Aço de alta resistência e baixa liga (ARBL) é um tipo de liga de aço que proporciona melhores propriedades mecânicas, ou maior resistência à corrosão do que o aço ao carbono. Aços ARBL diferem de outros aços devido ao fato de que eles não são feitos para atender a uma composição química específica, mas sim a propriedades mecânicas específicas.

Também são conhecidos como Aços HSLA, sigla em inglês para high-strength, low-alloy que é diretamente traduzido para alta resistência e baixa liga

Características direita|miniaturadaimagem|Placa de aço ARBL da marca Swebor, mostrando ambos os lados, após a deformação plástica ao ser atingida em um teste balístico. Nota: Quando exposto ao fogo, o aço primeiro se expande e, em seguida, perde a sua força, excedendo a temperatura crítica, a 538°C por ASTM E119 , a menos que tratado para ser à prova de fogo. Eles têm um teor de carbono entre 0,05% e 0,25% para reter a conformabilidade e soldabilidade. Outros elementos de liga incluir até 2,0% de manganês e pequenas quantidades de cobre, níquel, nióbio, nitrogênio, vanádio, cromo, molibdênio, titânio, cálcio, elementos de terras raras, ou de zircônio. Cobre, titânio, vanádio e nióbio são adicionados para fins de reforço. Estes elementos destinam-se a alterar a microestrutura de aços ao carbono, que é normalmente um agregado de ferrita e perlita, para produzir uma dispersão muito fina de carbetos metálicos na matriz de ferrita quase pura. Isso elimina o efeito de redução de resistência de uma fração volumétrica de perlita e ainda mantém e aumenta a força do material pelo refino do tamanho de grão, que, no caso de ferrita aumenta a tensão de escoamento em 50% para cada metade do diâmetro de grão médio. O Endurecimento por precipitação desempenha um papel pequeno, também. Seu limite de escoamento pode ser em qualquer valor entre 250 e 590 MPa. Por causa de sua maior força e tenacidade, aços ARBL geralmente requerem de 25% a 30% mais de energia para formar, em comparação com os aços ao carbono.

Elementos como o silício, cobre, níquel, cromo e fósforo são adicionados para aumentar a resistência à corrosão. Zircônio, cálcio e elementos de terras raras são adicionados para o controle da forma das inclusões de sulfeto, que aumenta a conformabilidade. Estes são necessários porque a maioria dos aços ARBL têm propriedades direcionalmente sensíveis. Formabilidade e resistência ao impacto pode variar significativamente quando testados longitudinalmente e transversalmente ao grão. Dobramentos que são paralelas ao grão longitudinal são mais propensos a quebrar em torno do contorno de grão, pois experiências cargas de tração. Esta característica direcional é substancialmente reduzida em aços ARBL que foram tratados para controle de forma de sulfeto.

Eles são usados em carros, caminhões, guindastes, pontes, montanhas-russas e outras estruturas que são projetados para lidar com grandes quantidades de estresse ou precisam de uma boa relação resistência-peso. Seções transversais e estruturas de aços ARBL são geralmente de 20 a 30% mais leves que as correspondentes de aço ao carbono com a mesma força.Degarmo, p. 116.Same density as carbon steel, see next paragraph

Aços ARBL também são mais resistentes a oxidação que a maioria dos aços ao carbono por causa da sua falta de perlita.[carece de fontes?] Categoria:!Artigos que carecem de notas de rodapé Aços ARBL geralmente têm densidades de cerca de 7800 kg/m³.

A armadura de placa é feita principalmente a partir de aços-liga, apesar de algumas armaduras civis contra armas pequenas agora serem feitas a partir de aços ARBL com extrema baixa temperatura de quenching.

Classificações

Aços Corten: Aços que possuem melhor resistência à corrosão. Um exemplo comum é o COR-TEN. Aços de laminação controlada: laminados a quente, aços que possuam uma estrutura austenítica altamente deformada que irá se transformar em ferrita equiaxial muito fina ao resfriar. Aços com perlita reduzida: aços de baixo teor de carbono que levam a pouca ou nenhuma perlita, mas sim uma matriz ferrítica de granulagem muito fina. Ele é endurecido por precipitação. Aços de ferrita acicular: Estes aços são caracterizados por uma estrutura de ferrita acicular muito fina e resistente, teor de carbono muito baixo e boa temperabilidade. Aços Bifásicos ou Dual-phase: Estes aços têm uma estrutura ferrítica que contém pequenas seções de martensita, uniformemente distribuída. Esta microestrutura dá aos aços um limite de escoamento baixo, alta taxa de endurecimento por deformação e boa conformabilidade. Aços microligados: aços que contêm pequenas adições de nióbio, vanádio e/ou titânio para obter um tamanho de grão refinado e/ou endurecimento por precipitação.

