Aço A108: Visão Geral das Propriedades e Principais Aplicações

O aço A108 é um grau de aço de baixo carbono, classificado principalmente como um aço liga de médio carbono. É conhecido por sua excelente usinabilidade e é frequentemente utilizado em aplicações que exigem boas propriedades mecânicas e resistência ao desgaste. Os principais elementos de liga no aço A108 incluem carbono (C), manganês (Mn) e pequenas quantidades de fósforo (P) e enxofre (S). O conteúdo de carbono geralmente varia de 0,15% a 0,30%, o que contribui para sua resistência e dureza, mantendo uma boa ductilidade.

Visão Geral Abrangente

O aço A108 é amplamente reconhecido por sua versatilidade e é comumente usado na fabricação de peças usinadas de precisão. Seu baixo teor de carbono permite uma boa soldabilidade e conformabilidade, tornando-o adequado para várias aplicações de engenharia. A presença de manganês melhora sua temperabilidade e resistência, enquanto fósforo e enxofre podem melhorar a usinabilidade, mas podem também afetar a ductilidade.

Vantagens do Aço A108:
- Excelente Usinabilidade: O A108 é favorecido por sua facilidade de usinagem, permitindo operações em alta velocidade e redução do desgaste das ferramentas.
- Boas Propriedades Mecânicas: Oferece um equilíbrio de resistência e ductilidade, tornando-o adequado para uma variedade de aplicações.
- Custo-efetividade: Geralmente, o aço A108 é mais acessível em comparação com aços de liga mais elevados, tornando-se uma escolha popular em muitas indústrias.

Limitações do Aço A108:
- Resistência à Corrosão: O aço A108 tem resistência limitada à corrosão e pode exigir revestimentos protetores em ambientes hostis.
- Dureza Inferior em Comparação com Aços de Liga: Embora possua boa resistência, pode não ter desempenho tão bom quanto os aços de liga mais elevados em aplicações que exigem dureza extrema.

Historicamente, o A108 tem sido significativo no desenvolvimento de processos de usinagem de precisão e fabricação, contribuindo para avanços em vários setores, incluindo automotivo e aeroespacial.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização Padrão	Designação/Grau	País/Região de Origem	Notas/Comentários
UNS	A108	EUA	Equivalente mais próximo ao AISI 1018
AISI/SAE	1018	EUA	Diferenças composicionais menores a serem observadas
ASTM	A108	EUA	Especificação padrão para barras de aço carbono terminadas a frio
EN	C45	Europa	Propriedades semelhantes, mas aplicações diferentes
JIS	S45C	Japão	Comparável em termos de propriedades mecânicas

A tabela acima destaca várias normas e equivalentes para o aço A108. Notavelmente, embora o AISI 1018 seja frequentemente considerado um equivalente, pode ter pequenas variações no conteúdo de carbono e nas propriedades mecânicas que podem influenciar o desempenho em aplicações específicas.

Propriedades Principais

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Intervalo de Percentagem (%)
C (Carbono)	0,15 - 0,30
Mn (Manganês)	0,60 - 0,90
P (Fósforo)	≤ 0,04
S (Enxofre)	≤ 0,05

O papel primário dos principais elementos de liga no aço A108 é o seguinte:
- Carbono (C): Aumenta a resistência e dureza, mantendo a ductilidade.
- Manganês (Mn): Melhora a temperabilidade e resistência à tração.
- Fósforo (P) e Enxofre (S): Embora possam melhorar a usinabilidade, quantidades excessivas podem reduzir a ductilidade.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor Típico/Intervalo (Unidades Métricas - SI)	Valor Típico/Intervalo (Unidades Imperiais)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recozido	370 - 480 MPa	54 - 70 ksi	ASTM E8
Resistência ao Esforço (0,2% de deslocamento)	Recozido	210 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Elongação	Recozido	15 - 25%	15 - 25%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recozido	120 - 180 HB	120 - 180 HB	ASTM E10
Resistência ao Impacto	Charpy em entalhe V, -20°C	20 - 30 J	15 - 22 ft-lbf	ASTM E23

As propriedades mecânicas do aço A108 tornam-no adequado para aplicações que exigem boa resistência e ductilidade, como eixos, engrenagens e vários componentes de máquinas. Sua resistência à tração e resistência ao esforço proporcionam um desempenho adequado sob carga mecânica, enquanto sua elongação indica boa ductilidade, permitindo deformação sem fratura.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Unidades Métricas - SI)	Valor (Unidades Imperiais)
Densidade	Temperatura Ambiente	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Ponto de Fusão	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Condutividade Térmica	Temperatura Ambiente	50 W/m·K	34,5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Capacidade Térmica Específica	Temperatura Ambiente	0,49 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	Temperatura Ambiente	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Propriedades físicas chave, como densidade e ponto de fusão, são críticas para aplicações que envolvem ambientes de alta temperatura. A condutividade térmica do aço A108 é moderada, tornando-o adequado para aplicações onde a dissipação de calor é necessária, enquanto sua capacidade térmica específica indica quanta energia é necessária para aumentar sua temperatura.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Classificação de Resistência	Notas
Cloretos	Variável	Ambiente	Regular	Risco de corrosão por picadas
Ácido Sulfúrico	Baixo	Ambiente	Pobre	Não recomendado
Hidróxido de Sódio	Baixo	Ambiente	Regular	Risco de corrosão por tensão

