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Saiba mais sobre as Fitas de Aços Especiais


dezembro 2018
Antenor Ferreira Filho

Família de Aços ao Carbono

As fitas de aço de alto teor de carbono podem ser produzidas através do processo relaminação a frio. São obtidas a partir de bobinas laminadas a quente que após um processo combinado de laminação a frio e tratamento de recozimento dão origem ao um produto especial, denominado de relaminado.

Por meio do processo de relaminação é possível fornecer o aço características especiais como:

  • Tolerâncias dimensionais restritas;
  • Propriedades mecânicas homogêneas;
  • Acabamentos de superfície especiais;
  • Excelente estabilidade dimensional;
  • Medidas especiais / cantos e bordas tratados;
  • C.Q. adequada para processos e tratamentos térmicos posteriores;

O aço alto teor carbono, na sua grande maioria, é fornecido para estampagem ou corte, na condição de recozido esferoidizado (Coalescido - CO). Essa condição permite ao aço receber tratamentos térmicos posteriores como o de têmpera e revenimento, austêmpera ou outro semelhante, visando o aumentando considerável na sua resistência mecânica.

Aço na condição de Recozido Simples (RS):

A fita de aço de alto teor de carbono na condição RECOZIDO SIMPLES é utilizada em partes e peças que geralmente serão tratadas posteriormente por tratamento térmico de têmpera e revenimento.

Os aços RS possuem propriedades mecânicas normais, uma microestrutura simplesmente recozida, e nesta condição o aço não pode ser submetido a processos de conformação a frio de forma reservada, ou seja, ser aplicado em partes e peças com baixa complexidade de estampagem e dobra, sob risco de apresentar trincas durante o processo de conformação mecânica.

Aço na condição de RS e Coalescido (CO)

A fita de aço de alto teor de carbono na condição COALESCIDO é utilizada em partes e peças que geralmente serão tratadas posteriormente por tratamento térmico de têmpera e revenimento.

Os aços CO possuem propriedades mecânicas especiais para poderem ser submetidos a processos de conformação a frio como estampagem e dobra, aplicações estas onde o aço será submetido à conformação mecânica.

Aço na condição de Temperado e Revenido (T+R)

A fita de nesta condição de Temperado e Revenido, deve ser utilizada somente em peças planas que exigem propriedades mecânicas especiais em aplicações onde o processo de conformação irá sofrer baixo grau de conformação, por sua microestrutura apresentar Martensita. A característica principal nesta condição é a alta resistência mecânica aliada a uma boa tenacidade.

Exemplo de aplicações de relaminados:

PRINCIPAIS AÇOS ALTO CARBONO - MAXIME FERRUM

FITA DE AÇO CARBONO - COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS TÍPICAS
Composição Química (% peso) Dureza
AÇO C Si Mn P max. S max. Cr ESTADO HRB HRC LR (N/mm2)
SAE 1045/50 0,37 a 0,50 0,15 a 0,30 0,60 a 0,90 0.024 0.008 - CO < 80 - ~ 490
SAE 1070/75 0,65 a 0,80 0,15 a 0,30 0,60 a 0,70 0.024 0.008 - CO < 90 - ~ 610
SAE 1070/75 0,65 a 0,80 0,15 a 0,30 0,60 a 0,70 0.024 0.008 - T+R - 44-48 1400-1600
SAE 1075* Importado - 15LM 0.75 0.20 0,73 0,018 0,008 - T+R - 44-50 1400-1700
SAE 1095 0,85 a 1,03 0,15 a 0,30 0,60 a 0,90 0.024 0.008 - T+R - 48-50 1600-1700
SAE 1095* Importado - 20C 1.00 0.25 0,45 0,018 0,006 0.15 T+R - 50-56 1700-2100
* CQ nominal

Família Aços Inoxidáveis

As fitas de aços inoxidáveis têm suas principais aplicações concentradas nos mercados automotivos, de eletrodomésticos, construções, indústrias e setores de serviços. Além de possuírem uma característica estética atrativa, eles possuem também uma boa resistência à corrosão, podendo ser facilmente higienizados.

