Como são fabricadas as chapas de aço comerciais

As chapas grossas são produtos planos de alta qualidade disponíveis nas espessuras de 6,00 a 150,00 mm, larguras entre 900 e 3.900 mm e comprimentos de 2.400 até 18.000mm. As limitações de espessura podem ser restringidas ou ampliadas em função das características mecânicas desejadas ou exigência de norma, aplicação ou mesmo das condições operacionais de fabricação.

A fabricação das chapas de aço destinadas aos mercados de construção civil, construção naval, plataformas marítimas, torres eólicas, equipamentos industriais, tubos de grande diâmetro, equipamentos rodoviários, máquinas agrícolas, caldeiras e vasos de pressão e, ainda, em aplicações onde é necessária excelente resistência ao desgaste.

Esses aços podem ser produzidos por meio de laminação convencional, laminação controlada (TMCR – Thermo Mechanical Control Rolling) ou laminação controlada + resfriamento acelerado (TMCP – Thermo Mechanical Control Process). Podem ser utilizados tratamentos térmicos de Normalização, Têmpera, Têmpera e Revenimento, entre outros.

O PROCESSO PASSO A PASSO

1 As placas são reaquecidas à uma temperatura adequada (entre 1050°C a 1250°C) ao processo de laminação, de modo a promover a dissolução de impurezas formadas na fabricação do aço na Aciaria.
2 Realiza-se a laminação das placas em chapas com dimensionais requeridos no pedido do cliente. Etapa importante na obtenção de requisitos de propriedade mecânica, como o refino de grão.
3 Nessa etapa há o acerto da planicidade da chapa laminada.
4 As chapas são submetidas a um processo de resfriamento acelerado de chapas (com água), que tem o objetivo de estabelecer as propriedades mecânicas requeridas no produto final por meio de um bom controle microestrutural. Isto permite a obtenção de um aço mais tenaz e resistente, ao mesmo tempo em que se utiliza projetos de liga com baixo
carbono equivalente.
5 Nessa fase corta-se o esboço laminado no comprimento e largura solicitados no produto pelo cliente. O material é posteriormente inspecionado do ponto de vista dimensional, forma e aspecto.
6 O objetivo do desempeno a frio é corrigir adicionalmente qualquer imperfeição em relação à forma, permitindo o atendimento a requisitos rigorosos de planicidade.

7 Esse tipo de tratamento térmico é realizado em temperaturas pouco acima de 900°C nas chapas de aço e serve para conferir uma microestrutura fina e uniforme, possibilitando maior tenacidade ao material.
8 A tempera consiste basicamente em aquecer o material em temperaturas pouco acima de 900°C e depois disso resfriá-lo utilizando jatos de água. O processo visa o incremento de dureza do material com obtenção do constituinte Martensita. constituinte Martensita.
9 O revenimento é considerado uma continuação do processo de têmpera e tem o objetivo de aliviar as tensões residuais da estrutura temperada, fazendo com que o material, mesmo sendo duro, possa ser conformado posteriormente, evitando quebras.
10 Essa etapa se presta a corrigir pontualmente qualquer imperfeição de planicidade: ondulação central e de borda ou empeno longitudinal ou transversal.

AÇOS PARA CONSTRUÇÃO NAVAL E PLATAFORMAS MARÍTIMAS 

Essa classe de aço é destinada à fabricação de cascos de navios e embarcações em geral, como também aos diversos tipos de estruturas oceânicas, em especial plataformas offshore dos tipos fixa, semi-submersíveis, TLPs (Tension-Leg Plataform), FPSOs (Floating, Production, Storage and Offloading), autoeleváveis e navios-sonda, nas quais a exigência
de garantia de propriedades mecânicas em regiões soldadas é requerida. O aço naval de maneira geral é regido pela norma ASTM ou pelas entidades classificadoras internacionais como American Bureau of Shipping (ABS), Bureau Veritas (BV), Det Norske Veritas (DNV), Germanischer Lloyd (GL), Lloyd’s Register of Shipping (LR), Nippon Kaiji Kyokai (NK), entre outras. 

AÇO RESISTENTE À CORROSÃO ATMOSFÉRICA

São aços ditos patináveis de excelente resistência à corrosão atmosférica, tendo sua aplicação muito diversificada, tais
como em edifícios, pontes, implementos agrícolas, mineração, vagões, entre outras. Trata-se de aços-carbono manganês microligados, com boas características de soldabilidade, mesmo sem qualquer tipo de revestimento superficial, e que também oferecem excelente aderência na aplicação da pintura.  

AÇO PARA CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO

Destinados à fabricação de caldeiras e vasos de pressão, se enquadram conforme a faixa de resistência mecânica e as condições de temperatura e pressão de trabalho, sendo especificados pela norma ASTM e as respectivas correspondentes ASME e EN 10028. A principal característica desses aços é a sua versatilidade de desempenho quanto à temperatura de uso de -60°C até 500°C. Como requisitos suplementares podem ser garantidos, mediante consulta, ensaio de impacto a baixa temperatura (-40°C ou inferior), tração a alta temperatura (300°C ou superior), dobramento, SPWHT (Simulated Post-Weld Heat Treatment) e outros mais específicos.

O grau de qualidade escolhido deve levar em conta a redução dos valores de limite de escoamento em função da temperatura de operação.

AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE

São aços com adições de elementos de liga, temperados, tendo como principal característica a alta dureza, sendo destinados a serviços de alto desgaste mecânico. Nessa classe se encontram materiais que apresentam dureza Brinell na faixa de 360 a 550. Esses aços apresentam, ainda, boa soldabilidade e, em casos especiais, sob consulta, podem ser fornecidos com garantia de impacto Charpy a –20°C ou inferior.

São aplicados em tratores, retroescavadeiras, caçambas de caminhões fora de estrada, tremonhas, revestimentos de
calhas, transportadores de minérios, peças de altos-fornos e ventiladores industriais.

AÇOS ESTRUTURAIS DE ALTO DESEMPENHO À CONFORMAÇÃO A FRIO

São aços estruturais de média a alta resistência, caracterizados por um desempenho superior em termos de conformabilidade, soldabilidade e resistência a esforços cíclicos (fadiga). Condições especiais de fabricação conferem a esses aços um alto desempenho nos processos de conformação, atendendo as exigências de dobramento no sentido transversal a 180° em raios de curvatura até “0E” (E= espessura da chapa). Esses aços são especificados sob diversas normas, sendo as mais usuais a NBR 6656 e USI LN (especificações Usiminas).
São aplicados, principalmente, em longarinas, travessas, chassis e eixos de máquinas agrícolas, tratores e implementos rodoviários.

AÇOS ESTRUTURAIS SOLDÁVEIS DE ALTA RESISTÊNCIA

Essa classe de aços estruturais envolve materiais de ultra-alta resistência mecânica com garantia de tenacidade a baixas temperaturas e desempenho superior na soldagem. São produzidos por laminação convencional, laminação controlada (TMCR), laminação + resfriamento acelerado (TMCP), normalizados ou temperados e revenidos.

Caracterizam-se pelo baixo carbono equivalente, o que confere a esta classe uma excelente soldabilidade.
Devido às suas características, os aços estruturais soldáveis de alta resistência são indicados para aplicações onde se deseja rigor na segurança e maior leveza da estrutura. São aplicados em pontes, viadutos, equipamentos de terraplanagem, guindastes, vagões, caminhões fora de estrada, torres eólicas, equipamentos industriais, entre outros.