Aço de alta resistência
Introdução
Em geral
Aço microligado (ou em inglês, Alta resistência e baixa liga (HSLA) aço) é um tipo de liga metálica que fornece melhores propriedades mecânicas ou melhor resistência à corrosão do que outros tipos de aço. Os aços microligados diferem de outros aços porque não são fabricados para atender a uma composição química específica, mas para atender a propriedades mecânicas específicas. Eles têm um teor de carbono entre 0,05% e 0,25% em peso para manter a conformabilidade e a soldabilidade. Outros elementos de liga incluem até 2,0% de manganês e pequenas quantidades de cobre, níquel, nióbio, nitrogênio, vanádio, cromo, molibdênio, titânio, cálcio, terras raras ou zircônio.[1][2].
Cobre, titânio, vanádio e nióbio são adicionados para aumentar a resistência.[2] Esses elementos têm como objetivo alterar a microestrutura dos aços carbono, que geralmente é uma mistura de ferrita (ferro)-perlita, para produzir uma dispersão muito fina de ligas de metal duro em uma matriz de ferrita quase pura. Isto elimina o efeito de redução da tenacidade causado pela fração volumétrica da perlita, ao mesmo tempo que mantém e aumenta a resistência do material através do refinamento do tamanho do grão, que no caso da ferrita aumenta a tensão de escoamento em 50% para cada redução pela metade do tamanho médio do grão. O endurecimento por pré-precipitação") também desempenha um papel menor.
A tensão de escoamento para esses aços pode estar entre 250 MPa e 590 MPa. Devido à sua maior resistência e tenacidade, os aços microligados normalmente requerem 25% a 30% mais energia para serem formados, em comparação com os aços carbono.[2].
Cobre, silício, níquel, cromo e fósforo são adicionados para aumentar a resistência à corrosão. Zircônio, cálcio e terras raras são adicionados para controlar o formato das inclusões de sulfeto, o que aumenta a conformabilidade. Eles são necessários porque a maioria dos aços microligados possuem propriedades altamente dependentes da direção considerada. A conformabilidade e a resistência ao impacto podem variar significativamente quando testadas longitudinalmente ou ao longo da fibra. Flexões paralelas à fibra longitudinal são mais propensas a fissuras próximas à borda externa devido às tensões de tração causadas. Esta característica direcional é significativamente reduzida em aços microligados que foram tratados para controlar formas de sulfeto.[2].
Eles são usados em carros, caminhões, guindastes "guindastes (máquinas)", pontes, montanhas-russas e outras estruturas projetadas para lidar com altas tensões ou que exigem uma alta relação .[2] Os aços microligados são geralmente utilizados com seções entre 20% e 30% mais leves do que aquelas que corresponderiam aos aços carbono para a mesma resistência.[3].