Aço de alta resistência e baixa liga (ARBL) é um tipo de liga de aço que proporciona melhores propriedades mecânicas, ou maior resistência à corrosão do que o aço ao carbono. Aços ARBL diferem de outros aços devido ao fato de que eles não são feitos para atender a uma composição química específica, mas sim a propriedades mecânicas específicas.
Também são conhecidos como Aços HSLA, sigla em inglês para high-strength, low-alloy que é diretamente traduzido para alta resistência e baixa liga
Características
Placa de aço ARBL da marca Swebor, mostrando ambos os lados, após a deformação plástica ao ser atingida em um teste balístico. Nota: Quando exposto ao fogo, o aço primeiro se expande e, em seguida, perde a sua força, excedendo a temperatura crítica, a 538°C por ASTM E119 , a menos que tratado para ser à prova de fogo.
Eles têm um teor de carbono entre 0,05% e 0,25% para reter a conformabilidade e soldabilidade. Outros elementos de liga incluir até 2,0% de manganês e pequenas quantidades de cobre, níquel, nióbio, nitrogênio, vanádio, cromo, molibdênio, titânio, cálcio, elementos de terras raras, ou de zircônio.[1][2] Cobre, titânio, vanádio e nióbio são adicionados para fins de reforço. Estes elementos destinam-se a alterar a microestrutura de aços ao carbono, que é normalmente um agregado de ferrita e perlita, para produzir uma dispersão muito fina de carbetos metálicos na matriz de ferrita quase pura. Isso elimina o efeito de redução de resistência de uma fração volumétrica de perlita e ainda mantém e aumenta a força do material pelo refino do tamanho de grão, que, no caso de ferrita aumenta a tensão de escoamento em 50% para cada metade do diâmetro de grão médio. O Endurecimento por precipitação desempenha um papel pequeno, também. Seu limite de escoamento pode ser em qualquer valor entre 250 e 590 MPa. Por causa de sua maior força e tenacidade, aços ARBL geralmente requerem de 25% a 30% mais de energia para formar, em comparação com os aços ao carbono.
Elementos como o silício, cobre, níquel, cromo e fósforo são adicionados para aumentar a resistência à corrosão. Zircônio, cálcio e elementos de terras raras são adicionados para o controle da forma das inclusões de sulfeto, que aumenta a conformabilidade. Estes são necessários porque a maioria dos aços ARBL têm propriedades direcionalmente sensíveis. Formabilidade e resistência ao impacto pode variar significativamente quando testados longitudinalmente e transversalmente ao grão. Dobramentos que são paralelas ao grão longitudinal são mais propensos a quebrar em torno do contorno de grão, pois experiências cargas de tração. Esta característica direcional é substancialmente reduzida em aços ARBL que foram tratados para controle de forma de sulfeto.
Eles são usados em carros, caminhões, guindastes, pontes, montanhas-russas e outras estruturas que são projetados para lidar com grandes quantidades de estresse ou precisam de uma boa relação resistência-peso. Seções transversais e estruturas de aços ARBL são geralmente de 20 a 30% mais leves que as correspondentes de aço ao carbono com a mesma força.[3][4]
Aços ARBL também são mais resistentes a oxidação que a maioria dos aços ao carbono por causa da sua falta de perlita.[carece de fontes?]
Aços ARBL geralmente têm densidades de cerca de 7800 kg/m³.[5]
A armadura de placa é feita principalmente a partir de aços-liga, apesar de algumas armaduras civis contra armas pequenas agora serem feitas a partir de aços ARBL com extrema baixa temperatura de quenching.
Classificações
Aços Corten: Aços que possuem melhor resistência à corrosão. Um exemplo comum é o COR-TEN.
Aços de laminação controlada: laminados a quente, aços que possuam uma estrutura austenítica altamente deformada que irá se transformar em ferrita equiaxial muito fina ao resfriar.
Aços com perlita reduzida: aços de baixo teor de carbono que levam a pouca ou nenhuma perlita, mas sim uma matriz ferrítica de granulagem muito fina. Ele é endurecido por precipitação.
Aços de ferrita acicular: Estes aços são caracterizados por uma estrutura de ferrita acicular muito fina e resistente, teor de carbono muito baixo e boa temperabilidade.
Aços Bifásicos ou Dual-phase: Estes aços têm uma estrutura ferrítica que contém pequenas seções de martensita, uniformemente distribuída. Esta microestrutura dá aos aços um limite de escoamento baixo, alta taxa de endurecimento por deformação e boa conformabilidade.
Aços microligados: aços que contêm pequenas adições de nióbio, vanádio e/ou titânio para obter um tamanho de grão refinado e/ou endurecimento por precipitação.
Um tipo comum de aço microligado é o ARBL com conformação melhorada. Ele tem uma força de rendimento até 80 000 psi (550 MPa) e custa apenas 24% a mais do que o aço A36 (36 000 psi (250 MPa)). Uma das desvantagens deste tipo de aço é que é de 30% a 40% menos dúctil. Nos EUA, estes aços são ditadas pela normas ASTM A1008/A1008M e A1011/A1011M para a lâminas de metal e A656/A656M para placas. Estes aços foram desenvolvidos para a indústria automotiva, para reduzir o peso sem perder a força. Exemplos de usos incluem membros do chassi, o suportes de reforços e de montagem, direção e peças de suspensão, para-choques e rodas.[6]
