Aprenda um pouco mais sobre a importância e a versatilidade do Aço

Fonte: Revista do Aço

 

Sem a utilização do aço seria impossível desenvolver projetos para residências, obras públicas e privadas, montagem de veículos e uma grande variedade de obras.

É um produto que está ligado umbilicalmente ao desenvolvimento da indústria nacional. Seu uso é diversificado – desde a produção siderúrgica até a fabricação de equipamentos com as mais diferentes finalidades. O metal reúne três preciosas características: resistência, durabilidade e totalmente reciclável. Sem ele, a construção de empreendimentos residenciais, comerciais ou industriais, a montagem de veículos e os indispensáveis eletrodomésticos – só para citar alguns exemplos – praticamente não existiriam. Imperceptível para alguns, o aço propicia uma vida melhor.

“O aço está em todo tipo de construção, desde residências e edifícios até grandes pontes. Leve, prático e versátil, ele imprime maior velocidade construtiva e demanda menos mão de obra in loco, acelerando a execução de um projeto”, comenta a arquiteta Carolina Fonseca, gerente-executiva do Centro Brasileiro da Construção em Aço (CBCA), conhecedora profunda do aproveitamento do metal na indústria. Em sua análise, o uso de estruturas de aço pode diminuir em até 40% o tempo de execução, se for comparado com processos convencionais.

Esse sistema – na ótica de Carolina – permite o acúmulo de etapas, “uma vez que as estruturas são produzidas na fábrica e chegam prontas ao canteiro de obras, onde devem ser montadas”. Esse processo também propicia uma obra mais limpa, “com menos resíduos, materiais e equipamentos no canteiro”. A gerente lembra que o aço é 100% reciclável. Seu uso na construção civil reduz de forma importante os desperdícios, além de causar menos impactos ambientais e urbanos, sobretudo pela redução de energia contida na obra e nos fluxos logísticos de entrada e saída de materiais.

A gerente enfatiza: “Qualquer obra necessita de aço”. Independentemente do processo construtivo, sua presença é visível em quaisquer situações: seja em pequenos componentes, como parafusos e dobradiças, ou no alicerce de um empreendimento. “Esse material é muitas vezes incorporado a outros sistemas para atender a demandas específicas, como, por exemplo, possibilitar grandes vãos”, lembra.

O aço pode ser aplicado em diversas etapas da obra, como na fundação, lajes, piso, paredes, pilares, vigas e coberturas. Segundo Carolina, desde a concepção do projeto até a montagem no canteiro, o aço é pensado para que tenha aproveitamento máximo na obra. Além disso, por ser um material 100% reciclável, o aço tem total aproveitamento também na reutilização. Como se vê, seria impossível idealizar qualquer estratégia de investimento em obras civis sem esse precioso metal.

Inúmeras possibilidades

Estruturas metálicas não dispensam o aço nos projetos. E nem poderia ser diferente: com ele, a concepção torna-se simples, com colunas e vigas metálicas de fácil construção. Atualmente, a manipulação de materiais com tecnologia está amplamente difundida no País: laje de piso em concreto armado fundido in loco, piso em chapa de aço dobrada tipo bandeja, para preenchimento de concreto celular, isopor e outros e parede laterais em alvenaria comum.

As possibilidades são inúmeras e determinadas estruturas ficam “órfãs” sem “ele”. Sem termos a pretensão de falar sobre todas as formas de uso, o aço é peça fundamental na construção de pontes, elevados, passarelas e viadutos. Edifícios de andares múltiplos (residenciais ou comerciais) jamais podem prescindir dessa liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, além de terminais rodoferroviários, aeroportos, hangares e portos. Supermercados, shopping centers e garagens também recebem doses generosas do metal.

E mais: acrescente-se a essa lista teatros, palcos, centro de convenções, igrejas, monumentos de arte, hotéis, hospitais, escolas, alojamentos e creches. Evidentemente que o aço pode ser detectado em Postos de gasolina, ginásios poliesportivos, estádios e arquibancadas. No agronegócio, vê-se o metal presente em obras de armazéns, depósitos, silos, estábulos, granjas e galpões industriais. Na história recente do Brasil, o desenvolvimento econômico se deveu muito a um extraordinário leque de projetos que teve o aço como o protagonista. Se assim não fosse, esse cenário deveria ser redesenhado com muita criatividade. Seria possível?

Inox e têmpera

O metal possui características peculiares que o distinguem conforme a utilização. O aço inoxidável, por exemplo, é uma liga de ferro e crômio (ou cromo), que pode conter também níquel, molibdênio e outros elementos, que apresenta propriedades físico-químicas superiores aos aços comuns. Possui alta resistência à oxidação atmosférica, esta a sua principal característica.

As aplicações são múltiplas, como se sabe. Aços inoxidáveis são encontrados em grandes eletrodomésticos e pequenos utensílios. Está nas cozinhas, pias, talheres e panelas. Nos automóveis, a produção de peças seria impossível sem o metal – vide o caso dos escapamentos. A lista continua: ônibus, vagões ferroviários, fachadas, placas, elevadores, escadas-rolantes e mobiliários urbanos recebem o “inox”. Há, ainda, outros destinos – indústria de alimentação, produtos químicos e petróleo. A aplicação desse tipo de aço é consagrada pelo uso, favorece ações de assepsia e manutenção.

