Mostrar código-fonte de Aço

{{Mais notas|data=junho de 2022}}
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{{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'''.]]

O '''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 acima de 2,11%.<ref>{{citar livro|titulo=Tecnologia Mecânica|ultimo=Chiaverini|primeiro=Vicente|editora=McGraw Hill|ano=1986|local=São Paulo|paginas=146}}</ref> O carbono é um material muito usado nas ligas de ferro, porém varia com o uso de outros elementos como: [[magnésio]], [[Crômio|cromo]], [[vanádio]], [[nióbio]] e [[tungstênio]].<ref name="EM2">{{citar livro|autor =Ashby, Michael F. and Jones, David R. H. |título=Engineering Materials 2|anooriginal=1986|edição=with corrections|ano=1992|publicado=Pergamon Press |local=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]] 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.

== História ==
[[Ficheiro:Rail entier.JPG|thumb|right|298x298px|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.{{carece de fontes|data=novembro de 2020}} 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 (substância)|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 quebradiço 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.{{carece de fontes|data=novembro de 2020}}

==Classificação==
O aço pode ser classificado das seguintes maneiras:
* 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 [[Classificação SAE|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", Características gerais, tratamentos térmicos 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 dos materiais|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 [[Crômio|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 ser 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 antissulfurante 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 [[Crômio|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.

==Utilização==
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 mineral|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.

== 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 [[Infraestrutura (engenharia)|infra-estrutura]] e no desenvolvimento econômico global.

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, várias 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=Anuj Chopra |data=12 de fevereiro de 2007|publicado=[[The Christian Science Monitor]] |língua=inglês }}</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.

== Produção mundial ==

{| class="wikitable"
|+ Maiores produtores de aço do mundo em 2019, em milhões de toneladas por ano
 | align="right" | 1. || {{CHN}} || align="right" | 996,3
 |-
 | align="right" | 2. || {{IND}} || align="right" | 111,2
 |-
 | align="right" | 3. || {{JPN}} || align="right" | 99,3
 |-
 | align="right" | 4. || {{USA}} || align="right" | 87,9
 |-
 | align="right" | 5. || {{RUS}} || align="right" | 71,6
 |-
 | align="right" | 6. || {{KOR}}  || align="right" | 71,4
 |-
 | align="right" | 7. || {{GER}}  || align="right" | 39,7
 |-
 | align="right" | 8. || {{TUR}}  || align="right" | 33,7
 |-
 | align="right" | 9. || {{BRA}} || align="right" | 32,2
 |-
 | align="right" | 10. || {{IRI}} || align="right" | 31,9
 |-
 | align="right" | 11. || {{ITA}} || align="right" | 23,2
 |-
 | align="right" | 12. || {{TWN}} || align="right" | 22,1
 |-
 | align="right" | 13. || {{UKR}} || align="right" | 20,8
 |-
 | align="right" | 14. || {{VIE}} || align="right" | 20,1
 |-
 | align="right" | 15. || {{MEX}} || align="right" | 18,6
 |-
 | align="right" | 16. || {{FRA}} || align="right" | 14,5
 |-
 | align="right" | 17. || {{ESP}} || align="right" | 13,6
 |-
 | align="right" | 18. || {{CAN}} || align="right" | 12,8
 |-
 | align="right" | 19. || {{POL}} || align="right" | 9,1
 |-
 | align="right" | 20. || {{BAN}} || align="right" | 9,0
 |}
<small>Fontes: [https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:391fbe61-488d-46d1-b611-c9a43224f9b8/2019%2520global%2520crude%2520steel%2520production.pdf WorldSteel 1][https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2020/Global-crude-steel-output-increases-by-3.4--in-2019.html Worldsteel 2].</small>

== 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= |data= |publicado=[[ABNT]] |língua= }}</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).Com isso o ferro (ou Aço ) Se torna Mais forte

A propriedades médias de um aço com 0,2% de carbono em peso giram em torno de:
* ''Massa volumétricaː'' 7 860 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'': 210 GPa
* ''Módulo de elasticidade (Módulo de Young) transversal'': 80 GPa
* ''[[Coeficiente de Poisson]]'': 0,3
* ''[[Limite de escoamento]]'': 210 MPa
* ''Limite de [[resistência à 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}}
{{dividir em colunas}}
* [[Aço damasco]]
* [[Aço rápido]]
* [[Aço temperado]]
* [[Aço corten]]
* [[Aço inoxidável]]
* [[Aço maraging]]
* [[Arcelor]]
* [[Gerdau]]
{{dividir em colunas fim}}

{{referências}}
{{Commodity}}
{{controle de autoridade}}

{{DEFAULTSORT:Aco}}
[[Categoria:Aço| ]]
[[Categoria:Materiais ferromagnéticos]]