Antes de começar a aprender sobre aço carbono, existe um termo chamado aço carbono morto que você deve conhecer.
Aço carbono totalmente temperado vs. material de aço semi-temperado
Durante a fabricação do aço, oxigênio é injetado à força para derretê-lo. O oxigênio se combina com o excesso de carbono e é liberado como gás. No entanto, o excesso de oxigênio permanece inevitavelmente no aço fundido.
Isso resulta na formação de inclusões de óxido no aço, ou porosidade, que aparecem à medida que ele solidifica. O processo de remoção de oxigênio é conhecido como desoxidação. A desoxidação é obtida pela adição de silício, alumínio ou outros agentes desoxidantes ao aço fundido. O grau de desoxidação cria três tipos diferentes de aço.
O aço carbono morto é um aço completamente desoxidado, no qual não resta oxigênio livre. O resultado é uma composição uniforme e uma dureza superior a outros tipos.
O aço carbono semi-calcinado é parcialmente desoxidado e ainda há algum oxigênio livre no aço. As propriedades do aço semi-branqueado ficam entre aquelas do aço totalmente branqueado e do aço afiado.
O aço produzido sem desoxidação é conhecido como aço afiado. É frágil e tem pouco alongamento.
Ferro Fundido vs. Aço Fundido
Existe uma diferença entre ferro fundido e aço fundido. Vamos falar sobre ferro fundido.
Ferro fundido
O metal ferroso que contém mais ou igual a 2% de carbono em peso é o ferro fundido.
É um material duro e quebradiço, por isso não é útil para tubos de processo.
Porém, tubos de ferro dúctil são amplamente utilizados na rede de distribuição de água devido à sua boa resistência à corrosão.
Outro exemplo de utilização do ferro fundido são as tampas de bueiros para drenagem.
Existem outros tipos de ferro fundido que também são utilizados para fins industriais além dos tubos. Por exemplo, ferro fundido cinzento (ASTM A48), ferro fundido branco, ferro fundido maleável (ASTM A47), A74, A746.
aço fundido
O aço fundido é um metal ferroso que contém menos de 2% de carbono em peso.
O aço fundido é usado em vários materiais de fundição utilizados em indústrias de processo. Utilizado na fabricação de corpos de válvulas e conexões fundidas
ASTM A216 Gr WCB, A352 Gr LCB/C são um exemplo de classes de aço fundido.
Aço carbono (CS)
CS também se enquadra na definição de aço fundido, mas a principal diferença está no método de fabricação. É fabricado por métodos de laminação, forjamento e trefilação.
É um material de tubulação amplamente utilizado na indústria de processo.
O ferro é o principal elemento deste tipo, com outros elementos em quantidade não significativa.
Deve-se levar em consideração que se trata de um tipo de liga de aço.
Os demais elementos presentes no CS são de natureza metálica e não metálica.
Os elementos de liga metálica presentes no CS são
Manganês, níquel, cromo, molibdênio, vanádio, alumínio, cobre, silício, etc.
Os elementos de liga não metálicos presentes no CS são
Carbono, Fósforo, Enxofre, etc.
Esses elementos de liga têm efeitos diferentes no metal. Alguns desses elementos, quando adicionados na quantidade calculada, melhoram bastante as propriedades do material.
Classificação do aço carbono
Dependendo da porcentagem de carbono, o aço pode ser classificado em
Aço de baixo carbono: em que o carbono está na faixa de - 0,05% a 0,25%.
Aço médio carbono: em que o carbono está na faixa de - 0,25% a 0,5%.
Aço de alto carbono: em que o carbono está na faixa de - 0,5% a menos de 2%.
Aqui você pode ver alguns dos tipos de materiais CS mais comumente usados em tubulações de processo.
Para tubos: ASTM A53 Gr A/B, A106 Gr A/B/C, API 5L Gr B
Para produtos forjados: ASTM A234 Gr.WPA/B, A420 Gr.WPL6
Para produtos forjados: ASTM A105, A350 Gr LF1/LF2, A181
Tubos de aço ASTM A53, pretos e revestidos com zinco quente, soldados e sem costura
Tubo de aço carbono sem costura ASTM A106 para serviço de alta temperatura
Tubos de aço ASTM A134, soldados por fusão elétrica (arco) (NPS tamanhos 16 e superiores)
Tubos de aço soldados por resistência elétrica ASTM A135
Tubo de aço soldado de fusão elétrica (arco) ASTM A139 (NPS 4 e superior)
Flanges, conexões e válvulas forjadas ou laminadas ASTM A182 para tubos e peças de liga de aço para serviços de alta temperatura
Estacas de tubos de aço soldados e sem costura ASTM A252
Tubos de aço soldados e sem costura ASTM A333 para serviço em baixa temperatura
Tubos de aço ferrítico sem costura ASTM A335 para serviço de alta temperatura
Tubos forjados e perfurados de aço carbono e liga ferrítica ASTM A369 para serviço em alta temperatura
ASTM A381: Especificação padrão para tubo de aço soldado por arco metálico para uso em sistemas de transmissão de alta pressão
ASTM A426 fundiu centrifugamente tubos de aço ferrítico para serviço de alta temperatura
ASTM A523 Tubos de aço sem costura e soldados por resistência elétrica para circuitos de cabos de alta pressão.
Tubos de aço carbono sem costura ASTM A524 para temperaturas atmosféricas e baixas
Requisitos gerais ASTM A530 para tubos especializados de aço carbono e liga
Tubos de aço carbono e liga ASTM A691, soldados por fusão elétrica para serviço de alta pressão e alta temperatura
Forjados de aço carbono e liga ASTM A694 para flanges de tubos, conexões, válvulas e peças para serviço de transmissão de alta pressão
Tubos de aço de baixa liga de alta resistência soldados e sem costura ASTM A714
Farpas de tubos de aço carbono ASTM A733 e aço inoxidável austenítico, soldadas e sem costura
ASTM A865 Acoplamentos roscados de aço, soldados ou sem costura, zincados (galvanizados) ou pretos, para uso em juntas de tubos de aço
Tubos de aço ASTM A984, pretos, com extremidades lisas, soldados por resistência elétrica
Tubo de aço ASTM A1005, preto, extremidade lisa, costura longitudinal e helicoidal, soldado por arco submerso duplo
Tubo de aço ASTM A1006, preto, extremidade lisa, soldado por feixe de laser