Um tipo comum de aço microligado é o ARBL com conformação melhorada. Ele tem uma força de rendimento até e custa apenas 24% a mais do que o aço A36 (). Uma das desvantagens deste tipo de aço é que é de 30% a 40% menos dúctil. Nos EUA, estes aços são ditadas pela normas ASTM A1008/A1008M e A1011/A1011M para a lâminas de metal e A656/A656M para placas. Estes aços foram desenvolvidos para a indústria automotiva, para reduzir o peso sem perder a força. Exemplos de usos incluem membros do chassi, o suportes de reforços e de montagem, direção e peças de suspensão, para-choques e rodas.

Tabelas SAE A Sociedade de Engenheiros Automotivos (SAE) mantém padrões para açps ARBL, pois eles são frequentemente utilizados em aplicações automotivas. +Tabela de composição deos aços SAE ARBLOberg, pp. 440-441.Grau% De carbono (max.)% De manganês (max.)% De fósforo (max.)% De enxofre (max.)% De silício (max.)Notas942X0.211.350.040.050.90Nióbio ou vanádio tratados945A0.151.000.040.050.90945C0.231.400.040.050.90945X0.221.350.040.050.90Nióbio ou vanádio tratados950A0.151.300.040.050.90950B0.221.300.040.050.90950C0.251.600.040.050.90950D0.151.000.150.050.90950X0.231.350.040.050.90Nióbio ou vanádio tratados955X0.251.350.040.050.90Nióbio, vanádio ou nitrogênio tratados960X0.261.450.040.050.90Nióbio, vanádio ou nitrogênio tratados965X0.261.450.040.050.90Nióbio, vanádio ou nitrogênio tratados970X0.261.650.040.050.90Nióbio, vanádio ou nitrogênio tratados980X0.261.650.040.050.90Nióbio, vanádio ou nitrogênio tratados +Propriedades mecânicas do aço SAE ARBLOberg, p. 441.SiglaFormaTensão de escoamento (min) [psi (MPa)]Resistência à tração máxima (min) [psi (MPa)]942XChapas, perfis e barras de até 4''.42.000 (290)60.000 (414)945A, CFolha e tira45.000 (310)60.000 (414)Placas, formas e barras:0-0,5''.45.000 (310)65.000 (448)0,5–1.5''.42.000 (290)62.000 (427)1,5–3''.40.000 (276)62.000 (427)945XLâmina, tira, chapas, perfis e barras de até 1.5''.45.000 (310)60.000 (414)950A, B, C, DLâmina e tira50.000 (345)70.000 (483)Placas, formas e barras:0-0,5''.50.000 (345)70.000 (483)0,5–1,5''.45.000 (310)67,000 (462)1,5–3''.42,000 (290)63.000 (434)950XLâmina, tira, chapas, perfis e barras de até 1,5''.50.000 (345)65.000 (448)955XLâmina, tira, chapas, perfis e barras de até 1,5''.55.000 (379)70.000 (483)960XLâmina, tira, chapas, perfis e barras de até 1,5''.60.000 (414)75,000 (517)965XLâmina, tira, chapas, perfis e barras de até 0,75''.65.000 (448)80.000 (552)970XLâmina, tira, chapas, perfis e barras de até 0,75''.70.000 (483)85,000 (586)980XLâmina, tiras e placas até a 0,375''.80.000 (552)95,000 (655) +Ranking de várias propriedades para aços SAE ARBLOberg, p. 442.ClassificaçãoSoldabilidadeFormabilidadeResistênciaPior980X980X980X970X970X970X965X965X965X960X960X960X955X, 950C, 942X955X955X945C950C945C, 950C, 942X950B, 950X950D945X, 950X945X950B, 950X, 942X950D950D945C, 945X950B950A950A950AMelhor945A945A945A

Bibliografia

Categoria:Ligas metálicas Categoria:Aço