Domex Steel: Visão geral das propriedades e aplicações chave
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Domex Steel é uma marca de aço estrutural de alta resistência produzida pela SSAB, uma empresa sueca de aço. Essa classe de aço é classificada principalmente como um aço de baixa liga e alta resistência, projetado para aplicações que exigem propriedades mecânicas superiores e excelente soldabilidade. Os principais elementos de liga no Domex Steel incluem manganês, silício e carbono, que aumentam sua resistência e tenacidade, mantendo boa ductilidade.
Visão Geral Completa
Domex Steel é conhecido por suas excelentes propriedades mecânicas, incluindo alta resistência ao escoamento e resistência à tração, tornando-o adequado para aplicações estruturais exigentes. O aço apresenta boa soldabilidade e conformabilidade, permitindo que seja facilmente moldado e unido em vários processos de construção. Suas propriedades inerentes incluem:
- Alta Resistência: Domex Steel oferece uma resistência ao escoamento que geralmente varia de 355 MPa a 700 MPa, dependendo da classe específica.
- Boa Tenacidade: O aço mantém sua tenacidade mesmo em baixas temperaturas, tornando-o adequado para várias condições ambientais.
- Excelente Soldabilidade: Domex Steel pode ser soldado usando técnicas padrão sem a necessidade de pré-aquecimento, o que simplifica os processos de fabricação.
Vantagens e Limitações
Vantagens (Prós) | Limitações (Contras) |
---|---|
Alta relação resistência/peso | Resistência à corrosão limitada em comparação com os aços inoxidáveis |
Excelente soldabilidade | Pode exigir tratamento de superfície para ambientes específicos |
Boa conformabilidade | Custo mais alto em comparação com aços carbono padrão |
Domex Steel possui uma posição de mercado forte, particularmente na Europa, onde é amplamente utilizado nos setores de construção, automotivo e manufatura. Sua importância histórica reside em seu desenvolvimento como resposta à necessidade de materiais mais fortes e leves que possam suportar demandas rigorosas em aplicações estruturais.
Nomes Alternativos, Padrões e Equivalentes
Organização Padrão | Designação/Classe | País/Região de Origem | Notas/Comentários |
---|---|---|---|
EN | S355MC | Europa | Equivalente mais próximo ao ASTM A572 Grau 50 |
ASTM | A572 Grau 50 | EUA | Diferenças composticionais menores a serem observadas |
JIS | SM490A | Japão | Propriedades semelhantes, mas elementos de liga diferentes |
DIN | St52-3 | Alemanha | Comparável em resistência, mas aplicações diferentes |
Domex Steel é frequentemente comparado com outros aços estruturais como S355 e A572. Embora essas classes ofereçam propriedades mecânicas semelhantes, diferenças nos elementos de liga podem afetar o desempenho em aplicações específicas, particularmente em termos de soldabilidade e resistência à corrosão.
Propriedades Principais
Composição Química
Elemento (Símbolo e Nome) | Faixa de Percentagem (%) |
---|---|
C (Carbono) | 0.10 - 0.20 |
Si (Silício) | 0.15 - 0.40 |
Mn (Manganês) | 1.20 - 1.60 |
P (Fósforo) | ≤ 0.025 |
S (Enxofre) | ≤ 0.015 |
Os principais elementos de liga no Domex Steel desempenham papéis cruciais na definição de suas propriedades. Por exemplo, o manganês aumenta a endurecibilidade e resistência, enquanto o silício melhora a desoxidação durante a fabricação do aço e contribui para a tenacidade geral. O carbono é essencial para atingir os níveis de resistência desejados, mas seu teor é cuidadosamente controlado para manter a ductilidade.
