Aço Galvanizado (Revestido): Propriedades e Principais Aplicações

Aço galvanizado, comumente referido como aço revestido, é um tipo de aço que foi revestido com uma camada de zinco para aumentar sua resistência à corrosão. Essa classificação de aço é principalmente classificada como aço carbono baixo, que é conhecido por sua ductilidade e soldabilidade. O processo de galvanização envolve galvanização por imersão a quente ou galvanização eletrolítica, ambos fornecendo uma camada de zinco protetora que previne a ferrugem e prolonga a vida útil do aço.

Visão Geral Abrangente

O aço galvanizado é caracterizado por sua excelente resistência à corrosão, que se deve principalmente ao revestimento protetor de zinco que atua como uma barreira contra fatores ambientais. O principal elemento de liga no aço galvanizado é o zinco, que, quando exposto à umidade, forma uma camada protetora de óxido de zinco que previne a corrosão adicional do aço subjacente.

Características principais:
- Resistência à Corrosão: O revestimento de zinco fornece uma camada sacrificial que protege o aço da ferrugem.
- Ductilidade e Soldabilidade: O baixo teor de carbono permite fácil fabricação e soldagem.
- Acabamento de Superfície: O aço galvanizado possui um acabamento brilhante e esteticamente agradável que é frequentemente desejável em aplicações arquitetônicas.

Vantagens:
- Vida Útil Prolongada: O aço galvanizado pode durar décadas sem uma corrosão significativa.
- Custo-Efetivo: O investimento inicial em aço galvanizado pode ser compensado por sua longevidade e custos de manutenção reduzidos.
- Versatilidade: Adequado para uma ampla gama de aplicações, desde construção até automotiva.

Limitações:
- Sensibilidade à Temperatura: O revestimento de zinco pode se degradar em altas temperaturas, limitando seu uso em aplicações de alta temperatura.
- Dano à Superfície: Arranhões ou abrasões podem expor o aço subjacente, levando à corrosão localizada.
- Peso: O revestimento de zinco adicionado aumenta o peso do aço, o que pode ser uma consideração em algumas aplicações.

Historicamente, o aço galvanizado desempenhou um papel significativo em várias indústrias, particularmente nos setores de construção e automotivo, onde sua durabilidade e resistência a fatores ambientais são fundamentais.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização Normativa	Designação/Classificação	País/Região de Origem	Notas/Observações
UNS	G90	EUA	Equivalente mais próximo para resistência à corrosão
ASTM	A653/A653M	EUA	Especificação para aço galvanizado por imersão a quente
EN	10346	Europa	Padrão europeu para aço galvanizado continuamente
JIS	G3302	Japão	Padrão japonês para aço galvanizado por imersão a quente
ISO	1461	Internacional	Padrão para revestimentos galvanizados por imersão a quente

As diferenças entre as classificações equivalentes podem afetar o desempenho, particularmente em termos de resistência à corrosão e propriedades mecânicas. Por exemplo, o G90 oferece um revestimento de zinco mais espesso em comparação ao G60, o que pode ser crítico em ambientes com alto potencial de corrosão.

Propriedades principais

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa de Percentagem (%)
C (Carbono)	0,05 - 0,25
Mn (Manganês)	0,30 - 0,60
P (Fósforo)	≤ 0,04
S (Enxofre)	≤ 0,05
Zn (Zinco)	90 - 98 (revestimento)

O papel principal do zinco no aço galvanizado é fornecer resistência à corrosão. O carbono e o manganês contribuem para a resistência e ductilidade do aço, enquanto o fósforo e o enxofre são controlados para manter a soldabilidade e reduzir a fragilidade.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor/Tamanho Típico (Métrico - Unidades SI)	Valor/Tamanho Típico (Unidades Imperiais)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recozido	270 - 450 MPa	39 - 65 ksi	ASTM E8
Resistência ao Esforço (0,2% offset)	Recozido	200 - 350 MPa	29 - 51 ksi	ASTM E8
Elongação	Recozido	20 - 30%	20 - 30%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recozido	120 - 180 HB	120 - 180 HB	ASTM E10
Resistência ao Impacto (Charpy)	-20°C	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

A combinação dessas propriedades mecânicas torna o aço galvanizado adequado para aplicações que requerem boa resistência e ductilidade, como componentes estruturais e peças automotivas.

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 Térmica Específica	-	0,49 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	-	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Propriedades físicas chave, como densidade e condutividade térmica, são cruciais em aplicações onde peso e dissipação de calor são fatores, como em sistemas de HVAC e componentes automotivos.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Classificação de Resistência	Notas
Água Salgada	3,5	25/77	Regular	Risco de pontuação
Ácido Acético	5	20/68	Pobre	Susceptível a SCC
Ácido Sulfúrico	10	25/77	Não Recomendado	Corrosão rápida

O aço galvanizado exibe excelente resistência à corrosão atmosférica e à água salgada, tornando-o ideal para aplicações ao ar livre. No entanto, é suscetível à corrosão em ambientes ácidos, o que pode levar à degradação rápida. Comparado ao aço inoxidável, o aço galvanizado é menos resistente a agentes corrosivos, particularmente em ambientes agressivos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máx. de Serviço Contínuo	200	392	Além disso, o zinco começa a oxidar
Temp. Máx. de Serviço Intermitente	300	572	Exposição de curto prazo é aceitável
Temp. de Formação de Escama	400	752	Risco de perda de zinco em temperaturas mais altas

