Aço CK75: Visão Geral das Propriedades e Principais Aplicações

O aço CK75 é uma liga de aço de carbono médio que se enquadra na categoria de aços de alto carbono. Ele é caracterizado principalmente pelo seu teor de carbono, que geralmente varia de 0,65% a 0,75%. Este grau de aço é conhecido por sua excelente dureza e resistência ao desgaste, tornando-o adequado para várias aplicações onde a resistência e a durabilidade são primordiais. O principal elemento de liga no CK75 é o carbono, que influencia significativamente suas propriedades mecânicas, particularmente sua resistência à tração e dureza.

Visão Geral Abrangente

O aço CK75 é classificado como um aço de liga de carbono médio, o que significa que possui um teor de carbono mais alto em comparação com os aços de baixo carbono, levando a uma resistência e dureza aprimoradas. A presença de carbono melhora a capacidade do aço de endurecer através de processos de tratamento térmico, tornando-o uma escolha popular para aplicações que exigem alta resistência e resistência ao desgaste.

As características mais significativas do aço CK75 incluem:

• Alta Dureza: Devido ao seu teor de carbono, o CK75 pode atingir níveis elevados de dureza, especialmente após têmpera e revenido.
• Boa Resistência ao Desgaste: A dureza do aço se traduz em excelente resistência ao desgaste, tornando-o ideal para componentes submetidos a atrito e abrasão.
• Moderada Ductilidade: Embora ofereça boa resistência, o CK75 possui ductilidade moderada, o que pode limitar seu uso em aplicações que exigem deformação extensiva.

Vantagens e Limitações

Vantagens	Limitações
Alta resistência e dureza	Ductilidade limitada
Excelente resistência ao desgaste	Susceptível a trincas durante a soldagem
Boa usinabilidade quando tratado adequadamente	Requer tratamento térmico cuidadoso para evitar fragilidade

O aço CK75 é comumente utilizado na fabricação de molas, ferramentas de corte e vários componentes mecânicos. Sua importância histórica reside em seu uso generalizado nas indústrias automotiva e de máquinas, onde materiais de alto desempenho são essenciais.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização Padrão	Designação/Grau	País/Região de Origem	Anotações/Observações
UNS	G10750	EUA	Equivalente mais próximo ao AISI 1075
AISI/SAE	1075	EUA	Propriedades semelhantes, mas pode ter pequenas diferenças composticionais
DIN	C75	Alemanha	Diferenças menores no teor de carbono
JIS	S75C	Japão	Equivalente com propriedades mecânicas semelhantes
EN	C75	Europa	Equivalente mais próximo com variações menores

As diferenças entre estes graus equivalentes podem afetar a seleção com base em requisitos específicos de aplicação, como dureza, ductilidade e soldabilidade. Por exemplo, enquanto AISI 1075 e CK75 são semelhantes, as pequenas variações no teor de carbono podem levar a diferenças na dureza e usinabilidade.

Propriedades Chave

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa Percentual (%)
C (Carbono)	0,65 - 0,75
Mn (Manganês)	0,30 - 0,60
Si (Silício)	0,15 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,025
S (Enxofre)	≤ 0,025

O papel principal do carbono no aço CK75 é aumentar a dureza e resistência através do tratamento térmico. O manganês contribui para a endurecibilidade e melhora a tenacidade, enquanto o silício ajuda na desoxidação durante a fabricação do aço e aumenta a resistência.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor/Intervalo Típico (Métrico - Unidades SI)	Valor/Intervalo Típico (Unidades Imperiais)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tracção	Endurecido e Revenido	800 - 1000 MPa	1160 - 1450 ksi	ASTM E8
Força de Escoamento (offset de 0,2%)	Endurecido e Revenido	600 - 800 MPa	870 - 1160 ksi	ASTM E8
Alongamento	Endurecido e Revenido	10 - 15%	10 - 15%	ASTM E8
Dureza (HRC)	Endurecido e Revenido	55 - 65 HRC	55 - 65 HRC	ASTM E18
Resistência ao Impacto	-	30 - 50 J a -20°C	22 - 37 ft-lbf a -4°F	ASTM E23

A combinação de alta resistência à tração e ao escoamento, juntamente com a dureza significativa, torna o aço CK75 adequado para aplicações que exigem alta carga mecânica e integridade estrutural, como em componentes automotivos e partes de máquinas.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Métrico - Unidades SI)	Valor (Unidades Imperiais)
Densidade	-	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Ponto de Fusão	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Condutividade Térmica	20 °C	50 W/m·K	34,5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Capacidade Calorífica Específica	20 °C	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	20 °C	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

A densidade do aço CK75 indica sua massa por unidade de volume, o que é importante para aplicações sensíveis ao peso. O ponto de fusão indica sua estabilidade térmica, enquanto a condutividade térmica e a capacidade calorífica específica são críticas para aplicações que envolvem tratamento térmico e processamento térmico.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Classificação de Resistência	Anotações
Atmosférico	-	-	Regular	Susceptível à ferrugem sem revestimentos protetores
Cloretos	Baixo	Ambiente	Pobre	Risco de corrosão em pitting
Ácidos	Diluído	Ambiente	Pobre	Não recomendável para ambientes ácidos
Álcali	Diluído	Ambiente	Regular	Resistência moderada, mas medidas protetoras são recomendadas