Propriedades Mecânicas
Propriedade | Condição/Temperatura | Valor Típico/Faixa (Métrico) | Valor Típico/Faixa (Imperial) | Padrão de Referência para Método de Teste |
---|---|---|---|---|
Resistência à Tração | Endurecido & Temperado | 490 - 700 MPa | 71 - 102 ksi | ASTM E8 |
Resistência ao Escoamento (offset de 0,2%) | Endurecido & Temperado | 355 - 690 MPa | 51 - 100 ksi | ASTM E8 |
Alongamento | Endurecido & Temperado | 20 - 25% | 20 - 25% | ASTM E8 |
Dureza (Brinell) | Endurecido & Temperado | 160 - 250 HB | 160 - 250 HB | ASTM E10 |
Resistência ao Impacto | -40°C | 27 J | 20 ft-lbf | ASTM E23 |
A combinação de alta resistência à tração e resistência ao escoamento torna o Domex Steel particularmente adequado para aplicações que envolvem cargas pesadas e requisitos de integridade estrutural. Sua tenacidade em baixas temperaturas garante confiabilidade em ambientes frios, tornando-o uma escolha preferida na construção e em máquinas pesadas.
Propriedades Físicas
Propriedade | Condição/Temperatura | Valor (Métrico) | Valor (Imperial) |
---|---|---|---|
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/h·ft²·°F |
Capacidade Calorífica Específica | - | 460 J/kg·K | 0.11 BTU/lb·°F |
Resistividade Elétrica | - | 0.0000017 Ω·m | 0.0000017 Ω·in |
Propriedades físicas-chave como densidade e condutividade térmica são significativas para aplicações em engenharia estrutural. A densidade do Domex Steel permite designs leves, enquanto sua condutividade térmica assegura uma dissipação eficaz de calor em aplicações como componentes automotivos.
Resistência à Corrosão
Agente Corrosivo | Concentração (%) | Temperatura (°C/°F) | Avaliação de Resistência | Notas |
---|---|---|---|---|
Cloretos | 3% | 25°C / 77°F | Razoável | Risco de picotamento |
Ácido Sulfúrico | 10% | 20°C / 68°F | Pobre | Não recomendado |
Atmosférico | - | - | Bom | Requer manutenção |
Domex Steel apresenta resistência moderada à corrosão, particularmente em condições atmosféricas. No entanto, é suscetível ao picotamento em ambientes com cloretos e não deve ser utilizado em condições ácidas sem revestimentos protetores. Em comparação com aços inoxidáveis, o Domex Steel requer tratamentos de superfície adicionais para melhorar a resistência à corrosão.
Resistência ao Calor
Propriedade/Limite | Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Observações |
---|---|---|---|
Temperatura Máxima de Serviço Contínuo | 400 °C | 752 °F | Adequado para aplicações estruturais |
Temperatura Máxima de Serviço Intermitente | 500 °C | 932 °F | Exposição a curto prazo apenas |
Temperatura de Escamação | 600 °C | 1112 °F | Risco de oxidação além deste ponto |
Em temperaturas elevadas, Domex Steel mantém sua resistência, mas pode sofrer oxidação se exposto ao ar. Seu desempenho em aplicações de alta temperatura é geralmente bom, mas deve-se ter cuidado para evitar exposição prolongada a temperaturas acima de 400 °C.
Propriedades de Fabricação
Soldabilidade
Processo de Soldagem | Metal de Adição Recomendado (Classificação AWS) | Gás/Fluxo de Proteção Típico | Notas |
---|---|---|---|
MIG | ER70S-6 | Argônio + CO2 | Bom para seções finas |
TIG | ER70S-2 | Argônio | Excelente para trabalhos de precisão |
Stick | E7018 | - | Adequado para trabalho externo |
Domex Steel é altamente soldável usando técnicas padrão de soldagem. O pré-aquecimento geralmente não é necessário, mas o tratamento térmico pós-soldagem pode ser benéfico para aliviar tensões. Defeitos comuns incluem rachaduras se não forem geridas adequadamente durante o processo de soldagem.
