Introdução
O aço-carbono é altamente utilizado nos setores. Alguns deles são as indústrias de fabricação de automóveis, fabricação de máquinas e ferramentas, bem como a indústria da construção, onde o aço carbono é usado em suas operações.
É importante lembrar que o maior constituinte desse aço é o carbono, cujas partes menores são o manganês, o silício e outros metais de liga.
Lendo este artigo, você poderá saber quais são os tipos de propriedades e as informações mais simples sobre a densidade do aço carbono. Sem ajuda, você mede diretamente a resistência, a ductilidade, a usinabilidade e o desempenho térmico do material.
Qual é a densidade do aço carbono?
Os fabricantes de tubos para caldeiras devem se familiarizar com o conceito de densidade. A densidade é o ajuste de um determinado material em cada espaço e a proximidade com que as moléculas são compactadas. A densidade do aço é de aproximadamente 490 libras por pé cúbico, ou 7,85 g/cm³ ou 7850 kg/m³.
O aço carbono normalmente tem uma densidade de 7,75 g/cm³ a 8,05 g/cm³, correspondente a uma densidade de 7.750 kg/m³ a 8.050 kg/m³. Isso é um pouco 0,282 a 0,291 lb / pol³ em unidades imperiais. A densidade média de 7,85 g/cm³ (7.850 kg/m³, 0,284 lb/in³) é o mais cotado. Essa é uma média dos graus mais populares, incluindo ASTM A36, Grau B, A106 e A53.
Que efeitos a densidade tem sobre as características do aço carbono?
O teor de carbono do aço, que influencia sua densidade, é a principal fonte de variação. Aqui está o detalhe:
Relação força/peso
Um fabricante deve saber que um maior teor de carbono no aço carbono tende a torná-lo mais denso. Algumas pessoas fabricam pontes, vasos de pressão e grandes máquinas usando aço com alto teor de carbono.
Dureza e ductilidade
Sua resistência e flexibilidade tornam o aço carbono adequado para a fabricação de materiais duros e dúcteis. O fabricante deve saber que a flexibilidade está inversamente relacionada ao teor de carbono no aço carbono, enquanto a resistência está diretamente associada a ele.
Propriedades térmicas
A capacidade térmica e os coeficientes de expansão térmica mais altos são observados em aços carbono mais densos. Antes de atingirem a temperatura crucial, eles retêm mais calor.
Condutividade elétrica
Um aumento na densidade implica uma redução na condutividade elétrica, pois a resistividade aumenta.
Resistência à corrosão
A corrosão não depende necessariamente da densidade, mas quanto maior for a aglomeração atômica do aço, melhor será a resistência do material ao impacto ambiental.
Composição e tipos de aço carbono
O fabricante deve reconhecer que o teor de carbono do material influencia significativamente a densidade e as características de desempenho do aço.
Aço de baixo carbono (macio)
- O teor de carbono é de aproximadamente 05%-0.25%.
- A densidade é 85 g/cm³.
- As notas comuns incluem AISI 1018, ASTM A36.
- O aço com baixo teor de carbono pode ser usado em vigas estruturais, tubos, painéis de automóveis e fixadores.
- Tem boa ductilidade, soldabilidade e usinabilidade.
Aço de médio carbono
- O conteúdo de carbono é cerca de 0,25%-0,60%.
- Densidade mantida como 83 g/cm³.
- As notas comuns incluem AISI 1045 e AISI 1055.
- Ele pode ser usado para fabricar eixos, engrenagens, peças de máquinas e eixos.
- A resistência e a ductilidade são equilibradas.
Aço com alto teor de carbono
- A densidade é reduzida para 81 g/cm³.
- Entre 0,60 e 1,00%, o carbono está presente.
- As notas comuns incluem AISI 1075 e AISI 1095.
- Ele pode ser usado em ferramentas de corte, facas e peças resistentes ao desgaste.
- Frágil, duro e forte. Ele deve ser tratado termicamente de uma maneira específica para aumentar sua resistência.
Há uma ligeira diminuição na densidade com aumento do teor de carbono, aproximadamente 0,02 g/cm³ por aumento de 0,1%. Isso acontece porque o aumento reduz o espaçamento atômico no conteúdo de carbono.
Conclusão
A densidade do aço-carbono afeta diretamente sua resistência, ductilidade e desempenho em diferentes setores. Mudanças no teor de carbono resultam em produtos com diferentes propriedades e densidades, tornando-os aplicáveis para uso em vários setores.
Como fabricante, é preciso estar familiarizado com as propriedades do aço-carbono com diferentes teores de carbono para permitir que engenheiros e fabricantes tomem decisões com base na aplicação.