Principais características:

  • Os aços-inoxidáveis são aqueles que contêm um mínimo de 10,5% de Cromo como principal elemento de liga;
  • São aços onde não ocorre oxidação em ambientes normais;
  • Alguns aços inoxidáveis possuem + 30% de Cr ou - 50% de Ferro;
  • Suas características de resistência são obtidas graças à formação de um óxido protetor que impede o contato do metal base com a atmosfera agressiva;
  • Alguns outros elementos como níquel, molibdênio, titânio, vanádio, nióbio, nitrogênio podem ser adicionados para a obtenção de características mecânicas particulares.

Aços Inox Austeníticos Aços Típicos ABNT 304 / 304L e 316

São ligas não-magnéticas de ferro-cromo-níquel contendo tipicamente 8% de níquel, com baixo teor de carbono. Apresentam boas propriedades mecânicas, boa soldabilidade, trabalhabilidade a frio e resistência à corrosão. Podem ser endurecidos por deformação e, neste estado, são ligeiramente magnéticos. A adição de elementos de liga como o molibdênio e a redução do teor de carbono melhora sua resistência à corrosão.

Aços Inox Ferríticos Aços Típicos ABNT 409 e 430

São ligas ferro-cromo contendo de 12 a 17% de cromo com baixo teor de carbono. Não são endurecíveis por tratamento térmico. São magnéticos e apresentam boa resistência à corrosão em meios menos agressivos, boa dutilidade, razoável soldabilidade. O trabalho a frio os endurece moderamente.

Aços Inox Martensíticos Aço Típico ABNT 420

São ligas de ferro-cromo contendo de 12 a 18% de cromo e com alto teor de carbono. São endurecíveis por tratamento térmico e magnéticos. Quando temperados são muito duros e pouco dúcteis, e é nesta condição que são resistentes à corrosão. Quando recozidos não apresentam bom comportamento frente à corrosão atmosférica.

Aço Inox PH

Sob consulta.

PRINCIPAIS AÇOS INOXIDÁVEIS - MAXIME FERRUM

FITA DE AÇO INOXIDÁVEL - COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES MECÂNICAS TÍPICAS
Conforme NORMA ABNT NBR 5601, para os principais aços comercializados.
Composição Química (% peso) Dureza
AÇO C max. Si max. Mn max. P max. S max. Cr Ni Mo ESTADO HRB HRC LR (N/mm2)
AISI 304 0,08 1,00 2,00 0.045 0.030 18 a 20 8 a 11 - Recozido Austenítico < 90 - ~500
AISI 316 0,08 0,75 2,00 0.045 0.015 16 a 18 10 a 14 2 a 3 Recozido Austenítico < 92 - ~575
AISI 301 0,15 1,00 2,00 0,045 0,030 16 a 18 6 a 8 - Encruado Austenítico - 38 a 42 1220 a 1350
AISI 301 Importado 0,10 1,20 1,30 0,030 0,010 17 7 - Encruado Austenítico - 42 a 50 1300 a 1700
AISI 430 0,12 1,00 1,00 0,040 0,030 16 a 18 - - Recozido Ferrítico < 87 - ~450
AISI 420 Importado 0,38 0,45 0,55 0,025 0,015 13,5 - 1,00 T+R Martensítico - 50-54 1750 a 1950


APLICAÇÕES

# FERRÍTICOS MARTENSÍTICOS AUSTENÍTICOS PH
A
P
L
I
C
Corrosão atmosférica

Tempreratura elevada

Decoração
Componentes estruturais

Instrumentos de corte

Ferramentas
Resistência química

Tanques

Tubos
Componentes estruturais

Molas


A
Ç
O
S
405
409
430
430F
446
403
410
414
416
420
431
440A
440B
440C
310
314
316
317
321
347
304L
316L
201
202
301
302
303
304
305
308
309
17-4
15-5
13-8
17-7
15-7 Mo

Tiras de aço carbono não ligados e de baixa liga produzidas em linha contínuas de têmpera e revenimento.