O aço A108 exibe resistência limitada à corrosão, particularmente em ambientes contendo cloretos e ácidos. É suscetível a picaduras e trincas por corrosão sob tensão, especialmente em condições úmidas ou salinas. Comparado a aços inoxidáveis como AISI 304, que oferecem excelente resistência à corrosão, o A108 é menos adequado para aplicações expostas a ambientes hostis.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máx. de Serviço Contínuo	400 °C	752 °F	Adequado para temperaturas moderadas
Temp. Máx. de Serviço Intermitente	500 °C	932 °F	Exposição a curto prazo apenas
Temperatura de Escamação	600 °C	1112 °F	Risco de oxidação além dessa temperatura

O aço A108 mantém suas propriedades mecânicas até temperaturas moderadas, mas começa a perder resistência e ductilidade em temperaturas elevadas. A oxidação pode ocorrer em temperaturas superiores a 600 °C, necessitando medidas de proteção em aplicações de alta temperatura.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Recheio Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Proteção Típico	Notas
MIG	ER70S-6	Mistura de Argônio + CO2	Bom para seções finas
TIG	ER70S-2	Argônio	Requer pré-aquecimento para seções grossas

O aço A108 é geralmente considerado soldável, mas o pré-aquecimento pode ser necessário para seções mais grossas para evitar trincas. O tratamento térmico pós-soldagem pode melhorar as propriedades da zona de solda.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	[Aço A108]	[AISI 1212]	Notas/Dicas
Índice de Usinabilidade Relativo	70	100	A108 é menos usinável que 1212
Velocidade de Corte Típica	30 m/min	45 m/min	Ajustar para desgaste da ferramenta

O aço A108 oferece boa usinabilidade, embora não seja tão favorável quanto alguns aços de usinagem livre como o AISI 1212. Velocidades de corte e ferramentas ótimas devem ser empregadas para minimizar o desgaste.

Conformabilidade

O aço A108 exibe boa conformabilidade, permitindo processos de conformação a frio e a quente. Pode ser dobrado e moldado sem risco significativo de trincas, tornando-o adequado para várias técnicas de fabricação.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Intervalo de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Objetivo Primário / Resultado Esperado
Recozimento	700 - 800 °C / 1292 - 1472 °F	1 - 2 horas	Ar ou água	Amolecimento, melhoria da ductilidade
Endurecimento	800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F	30 min - 1 hora	Óleo ou água	Endurecimento
Tempera	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Ar	Redução da fragilidade

Processos de tratamento térmico, como recozimento, endurecimento e têmpera, podem alterar significativamente a microestrutura do aço A108, melhorando suas propriedades mecânicas. O recozimento amolece o aço, enquanto o endurecimento aumenta a dureza, e a têmpera reduz a fragilidade.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/Sector	Exemplo de Aplicação Específica	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção (Breve)
Automotivo	Engrenagens	Alta resistência, boa usinabilidade	Precisão e durabilidade
Aeroespacial	Componentes estruturais	Leve, boa relação resistência/peso	Desempenho sob estresse
Máquinas	Eixos	Alta resistência à tração, ductilidade	Resistência à fadiga

Outras aplicações incluem:
* - Fixadores
* - Suportes
* - Peças de máquina

O aço A108 é escolhido para aplicações que exigem uma combinação de resistência, usinabilidade e custo-efetividade. Suas propriedades o tornam ideal para componentes que sofrem estresse mecânico significativo.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Perspectivas Adicionais

Característica/Propriedade	[Aço A108]	[AISI 1018]	[AISI 4140]	Nota Breve de Prós/Contras ou Compensação
Propriedade Mecânica Chave	Moderada	Moderada	Alta	A108 é menos forte que 4140
Aspecto de Corrosão Chave	Regular	Regular	Bom	A108 é menos resistente que 4140
Soldabilidade	Boa	Excelente	Regular	A108 é mais fácil de soldar
Usinabilidade	Boa	Excelente	Regular	A108 é menos usinável que 1018
Conformabilidade	Boa	Boa	Regular	A108 é versátil na conformação
Custo Relativo Aproximado	Baixo	Baixo	Moderado	A108 é custo-efetivo
Disponibilidade Típica	Alta	Alta	Moderada	A108 está amplamente disponível

Ao selecionar o aço A108, considerações como custo-efetividade, disponibilidade e requisitos mecânicos específicos são cruciais. Embora ofereça um bom desempenho para muitas aplicações, alternativas como AISI 4140 podem ser preferidas para aplicações de alta resistência, enquanto o AISI 1018 pode ser escolhido para usinabilidade superior.

Em conclusão, o aço A108 é um material versátil e custo-efetivo adequado para uma ampla gama de aplicações. Seu equilíbrio de propriedades o torna uma excelente escolha para componentes usinados de precisão, embora considerações sobre resistência à corrosão e requisitos mecânicos específicos devam orientar a seleção do material.