O aço CK75 apresenta resistência à corrosão moderada, principalmente devido ao seu teor de carbono. Ele é suscetível à oxidação em ambientes úmidos e requer revestimentos protetores para aplicações ao ar livre. Comparado aos aços inoxidáveis, a resistência à corrosão do CK75 é significativamente inferior, tornando-o menos adequado para aplicações em ambientes altamente corrosivos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máx. de Serviço Contínuo	300 °C	572 °F	A acima desta temperatura, as propriedades podem se degradar
Temp. Máx. de Serviço Intermitente	400 °C	752 °F	Exposição de curto prazo pode ser tolerada
Temperatura de Escamas	600 °C	1112 °F	Risco de escamas em temperaturas elevadas

Em temperaturas elevadas, o aço CK75 mantém sua resistência, mas pode começar a perder dureza e tenacidade. A oxidação pode ocorrer, levando à formação de escamas, o que pode comprometer a integridade do material. Portanto, é essencial considerar a temperatura de operação ao selecionar o CK75 para aplicações em alta temperatura.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Métal de Reposição Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Proteção Típicos	Anotações
MIG	ER70S-6	Mix de Argônio + CO2	Aquecimento prévio recomendado
TIG	ER70S-2	Argônio	Requer tratamento térmico pós-soldagem
Stick	E7018	-	Não recomendado para seções grossas

O aço CK75 apresenta desafios na soldagem devido ao seu alto teor de carbono, que pode levar a trincas. O pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem são recomendados para mitigar esses riscos. Métodos de enchimento adequados devem ser selecionados para garantir compatibilidade e resistência na junta de solda.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	Aço CK75	Aço de Referência (AISI 1212)	Anotações/Dicas
Índice Relativo de Usinabilidade	60	100	Usinabilidade moderada
Velocidade de Corte Típica (Torneamento)	30 m/min	50 m/min	Use ferramentas de carbeto para melhores resultados

O aço CK75 possui usinabilidade moderada, que pode ser melhorada com ferramentas de corte e velocidades apropriadas. O uso de ferramentas de carbeto é recomendado para obter melhores acabamentos de superfície e vida útil da ferramenta.

Formabilidade

O aço CK75 é adequado para processos de conformação a frio e a quente. No entanto, devido ao seu teor de carbono mais alto, ele apresenta endurecimento durante o trabalho, o que pode tornar a deformação extensiva desafiadora. Os raios de dobra recomendados devem ser maiores para evitar trincas durante as operações de conformação.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo de Imersão Típico	Método de Resfriamento	Finalidade Primária / Resultado Esperado
Recozimento	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Ar ou forno	Amolecimento, melhora da ductilidade
Endurecimento	800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F	30 minutos	Óleo ou água	Endurecimento, aumento da resistência
Revenido	150 - 300 °C / 302 - 572 °F	1 hora	Ar	Redução da fragilidade, melhora da tenacidade

Durante o tratamento térmico, o CK75 passa por transformações metalúrgicas significativas. A têmpera aumenta a dureza através da formação de martensita, enquanto o revenido reduz a fragilidade e melhora a tenacidade, tornando o aço mais adequado para aplicações dinâmicas.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/Sector	Exemplo Específico de Aplicação	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção (Resumo)
Automotivo	Molas de lâmina	Alta resistência, excelente resistência ao desgaste	Necessário para aplicações de suporte de carga
Máquinas	Ferramentas de corte	Alta dureza, boa usinabilidade	Essencial para corte de precisão
Aeroespacial	Componentes de trem de pouso	Alta resistência, resistência à fadiga	Crítico para segurança e desempenho

Outras aplicações do aço CK75 incluem:

• Fabricação de engrenagens e eixos: Devido à sua resistência e resistência ao desgaste.
• Produção de facas e lâminas: Onde a dureza é crucial para o desempenho de corte.
• Construção de máquinas pesadas: Para componentes que exigem durabilidade e resistência.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações

Característica/Propriedade	Aço CK75	AISI 1075	AISI 4140	Observação Breve de Prós/Contras ou Compensação
Propriedade Mecânica Chave	Alta dureza	Dureza semelhante	Dureza inferior	CK75 oferece melhor resistência ao desgaste
Aspecto de Corrosão Chave	Resistência regular	Resistência regular	Boa resistência	AISI 4140 é melhor para ambientes corrosivos
Soldabilidade	Desafiadora	Moderada	Boa	CK75 requer manuseio cuidadoso durante a soldagem
Usinabilidade	Moderada	Boa	Moderada	AISI 1075 é mais fácil de usinar
Formabilidade	Moderada	Boa	Moderada	AISI 1075 oferece melhor formabilidade
Custo Relativo Aproximado	Moderado	Moderado	Mais alto	CK75 é econômico para aplicações de alta resistência
Disponibilidade Típica	Comum	Comum	Menos comum	CK75 está amplamente disponível em várias formas

Ao selecionar o aço CK75, considerações como custo-efetividade, disponibilidade e requisitos específicos de aplicação devem ser avaliadas. Enquanto oferece excelentes propriedades mecânicas, suas limitações em soldabilidade e resistência à corrosão devem ser cuidadosamente consideradas com base no uso pretendido. Além disso, as propriedades magnéticas do CK75 o tornam adequado para aplicações onde a interferência magnética é uma preocupação.

Em resumo, o aço CK75 é um aço de carbono médio versátil que se destaca em aplicações que exigem alta resistência e resistência ao desgaste, tornando-o uma escolha preferida em várias indústrias.