Já o aço temperado é produzido a partir de uma liga de ferro-carbono com, no mínimo, 0,4% de carbono. Sua microestrutura é geralmente formada por perlita e ferrita, aquecida até a temperatura de austenitização do aço, em torno de 880°C. Com alto teor de carbono, essa modalidade de aço sofre rápido processo de resfriamento, que bloqueia o crescimento dos cristais tornando o metal mais duro e resistente.

Aços temperados são usados para molas, lâminas de corte e peças mecânicas de alta resistência. Segundo opinião de engenheiros metalúrgicos, existe o fenômeno da têmpera, tratamento térmico para melhorar algumas qualidades do aço, sobretudo a dureza. Depois é resfriado, bruscamente, em óleo ou água Em seguida, é submetido a outro aquecimento, a uma temperatura inferior à da têmpera (revenimento), para que o material não fique quebradiço. Em última etapa, o material é deixado resfriar naturalmente, ao ar. Uma lâmina de faca, por exemplo, deve sofrer este tratamento térmico, obtendo dureza, corte e maleabilidade. Engrenagens e eixos também passam por esse processo até alcançarem endurecimento das superfícies de contato.

Carbono, aço rápido e patinável

Utilizado tradicionalmente pela indústria, o aço carbono é a composição da liga que confere ao aço nível de resistência mecânica. O ferro gusa (primeira etapa de fabricação do aço) é o mesmo para todos os produtos. Na fase seguinte, quando os elementos de liga são reunidos ou suprimidos no ferro gusa, determinam-se as grandes famílias de aço, dos mais rígidos aos mais maleáveis. O carbono é, sem dúvida, o principal elemento ‘endurecedor’ em relação ao ferro. Outros elementos, como o manganês, o silício e o fósforo, participam igualmente do ajuste do nível de resistência do aço.

O carbono possui três características distintas. O baixo carbono exibe baixa resistência e dureza e alta tenacidade e ductilidade. Aplicações: chapas automobilísticas, perfis estruturais, placas para produção de tubos, construção civil, pontes e latas de folhas de flandres. O médio, ao contrário, detém maior resistência e dureza e menor tenacidade e ductilidade. Rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, virabrequins e outras peças de máquinas, que exigem elevadas resistência mecânica e ao desgaste e tenacidade, precisam dele. E, por último, o alto carbono é o de maior resistência e dureza, mas com menor ductilidade entre os aços dessa espécie. Aplicações: talhadeiras, folhas de serrote, martelos e facas.

Há outra classificação pelo metal comprovada pela história. Quando um aço-ferramenta contém combinação com mais de 7 % tungstênio, molibdênio e vanádio e mais de 0,6% carbono, ele é denominado aço rápido. A adição de 10% de tungstênio e molibdênio maximiza a dureza efetiva e a resistência do aço rápido e mantém essas propriedades sob altas temperaturas geradas quando se corta metal.

O principal destino do aço rápido reside na fabricação de várias ferramentas de corte: brocas, fresas, serras, bits de usinagem, discos para cortar engrenagens, plainas, etc, embora também seja usado em prensas nos últimos tempos. Aços de alto teor de carbono continuam sendo uma boa escolha para uso em baixas velocidades onde uma boa precisão é necessária, como em plainas manuais, entalhadeiras, formões etc.

Fundamentais na construção civil, os aços patináveis de acordo com informações da CBCA, têm aplicação consolidada em todo o mundo. São conhecidos inclusive pelo nome de “corten”. Tais materiais se distinguem pela elevada resistência mecânica, boa soldabilidade e, principalmente, pela maior resistência à corrosão atmosférica. Dependendo das condições locais, esse aço dispensa qualquer tipo de revestimento. Por isso, ele é especialmente indicado para uso em pontes e passarelas, bem como em edifícios onde a arquitetura impõe a visibilidade da estrutura metálica.

“A estrutura aparente de aço patinável poderá eventualmente ficar sem nenhum tipo de pintura quando empregada em atmosfera urbana, rural ou industrial não muito severa. É importante observar que ambientes permanentemente ou excessivamente úmidos não  favorecem a formação da pátina protetora”, descreve a CBCA. A entidade define a formação da pátina sobre o aço com base em três fatores: composição química, condições ambientais e geometria da peça.

Uma parceria entre a multinacional Manitowoc e a fabricante de cordas Samson resultou no desenvolvimento do primeiro cabo sintético para guincho projetado para utilização em guindastes móveis. O cabo KZ 100 foi apresentado ao mercado durante a Conexpo 2014, como componente do modelo RT770E, novo guindaste todo-terreno da linha Grove que conta com lança de 42 m de comprimento total.

Segundo informações da Samson, que produz cabos de alto desempenho para aplicação marítima, em indústria naval e de óleo e gás, entre outros mercados, o KZ 100 é 80% mais leve que os cabos de aço tradicionais, não enferruja e elimina a rotação de carga e cabeamento. Em seu desenvolvimento, a empresa consumiu mais de 4 mil horas em testes de laboratório, para aferir sua resistência à tração e fadiga, bem como os efeitos da variação de temperatura sobre o desempenho do cabo.

Além desses testes, a Manitowoc submeteu o produto a outra bateria de ensaios de confiabilidade ao longo de mais 280 horas e 12 mil ciclos. O novo modelo de cabo sintético será fornecido exclusivamente pela multinacional e, até o final deste ano, deverá ser disponibilizado para os demais modelos de guindastes todo-terreno da linha Grove comercializados na América do Norte. (Fonte: Crane Brasil)