com baixo teor de níquel e teor de carbono suficiente para se alcançar durezas médias ou altas no tratamento térmico de têmpera, e os aços inoxidáveis ferríticos, que contém elevado teor de cromo e baixos teores de níquel e carbono. Este último e o tipo austenítico não podem ser temperados.

O aço é atualmente a mais importante liga metálica, sendo empregue de forma intensiva em numerosas aplicações tais como máquinas, ferramentas, em construção, etc. Entretanto, a sua utilização está condicionada a determinadas aplicações devido a vantagens técnicas que oferecem outros materiais como o [[alumínio]] no transporte por sua maior leveza e na construção por sua maior resistência a [[corrosão]], o [[cimento]] (mesmo combinado com o aço) pela sua maior resistência ao fogo e a [[cerâmica]] em aplicações que necessitem de elevadas temperaturas.

Ainda assim, atualmente emprega-se o aço devido a sua nítida superioridade frente às demais ligas considerando-se o seu preço. Já que:
* Existem numerosas [[jazida]]s de minerais de ferro suficientemente ricas, puras e fáceis de explorar, além da possibilidade de reciclar a [[sucata]].
* Os procedimentos de fabricação são relativamente simples e económicos, e são chamados de [[aciaria]]. Os aços podem ser fabricados por processo de [[aciaria eléctrica]], onde se utiliza eléctrodos e processo de aciaria LD, onde se utiliza sopro de oxigénio no metal líquido por meio de uma lança. 
* Apresentam uma interessante combinação de propriedades mecânicas que podem ser modificados dentro de uma ampla faixa variando-se os componentes da liga e as suas quantidades, mediante a aplicação de tratamentos.
* A sua plasticidade permite obter peças de formas geométricas complexas com relativa facilidade.
* A experiência acumulada na sua utilização permite realizar previsões de seu comportamento, reduzindo custos de projetos e prazos de colocação no mercado.

Tal é a importância industrial deste material que a sua [[metalurgia]] recebe a denominação especial de [[siderurgia]], e a sua influência no desenvolvimento humano foi tão importante que uma parte da história da humanidade foi denominada [[Idade do Ferro]], que se iniciou em 3500 a.C., e que, de certa forma, ainda perdura.

== História ==
[[Ficheiro:Rail entier.JPG|thumb|right|200px|Trilhos de [[trem]] produzidos por [[laminação]] do aço]]
A fabricação de [[ferro]] teve início na [[Anatólia]], cerca de [[2000 a.C.]] tendo sido a [[Idade do Ferro]] plenamente estabelecida por volta de [[1000 a.C.]]. Neste período a tecnologia da fabricação do ferro espalhou-se pelo mundo. Em, aproximadamente, [[500 a.C.]], chegou às fronteiras orientais da [[Europa]] e por volta de [[400]] a.C. chegou à [[China]]. Os minérios de ferro eram encontrados em abundância na natureza, assim como o [[carvão]]. Atualmente a maior quantidade de matéria prima para produção de aço é a sucata proveniente dos resíduos de fabricação industrial.

A forma de produção era em pequenos [[forno]]s na forma de torrões ou pedaços sólidos, denominados [[tarugo]]s. Estes, em seguida, eram forjados a quente na forma de barras de ferro trabalhando, possuindo [[maleabilidade]], contendo, entretanto pedaços de [[escória]] e [[carvão]]. O teor de carbono dos primeiros aços fabricados variava de 0,07% até 0,8% sendo este último considerado um aço de verdade. Os [[egípcios]] por volta de [[900 a.C.]] já dominavam processos relativos a tratamentos térmicos nos aços para fabricação de [[espada]]s e [[faca]]s. Como quando o teor de [[carbono]] supera 0,3% o material torna-se muito duro e frágil caso seja temperado (resfriado bruscamente em água) de uma [[temperatura]] acima de 850&nbsp;°C a 900&nbsp;°C, eles utilizavam o tratamento denominado revenido que consiste em diminuir a fragilidade minimizando-a por reaquecimento do aço a uma temperatura entre 350&nbsp;°C e 500&nbsp;°C.

== Indústria siderúrgica ==
{{Artigo principal|Siderurgia}}
Hoje é comum falar sobre "o [[ferro]] e o aço", como se fossem uma coisa só, mas historicamente eles são produtos diferentes. A [[indústria siderúrgica]] é frequentemente considerada como um indicador de progresso econômico, devido ao papel crucial desempenhado pelo aço na [[infra-estrutura]] e no desenvolvimento econômico global.<ref>{{citar web |url=bx.businessweek.com/steel-industry/ |título=Steel Industry |acessodata=17 de janeiro de 2012 |autor= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado=[[Business Exchange]] |páginas= |língua=inglês |língua2= |língua3= |lang= |citação= }}</ref>

O boom econômico na [[China]] e na [[Índia]] causou um grande aumento na demanda por aço nos últimos anos. Entre [[2000]] e [[2005]], a demanda mundial por aço aumentou 6%. Desde 2000, vários empresas de aço, indianas<ref>{{citar web |url=http://www.csmonitor.com/2007/0212/p07s02-wosc.html |título=India's steel industry steps onto world stage |acessodata=17 de janeiro de 2012 |autor= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado=[[The Christian Science Monitor]] |páginas= |língua=inglês |língua2= |língua3= |lang= |citação= }}</ref> e chinesas, ganharam notoriedade como a [[Tata Steel]] (que comprou a [[Corus]] em [[2007]]), a [[Shanghai Baosteel Group Corporation]] e a [[Shagang Group]]. [[ArcelorMittal]] é, no entanto, a maior produtora de aço do mundo.

