O aço laminado a quente é um material de construção económico. Este material é altamente trabalhável e está disponível em grandes dimensões - bobinas, chapas e secções estruturais - o que o torna um material básico para muitas aplicações.
Neste blogue, a Weijunli Steel, uma líder no fornecimento e transformação de aço, O artigo "O aço laminado a quente" explica-lhe tudo o que quer saber sobre o aço laminado a quente.
Definição de aço laminado a quente
O aço laminado a quente é um artigo de aço fabricado por laminagem de aço a temperaturas geralmente entre 1000°C e 1250°C, acima da temperatura de recristalização do aço. A estas temperaturas, o metal é macio e não muito duro para ser moldado em chapas grossas, bobinas largas e formas estruturais. O processo produz material que é rentável e produzido em grandes volumes e mais adequado para a construção, maquinaria pesada e fabrico industrial.
Propriedades do aço laminado a quente
Temperatura e processo de produção
O aço laminado a quente é fabricado através do aquecimento de placas, biletes ou blocos de aço semi-acabados num forno de reaquecimento e da sua passagem por laminadores acima da temperatura de recristalização. A temperatura elevada permite uma redução rápida da espessura com menos força do que seria necessário à temperatura ambiente. Após a laminagem final, o material é sujeito a arrefecimento controlado (frequentemente através de fluxo laminar) para gerir com precisão a microestrutura resultante antes de ser enrolada ou cortada em placas.
Caraterísticas de superfície e dimensionais
A principal caraterística visível do aço laminado a quente é escama de moinho-uma camada escura e oxidada que se forma durante o processamento a alta temperatura. As superfícies também podem apresentar ferrugem ligeira, marcas de nidificação (por contacto com a bobina), ou ligeiras picaduras. Dimensionalmente, o material tem inerentemente tolerâncias mais alargadas e mais pobres planicidade do que os equivalentes laminados a frio; assim, são comuns variações de espessura e pequenos empenos, especialmente em chapas mais grossas.
Microestrutura e propriedades mecânicas
Devido ao facto de a deformação ocorrer acima da temperatura de recristalização, o aço laminado a quente tem normalmente uma estrutura de grão mais grosseira, o que resulta numa maior ductilidade e alongamento, mas numa tensão de cedência tipicamente mais baixa, em comparação com o aço laminado a frio.
Processabilidade e processamento a jusante
O aço laminado a quente é fácil de moldar, cisalhar, soldar e dobrar, e tem um risco extremamente baixo de fissuração. De acordo com a utilização final, o aço laminado a quente é normalmente sujeito a um processamento adicional (lavagem com ácido para remover a incrustação de óxidos, galvanização para proteção contra a corrosão ou laminagem a frio para obter tolerâncias mais rigorosas), dependendo da utilização final.
Vantagens e desvantagens do aço laminado a quente
Compreender os seus prós e contras pode ajudá-lo a escolher os materiais adequados para o seu projeto.
Vantagens
- Eficácia em termos de custos: Com menos processos de maquinagem de precisão e maior rendimento, o custo por tonelada do aço laminado a quente é inferior ao do aço laminado a frio.
- Produção em grande escala: capaz de produzir bobinas largas e chapas grossas que não podem ser economicamente fornecidas por laminagem a frio.
- Boa formabilidade e soldabilidade: A sua elevada ductilidade permite-lhe ser dobrado e soldado no fabrico de estruturas.
- Processamento flexível do substrato: adequado para decapagem ácida, galvanização, pintura ou processamento subsequente a frio.
Desvantagens
- Mau acabamento superficial: A escala de óxido e a rugosidade tornam-no inadequado para aplicações visíveis ou decorativas não tratadas.
- Grande tolerância dimensional: Se for necessária uma espessura e planicidade exactas, é necessário um processamento adicional (laminagem a frio, maquinagem).
- Diferenças de desempenho mecânico: As diferenças de desempenho mecânico de bobinas ou chapas individuais podem ser maiores do que as dos produtos laminados a frio rigorosamente controlados.
Quando escolher o aço laminado a quente: Quando o custo, a grande dimensão da secção transversal e o desempenho estrutural são mais importantes do que o aspeto da superfície e o controlo rigoroso das dimensões.
Aplicações do aço laminado a quente
A combinação de disponibilidade de tamanho, preço acessível e propriedades mecânicas do aço laminado a quente torna-o indispensável em todos os sectores:
- Construção e infra-estruturas: Vigas estruturais (vigas em I, vigas em H), colunas, placas para pontes e estruturas de edifícios. As classes estruturais (por exemplo, S235, equivalentes a S355) são comuns.
- Equipamento pesado e maquinaria: Bases, quadros e componentes para equipamentos agrícolas, máquinas de exploração mineira e máquinas industriais.