Usinabilidade
Parâmetro de Usinagem | Domex Steel | AISI 1212 | Notas/Dicas |
---|---|---|---|
Índice Relativo de Usinabilidade | 70 | 100 | Boa usinabilidade com ferramentas adequadas |
Velocidade de Corte Típica (Torção) | 40 m/min | 60 m/min | Ajustar com base nas ferramentas |
Domex Steel oferece boa usinabilidade, embora exija ferramentas e velocidades de corte apropriadas para otimizar o desempenho. Desafios podem surgir com o desgaste das ferramentas, exigindo monitoramento regular durante as operações de usinagem.
Conformabilidade
Domex Steel apresenta excelente conformabilidade, permitindo processos de conformação a frio e a quente. Ele pode ser dobrado e moldado sem risco significativo de rachaduras, tornando-o adequado para geometrias complexas em aplicações estruturais.
Tratamento Térmico
Processo de Tratamento | Faixa de Temperatura (°C/°F) | Tempo de Imersão Típico | Método de Resfriamento | Propósito Primário / Resultado Esperado |
---|---|---|---|---|
Recozimento | 600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F | 1 - 2 horas | Ar ou água | Melhorar a ductilidade e reduzir a dureza |
Endurecimento | 800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F | 30 minutos | Água ou óleo | Aumentar dureza e resistência |
Tempera | 400 - 600 °C / 752 - 1112 °F | 1 hora | Ar | Reduzir fragilidade e melhorar tenacidade |
Os processos de tratamento térmico afetam significativamente a microestrutura do Domex Steel, melhorando suas propriedades mecânicas. O endurecimento aumenta a dureza, enquanto a tempera equilibra resistência e ductilidade, tornando-o adequado para diversas aplicações estruturais.
Aplicações Típicas e Usos Finais
Indústria/Sector | Exemplo de Aplicação Específica | Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação | Razão pela Seleção (Resumo) |
---|---|---|---|
Construção | Vigas e colunas de aço | Alta resistência, boa soldabilidade | Integridade estrutural |
Automotivo | Componentes de chassi | Leve, alta resistência | Eficiência de combustível |
Fabricação de Máquinas | Estruturas de máquinas pesadas | Tenacidade, conformabilidade | Dureza sob carga |
Outras aplicações incluem:
- Pontes: Utilizado por sua alta relação resistência/peso.
- Equipamentos Agrícolas: Escolhido por sua durabilidade e resistência ao desgaste.
- Veículos Ferroviários: Selecionado por sua tenacidade e capacidade de suportar cargas dinâmicas.
Domex Steel é favorecido nessas aplicações devido à sua combinação de resistência, soldabilidade e conformabilidade, que são críticas para garantir segurança e desempenho.
Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Insights Adicionais
Característica/Propriedade | Domex Steel | Aço S355 | Aço A572 | Nota Breve de Prós/Contras ou Troca |
---|---|---|---|---|
Propriedade Mecânica Principal | Alta resistência ao escoamento | Resistência ao escoamento moderada | Alta resistência ao escoamento | Domex oferece resistência superior |
Aspecto de Corrosão Principal | Resistência razoável | Boa resistência | Resistência moderada | Domex pode exigir revestimentos |
Soldabilidade | Excelente | Boa | Boa | Domex é mais fácil de soldar |
Usinabilidade | Boa | Moderada | Alta | Domex requer ferramentas cuidadosas |
Conformabilidade | Excelente | Boa | Boa | Domex é mais versátil |
Custo Aproximado Relativo | Moderado | Baixo | Moderado | Custo varia conforme condições de mercado |
Disponibilidade Típica | Moderada | Alta | Alta | Domex pode ser menos disponível |
Ao selecionar o Domex Steel, as considerações incluem suas propriedades mecânicas, custo-efetividade e disponibilidade. Sua combinação única de resistência e soldabilidade o torna adequado para uma ampla gama de aplicações, embora sua resistência à corrosão possa exigir medidas protectoras adicionais em certos ambientes.
Em resumo, o Domex Steel se destaca como um material versátil no mercado de aço estrutural, oferecendo uma mistura de alto desempenho e adaptabilidade para várias aplicações de engenharia.