== Normas brasileiras de aplicação ==
* NBR 5889 - Aço fundido e ferro fundido – Coleta de amostras – Método de ensaio <ref>{{citar web |url=http://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=4140 |título=ABNT Catalogo |acessodata=17 de janeiro de 2012 |autor= |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado=[[ABNT]] |páginas= |língua= |língua2= |língua3= |lang= |citação= }}</ref>
* NBR 6152 – Materiais metálicos – Determinação das propriedades mecânicas a tração – Método de ensaio
* NBR 6157 – Materiais metálicos – Determinação de resistência ao impacto em corpo-de-prova entalhados simplesmente apoiados – Método de ensaio
* NBR 6215 – Produtos siderúrgicos – Terminologia
* NBR 6444 – Ensaio não destrutivo – Terminologia
* NBR 6645 – Peça bruta de aço fundido – Afastamento dimensionais – Padronização 
* NBR 8653 – Metalografia e tratamentos térmicos e termoquímicos das ligas ferro carbono –terminologia
* NBR 4589 - Origem

== Propriedades ==
As propriedades do aço podem variar de acordo com sua composição química e teor de carbono, garantido uma grande diversidade de aplicações práticas.

O aço apresenta um comportamento [[dúctil]] com regimes de deformação [[Elasticidade (mecânica dos sólidos)|elástica]] e [[Plasticidade|plástica]].[[Ficheiro:Stress-strain.PNG|miniaturadaimagem|Diagrama tensão-deformação típico do aço (sem escala).]]

Até certo nível de [[Tensão (mecânica)|tensão]] aplicada, o material trabalha no regime [[Elasticidade (mecânica dos sólidos)|elástico-linear]], onde a constante de proporcionalidade é denominada módulo de
deformação longitudinal ou [[Módulo de Young|módulo de elasticidade]]. 
Ultrapassado o limite de proporcionalidade, tem lugar a fase plástica, na qual ocorrem deformações crescentes
sem variação de tensão (patamar de escoamento). O valor constante dessa tensão é a mais importante característica dos aços estruturais e é denominada [[Limite de escoamento|resistência ao escoamento]].
O valor máximo da tensão antes da ruptura (ponto mais alto do [[Deformação|diagrama tensão-deformação]]) é denominado resistência à ruptura do material.

Os diversos tipos de aço são classificados e denominados por normas nacionais (NBR) e internacionais (ASTM) de acordo com sua aplicação e propriedades mecânicas (principalmente a [[Limite de escoamento|resistência ao escoamento]] e resistência à ruptura, no caso de aços estruturais).

A propriedades médias de um aço com 0,2% de carbono em peso giram em torno de:
* ''Massa volumétrica''': 7860&nbsp;kg/m³ (ou 7,86 g/cm³)
* ''Coeficiente de expansão térmica'': 11,7 10<sup>−6</sup> (C°)<sup>−1</sup>
* ''Condutividade térmica'':52,9 W/m-K
* ''[[Calor específico]]'': 486 J/kg-K
* ''Resistividade elétrica: 1,6 10<sup>−7</sup>Ωm
* ''[[Módulo de elasticidade]] (Módulo de Young) Longitudinal'': 210GPa                     
* ''Módulo de elasticidade (Módulo de Young) transversal'':80 GPa
* ''Coeficiente de [[Poisson]]'': 0,3
* ''[[Limite de escoamento]]'': 210 MPa
* ''Limite de [[resistência a tração]]'': 380 MPa
* ''Alongamento'': 25%
<ref>WILLIAM D. CALLISTER, JR., Ciência e Engenharia de Materiais, Uma Introdução, Quinta Edição 2002, Editora LTC</ref>

== {{Ver também}} ==
{{commons|Steel}}
* [[Aço damasco]]
* [[Aço rápido]]
* [[Aço temperado]]
* [[Aço carbono]]
* [[Aço corten]]
* [[Aço inoxidável]]
* [[Aço sintético]]
* [[Aço duro]] (ou vídia)
* [[Arcelor]]
* [[Gerdau]]
* [[Aço maraging]]

{{DEFAULTSORT:Aco}}
{{Bom interwiki|en}}

[[Categoria:Aço| ]]
{{referências}}