janeiro 2019
Antenor Ferreira Filho

A contínua busca na melhoria da qualidade e a diminuição de custos, tem levado ao desenvolvimento e aprimoramento dos equipamentos e dos aços destinados a produção de tiras temperadas e revenidas em processos contínuos. Os aços de médio e alto carbono bem como os de baixa liga devido as suas características e seu baixo custo é a principal matéria prima utilizada para estas aplicações. Instalações modernas de têmpera e revenimento em processo contínuo fazem uso de um eficiente método resfriamento em banhos metálicos e um preciso controle de temperatura nos fornos de austenitização e revenimento, e desta forma são capazes de atender aos requisitos mais rigorosos em relação a planicidade, retilineidade (flexamento), microestrutura uniforme, propriedades mecânicas homogêneas, com o melhor acabamento superficial possível, e com redução de custos de produção. O trabalho tem como objetivo principal apresentar o processo de beneficiamento contínuo de tiras e de que forma são determinadas as características finais do produto, para que as mesmas possam atender além das especificações técnicas, às características tecnológicas gerais e os aspectos econômicos e ambientais exigidos. Para um melhor entendimento do processo, serão apresentados exemplos práticos de aplicações. No Brasil a produção de tiras de aço, de qualidade internacional, por processo de beneficiamento contínuo só foi possível de ser alcançada devido à estreita parceria entre o fornecedor do equipamento a empresa Ebner e o produtor da tira a empresa Brasmetal Waelzholz. Pode-se afirmar, que estes produtos apresentam hoje desempenho comparável aos de melhor qualidade disponíveis no mercado internacional, indicando uma ampla perspectiva de ampliação da participação no mercado nacional e internacional.

O 15N20 e o Aço Damasco.


janeiro 2019
Synesio Leirião Filho

Boa noite amigos,
É comum durante os eventos de cutelaria fazerem-me perguntas sobre facas. Como sempre respondo, não sou cuteleiro, portanto não me atrevo a dar palpite mesmo porque não me sinto a vontade falando do que não entendo.

Algumas coisas porém a minha formação permite falar e gostaria de falar um pouco do aço 15N20, que é o usado para confecção do aço damasco, junto normalmente com o 1070/1075 ou 1095.

O aço 15N20 é uma variação do aço 1075, do qual difere principalmente devido a adição de cerca de 2% de níquel.

Por que isso?

O principal motivo dessa adição de níquel é diminuir aquilo que em metalurgia chamamos de temperatura de transição de fratura dúctil para frágil. Aços, quando expostos a determinadas e baixas temperaturas, podem romper-se fragilmente e isso não é desejável pois pode gerar uma falha catastrófica na peça ou equipamento em uso. A temperatura onde isso acontece é chamada de TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO, e é uma faixa de temperatura muito pequena onde a energia absorvida pelo material no impacto diminui drasticamente e o mesmo rompe-se fragilmente e foi descoberta a duras penas na história, inclusive com perda de vidas, pois quando se desconhecia isso construíam-se embarcações que muitas vezes ao chegarem a regiões frias, perto dos polos ou durante o inverno rigoroso da América do Norte simplesmente partiam-se com os esforços aplicados afundando e gerando muitas perdas de vida. Isso pode ser visto claramente na imagem que ilustra esse texto.

Outro caso clássico que mostra isso de forma clara é o naufrágio do Titanic. Estudos feitos no metal após o resgate do mesmo recentemente demonstraram que a baixa temperatura foi fator determinante no rompimento violento do casco do mesmo. Se a água do mar, que estima-se estar a cerca de -1,1ºC no momento do acidente, estivesse mais quente as dimensões da tragédia seriam bem menores, pois a fratura seria menor e portanto o naufrágio mais lento.

Infelizmente o aprendizado foi a custa de muitas catástrofes e somente pesquisas posteriores para entende-las é que geraram o aprendizado.

A temperatura de transição portanto é uma temperatura onde o material, que normalmente se deformava antes do rompimento (fratura dúctil) permitindo que observássemos o problema, de repente passa a romper-se fragilmente (como vidro, ou um aço com uma têmpera muito violenta e sem revenimento). Observo aqui que uso o exemplo de um aço sem revenimento apenas para ilustrar o que é uma fratura frágil, porém isso não tem nada a ver com a temperatura de transição. Constatou-se também que isso não ocorre em metais com estrutura cristalina tipo CFC como o níquel, cobre, etc.