- Construção naval e offshore: Chapas de casco, chapas de convés e elementos estruturais em que são necessárias espessura, soldabilidade e resistência. Os aços laminados a quente de qualidade marítima (por exemplo, AH36, DH36) são utilizados após certificação adequada.
- Automóvel e transportes: Componentes de chassis, barras transversais e determinadas peças estampadas em que o acabamento superficial não é crítico.
- Tubos e secções estruturais: As bobinas laminadas a quente são frequentemente a matéria-prima para tubos soldados e tubos estruturais utilizados na construção e nas infra-estruturas.
- Energia e armazenamento: Estruturas de aço para centrais eléctricas, peças em bruto para recipientes sob pressão (após transformação) e reservatórios de armazenagem.
Normas industriais para aço laminado a quente
A produção e a classificação de aço laminado a quente são estritamente regulados por normas internacionais e nacionais para garantir a consistência da composição química, das propriedades mecânicas e dos métodos de ensaio. Compreender estas normas é essencial para os compradores e engenheiros globais quando adquirem materiais ou verificam as certificações de qualidade.
Aqui estão alguns dos normas de aço laminado a quente mais reconhecidas a nível mundial:
| Região | Sistema padrão | Graus comuns | Descrição / Aplicação |
|---|---|---|---|
| Estados Unidos (ASTM / AISI) | ASTM A36, ASTM A1011, ASTM A572 | A36, A1011, A572 Gr.50 | Amplamente utilizado nos sectores da construção, maquinaria e automóvel. |
| Europa (EN) | EN 10025-2, EN 10111 | S235JR, S275JR, S355JR | Define os aços estruturais e de baixo teor de carbono com boa soldabilidade. |
| China (GB) | GB/T 700, GB/T 3274 | Q235, Q345 | Abrange as chapas e folhas laminadas a quente para fins gerais e estruturais. |
| Japão (JIS) | JIS G3101, JIS G3132 | SS400, SPHC | Utilizado para aplicações mecânicas, de construção e de conformação. |
| Organização Internacional de Normalização (ISO) | ISO 4948, ISO 3573 | – | Apresenta definições gerais e classificação dos aços. |
Cada uma destas normas especifica:
- Composição química (carbono, manganês, enxofre, fósforo, etc.)
- Propriedades mecânicas (limite de elasticidade, resistência à tração, alongamento)
- Tolerâncias dimensionais e qualidade da superfície
- Métodos de ensaio para resistência ao impacto, dureza e capacidade de dobragem
Conclusão
O aço laminado a quente é um material de construção, fabrico e indústria pesada subjacente devido ao facto de ser económico, estar disponível em grandes dimensões e ser altamente trabalhável. Embora possua limitações no acabamento da superfície e nas propriedades de precisão dimensional, estas podem muitas vezes ser ultrapassadas por tratamentos de acompanhamento como decapagem, galvanização ou acabamento a frio. Os passos mais importantes para os compradores e especificadores são selecionar o padrão e o grau corretos, insistir na documentação adequada da fábrica e inspecionar as entregas quanto ao desempenho e à conformidade.
FAQ
P: Qual é a diferença entre o aço laminado a quente e o aço laminado a frio?
R: O aço laminado a quente é processado a alta temperatura e tem uma superfície mais rugosa e tolerâncias mais amplas; o aço laminado a frio é processado à temperatura ambiente (ou reduzido a temperaturas frias) para produzir um acabamento mais suave e um controlo dimensional mais apertado.
P: O aço laminado a quente enferruja?
R: Sim - a carepa de laminagem não proporciona uma proteção anticorrosiva a longo prazo. Aplicar galvanização, pintura ou lubrificação para proteção.
P: O aço laminado a quente pode ser utilizado para peças de precisão?
R: Não diretamente. Para obter espessura, planicidade ou acabamento de superfície de precisão, escolha aço laminado a frio ou efectue maquinação/acabamento secundário.
P: Como posso verificar a qualidade das entregas de aço laminado a quente?
R: Exigir um MTC, inspecionar os números de calor, realizar verificações visuais da superfície, medir as dimensões em vários pontos e solicitar amostras de ensaios mecânicos para aplicações críticas.
P: Quais são as espessuras típicas do aço laminado a quente?
R: Os produtos laminados a quente variam normalmente entre cerca de 1,5 mm e 100+ mm para as chapas; as bobinas e as bandas largas variam consoante a capacidade do laminador.
P: Que pós-processos são utilizados no aço laminado a quente?
R: Decapagem (limpeza com ácido), galvanização, recozimento (raro), laminagem a frio (para melhorar as tolerâncias), pintura e revestimento a pó.