Em temperaturas elevadas, o aço galvanizado pode perder seu revestimento protetor de zinco, o que compromete sua resistência à corrosão. Isso o torna inadequado para aplicações de alta temperatura sem medidas protetoras adicionais.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Recheio Recomendado (Classificação AWS)	Gás de Proteção/Fluxo Típico	Notas
MIG	ER70S-6	Argônio/CO2	Bom para seções finas
TIG	ER70S-2	Argônio	Proporciona soldagens limpas
Stick	E7018	-	Requer pré-aquecimento para seções grossas

O aço galvanizado pode ser soldado usando vários métodos, mas deve-se ter cuidado para evitar superaquecimento, que pode levar à vaporização do zinco e a defeitos de solda. O pré-aquecimento pode ser necessário para seções mais grossas para garantir uma fusão apropriada.

Maquinabilidade

Parâmetro de Usinagem	Aço Galvanizado	AISI 1212	Notas/Dicas
Índice de Usinabilidade Relativa	60	100	Mais difícil devido ao revestimento
Velocidade de Corte Típica (torneamento)	30 m/min	50 m/min	Ajustar para a espessura do revestimento

A usinagem do aço galvanizado pode ser desafiadora devido ao revestimento de zinco, que pode desgastar as ferramentas de corte mais rapidamente do que o aço não revestido. Usar ferramentas afiadas e velocidades de corte adequadas pode mitigar esses problemas.

Formabilidade

O aço galvanizado apresenta boa formabilidade, tornando-o adequado para processos de formação a frio e a quente. No entanto, o revestimento de zinco pode afetar o raio de dobra, e deve-se ter cuidado para evitar fraturas durante as operações de formação.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo de Imersão Típico	Método de Resfriamento	Finalidade Primária / Resultado Esperado
Recozimento	600 - 700 / 1112 - 1292	1 - 2 horas	Ar	Melhorar ductilidade e reduzir dureza
Normalização	800 - 900 / 1472 - 1652	1 - 2 horas	Ar	Refinar a estrutura do grão

Os processos de tratamento térmico podem alterar significativamente a microestrutura do aço galvanizado, aprimorando suas propriedades mecânicas. O recozimento, por exemplo, pode melhorar a ductilidade, facilitando o trabalho na fabricação.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/Sector	Exemplo de Aplicação Específica	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão da Seleção (Breve)
Construção	Chapinhas para Telhados	Resistência à Corrosão, Ductilidade	Uso externo duradouro
Automotivo	Painéis de Carroçaria	Resistência, Formabilidade	Leve e durável
Agricultura	Fencing	Resistência à Corrosão, Soldabilidade	Exposição a ambientes adversos
HVAC	Condutos	Condutividade Térmica, Resistência à Corrosão	Transferência de calor eficiente

Outras aplicações incluem:
- Invólucros Elétricos: Proteção contra umidade e corrosão.
- Móveis: Atração estética e durabilidade.
- Canos e Tubos: Resistência à ferrugem em aplicações de encanamento.

O aço galvanizado é escolhido para essas aplicações devido ao seu equilíbrio entre resistência, resistência à corrosão e custo-efetividade, tornando-o ideal para ambientes onde a exposição à umidade é uma preocupação.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Insights

Característica/Propriedade	Aço Galvanizado	Aço Inoxidável	Aço Carbono	Nota Breve sobre Prós/Contras ou Trade-off
Propriedade Mecânica Chave	Força Moderada	Alta Força	Variável	O galvanizado é menos forte que o inox
Aspecto de Corrosão Chave	Bom	Excelente	Pobre	O galvanizado é adequado para exposição moderada
Soldabilidade	Boa	Excelente	Boa	O galvanizado requer cuidados para evitar defeitos
Maquinabilidade	Moderada	Boa	Alta	O revestimento pode desgastar ferramentas mais rapidamente
Formabilidade	Boa	Moderada	Boa	Revestimento de zinco afeta a dobra
Custo Aproximado Relativo	Baixo	Alto	Baixo	O galvanizado é custo-efetivo
Disponibilidade Típica	Alta	Moderada	Alta	Amplamente disponível em várias formas

Ao selecionar aço galvanizado, as considerações incluem custo-efetividade, disponibilidade e requisitos específicos da aplicação. Seu equilíbrio de propriedades o torna uma escolha versátil para muitas indústrias, embora suas limitações em ambientes de alta temperatura e ácidos devam ser reconhecidas. Além disso, devem ser consideradas as questões de segurança relacionadas ao manuseio de materiais galvanizados, especialmente durante a soldagem, para evitar a exposição a fumos de zinco.

Em resumo, o aço galvanizado é um material extremamente valioso na engenharia e construção modernas, oferecendo uma combinação única de propriedades que o tornam adequado para uma ampla gama de aplicações. Sua importância histórica e relevância contínua em vários setores sublinham sua importância na ciência dos materiais e engenharia.