Ora, mas o que isso tem a ver com o 15N20?

Ocorre que em regiões e países muito frios, como o norte da Europa, Canadá, etc, durante o inverno rigoroso os aços comuns de serras, por exemplo o 1075, podem às vezes ficarem frágeis por alcançarem a temperatura de transição e também é de conhecimento que a adição de níquel ajuda a diminuir ainda mais essa temperatura que vai alterar a fratura do material e consequentemente evita que as serras se rompam. Com isso evita-se o efeito adicionando-se níquel.

Mas porque é diferente a cor no damasco?

A operação de aquecimento e forjamento do damasco vai promover um caldeamento entre as camadas de 15N20 e o outro aço. Esse caldeamento é como uma pequena “penetração” de um aço no outro devido ao que chamamos de fusão incipiente, ou seja, alguns grãos fundem-se com a temperatura e a pressão unindo os dois materiais, porém apenas superficialmente.

Ao se fazer o ataque para revelar o damasco acontece que o 15N20, por ter um pouco de níquel resiste um pouco mais a oxidação e corrosão (atenção: ele não é um aço inoxidável, longe disso) do que o outro aço, permanecendo portanto mais claro e revelando a figura. Essa é a explicação metalúrgica, sucinta, do que é o 15N20 e porque fica mais claro no damasco.

Quanto ao desenho do damasco, isso é outra história. Isso fica nas mãos do artista que manuseou, forjou, dobrou, torceu, em resumo, fez a obra de arte.

Obrigado pela paciência amigos,

Carbonetos Secundários X Primários


janeiro 2019
Synesio Leirião Filho

Bom dia amigos,

Falaremos um pouco sobre tipos de carbonetos de aços para cutelaria e vamos comprara dois tipos bem distintos fornecidos pela Maxime Ferrum. Muitos amigos têm me ligado perguntando diferença entre o aço 13C26 e o N690. São aços bem distintos sendo a diferença principal entre eles os teores de cromo (o N690 tem cerca de 17% e o 13C26 tem 12,8% ) e o teor de carbono ( o N690 tem 1,08% enquanto o 13C26 tem 0,68%).

Isso faz com que o carbono e os carbonetos formados se apresentem de forma diferente nos dois materiais. O que proporciona melhor retenção de fio nas facas são os carbonetos, porém estes também são o que geram a dificuldade de afiação, portanto tem que haver um balanceamento entre teor de carbono e tipos de carbonetos para ter-se boa retenção e facilidade de reafiação.

Os aços com teores de carbono alto, como o N690, formam o que se chama de carbonetos primários, que são formados a altas temperaturas, sendo grosseiros e não são transformados por meio de tratamento térmico. Isso tem a vantagem de ter-se uma dureza muito alta, porém no caso de reafiação a dificuldade é maior e o material também se torna mais frágil e susceptível quebra e a arrancamentos de carbonetos (micro dentes no fio).

Já o 13C26 está no limite para a formação de 100% de carbonetos secundários, que são mais refinados e facilmente dissolvidos durante o tratamento térmico. A composição balanceada do 13C26 garante que todos os carbonetos existentes após o tratamento térmico sejam refinados, garantindo excelente tenacidade, retenção de fio, facilidade de afiação e polimento. Por isso achamos que esse aço é de excelência para facas de alta qualidade pois alia dureza a níveis elevados (faixa de 58HRC) e facilidade de reafiação da faca durante a sua vida.

Resumindo: os dois aços são de alto desempenho e têm características estruturais diferentes. Sempre teremos cuteleiros que preferirão o N690 e outros o 13C26, porém o mais importante é que ambos estarão sempre satisfeitos, que é o que importa no final.

Aços para Cutelaria


janeiro 2020
Antenor Ferreira Filho

A profissão de cuteleiro é uma das mais antigas. A arte de fazer faca, mesmo que primitivamente, data à pré-história, quando os objetos eram feitos de lascas de pedras e auxiliavam a construir lanças e a cortar o couro.

O inicio da cutelaria se deu no ano de 1785 quando o mestre cuteleiro John Frederick Peter instalou uma cutelaria ao leste da França. O neto de John, já na terceira geração de mestres cuteleiros, Gustave Emile Peter, abriu uma cutelaria em paris no ano de 1887. A cutelaria ficava na rua 4 em Paris e vendia finos artigos de cutelaria como facas, navalhas de barbear, facas de mesa e canivetes. As peças de Emile Peter vinha marcadas com marca de E.PETER, enquanto que as de Albert Peter eram marcadas como A.PETER.

Atualmente, a profissão ainda é exercida, mas por poucos artesões, que trabalham com materiais mais sofisticados e com ajuda de máquinas, apesar de 90% do material ainda ser elaborado a mão. Assim como em outras artes, a produção artesanal tem status de artigo de luxo e único. Sendo assim, normalmente os cuteleiros são avessos ao uso de máquinas.

A definição do termo Cutelaria se relaciona com o esforço e a habilidade artística manual, sem a produção em larga escala ou repetida.

Ao escolher a melhor faca, canivete, tesoura ou utensilio cortante deve-se prestar atenção especial ao tipo de aço usado na lâmina. O aço é, na verdade, a essência da lâmina e o principal responsável pelo desempenho da faca.

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Este artigo foi publicado originalmente na Revista Siderurgia

Edição 133 - maio/jun - 2019
Edição 134 - jul/ago - 2019

Aços para Cutelaria - Escolha


janeiro 2020
Synésio Leirião Filho

Nos últimos anos a cutelaria artesanal teve um crescimento considerável no Brasil, seja pela divulgação havida em programas de televisão com concursos de cuteleiros, seja pela proliferação de exposições e mostras dessa arte e até mesmo a crise econômica que passamos na última década e que fez com que muitos apreciadores dessa arte passassem a encará-la como uma alternativa profissional.

O fato é que como nunca antes, o mercado reconheceu o talento e o valor dos cuteleiros artesanais brasileiros passando a reconhecê-los como os verdadeiros artistas que são. Temos hoje profissionais em nível de destaque internacional, tendo representantes trabalhando nos Estados Unidos, Oriente Médio e inclusive tendo sido brasileiros os vencedores das duas primeiras edições do programa “Desafio Sob Fogo – América Latina” do History Channel.

Este artigo é, porém voltado principalmente ao iniciante que está em dúvida sobre como selecionar um aço para confecção de uma faca e os cuidados que ele deve tomar sobre que tipo de aço, se pode ou não usar um inox e quais tipos de inox são os mais adequados. Não vou atentar-me muito a detalhes de tipos especiais de aços, deixando isso para uma publicação posterior. A linguagem a ser utilizada é a mais simples possível tentando-se fazer compreensível a leigos em metalurgia.

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Tiras de aço médio e alto teor de carbono para estampagem profunda utilizadas em componentes automotivos


janeiro 2020
Antenor Ferreira Filho e Ricardo Strangis Cumino

A contínua busca da melhoria da qualidade e a diminuição dos custos tem levado ao desenvolvimento e aprimoramento dos aços de alto e médio teor de carbono destinados a estampagem profunda. O aço carbono devido a sua característica básica e seu baixo custo é atualmente a principal matéria-prima utilizada para esta aplicação. No presente trabalho são apresentadas as etapas pelas quais o aço carbono é submetido até atingir as características necessárias para sua utilização em processos de conformação severa. O caminho percorrido pelo aço bruto até se transformar em produto final passa por inúmeros processos de beneficiamento. Quando laminado a frio apresenta uma série de propriedades importantes, sendo algumas oriundas da produção do aço bruto, outras provenientes da laminação a quente e outras enfim do próprio processo de laminação a frio. O trabalho destaca o processamento a frio destes aços desde as etapas de decapagem, corte, laminação a frio, recozimento entre outras. Finalmente são apresentados exemplos de aplicação em componentes automotivos.

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Desenvolvimento: