Visão Geral das Propriedades do Aço St 37 e Principais Aplicações

Aço St 37, também conhecido como S235JR, é um grau de aço estrutural de baixo carbono amplamente utilizado em aplicações de construção e engenharia. Classificado como um aço estrutural não ligado, consiste principalmente de ferro com uma pequena porcentagem de carbono, tipicamente em torno de 0,17% a 0,20%. O baixo teor de carbono contribui para sua excelente soldabilidade e usinabilidade, tornando-o uma escolha preferida para vários componentes estruturais.

Visão Geral Abrangente

O aço St 37 é caracterizado por suas boas propriedades mecânicas, incluindo resistência à tração e resistência ao escoamento moderadas, que o tornam adequado para uma variedade de aplicações estruturais. Os principais elementos de liga no aço St 37 incluem manganês, que melhora a endurecibilidade e a resistência, e silício, que melhora a resistência à oxidação. As propriedades inerentes do aço incluem boa ductilidade, tenacidade e soldabilidade, permitindo que seja facilmente moldado e formatado em vários componentes estruturais.

Vantagens (Prós)	Limitações (Contras)
Excelente soldabilidade	Resistência à corrosão limitada
Boa usinabilidade	Menor resistência em comparação com aços de grau superior
Custo-benefício	Não adequado para aplicações em alta temperatura
Aplicações versáteis	Susceptível a corrosão em ambientes corrosivos

Historicamente, o aço St 37 tem sido um produto básico na indústria da construção, particularmente na Europa, devido ao seu equilíbrio entre resistência e ductilidade. Suas aplicações comuns vão desde vigas e colunas em edifícios até estruturas para maquinário e veículos. A posição de mercado do aço permanece forte devido à sua ampla disponibilidade e custo-benefício.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização de Normas	Designação/Grau	País/Região de Origem	Notas/Observações
EN	S235JR	Europa	Equivalente mais próximo ao St 37
DIN	St 37	Alemanha	Designação histórica
ASTM	A36	EUA	Propriedades similares, mas com composição química diferente
JIS	SS400	Japão	Comparável, mas pode ter resistência ao escoamento diferente
ISO	S235	Internacional	Equivalente geral, aplicações similares

Embora o St 37 e seus equivalentes, como S235JR e A36, sejam frequentemente considerados intercambiáveis, diferenças sutis na composição química e nas propriedades mecânicas podem afetar o desempenho em aplicações específicas. Por exemplo, o A36 pode ter uma resistência ao escoamento ligeiramente superior, tornando-o mais adequado para certas aplicações estruturais.

Propriedades Chave

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa de Percentagem (%)
C (Carbono)	0,12 - 0,20
Mn (Manganês)	0,30 - 0,60
Si (Silício)	0,10 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,045
S (Enxofre)	≤ 0,045

O papel principal do carbono no aço St 37 é aumentar a resistência e dureza. O manganês melhora a dureza e tenacidade, enquanto o silício contribui para a resistência à oxidação. Os baixos níveis de fósforo e enxofre ajudam a manter a ductilidade e soldabilidade.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Temperatura do Teste	Valor Típico/Faixa (Métrica)	Valor Típico/Faixa (Imperial)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recozido	Temperatura Ambiente	370 - 510 MPa	54 - 74 ksi	ASTM E8
Resistência ao Escoamento (deslocamento de 0,2%)	Recozido	Temperatura Ambiente	235 MPa	34 ksi	ASTM E8
Elongação	Recozido	Temperatura Ambiente	20%	20%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recozido	Temperatura Ambiente	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Resistência ao Impacto	Charpy V-notch	-20°C (-4°F)	≥ 27 J	≥ 20 ft-lbf	ASTM E23

A combinação de resistência à tração e resistência ao escoamento moderadas, juntamente com boa ductilidade, torna o aço St 37 adequado para aplicações estruturais onde a capacidade de suporte de carga e flexibilidade são essenciais. Sua resistência ao impacto em baixas temperaturas garante desempenho em ambientes mais frios.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Métrico)	Valor (Imperial)
Densidade	Temperatura Ambiente	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Ponto de Fusão	-	1420 - 1540 °C	2590 - 2810 °F
Condutividade Térmica	Temperatura Ambiente	50 W/m·K	34,5 BTU·in/h·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

A densidade do aço St 37 indica seu peso, o que é crucial para cálculos estruturais. A condutividade térmica sugere boas propriedades de dissipação de calor, enquanto a capacidade térmica específica indica quanta energia é necessária para aumentar sua temperatura, relevante em aplicações envolvendo flutuações de temperatura.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Avaliação de Resistência	Notas
Atmosférica	Varies	Ambiente	Regular	Susceptível à ferrugem
Cloretos	Varies	Ambiente	Pobre	Risco de corrosão
Ácidos	Varies	Ambiente	Pobre	Não recomendado
Alcalinos	Varies	Ambiente	Regular	Resistência moderada

O aço St 37 exibe resistência à corrosão limitada, particularmente em ambientes ricos em cloreto onde a corrosão pode ocorrer. Comparado a aços inoxidáveis, como AISI 304, que oferecem excelente resistência à corrosão, o St 37 é menos adequado para aplicações expostas a ambientes rigorosos. Em comparação com outros aços Carbono, seu desempenho é adequado, mas requer revestimentos ou tratamentos protetores em ambientes corrosivos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máxima de Serviço Contínuo	400 °C	752 °F	Resistência à oxidação limitada
Temp. Máxima de Serviço Intermitente	450 °C	842 °F	Risco de formação de escalas
Temperatura de Formação de Escalas	600 °C	1112 °F	Começa a perder resistência

Em temperaturas elevadas, o aço St 37 pode sofrer oxidação e formação de escalas, o que pode comprometer sua integridade estrutural. Seu desempenho diminui além de 400 °C, tornando-o inadequado para aplicações em alta temperatura, como vasos de pressão ou trocadores de calor.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Adição Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Proteção Típico	Notas
MIG	ER70S-6	Argônio + mistura de CO2	Boas resultados com técnica adequada
TIG	ER70S-2	Argônio	Excelente para seções finas
SMAW	E7018	-	Requer pré-aquecimento para seções grossas

O aço St 37 é conhecido por sua excelente soldabilidade, tornando-o adequado para vários processos de soldagem. O pré-aquecimento pode ser necessário para seções mais grossas para evitar trincas. O tratamento térmico pós-soldagem pode melhorar as propriedades mecânicas das soldas.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	Aço St 37	AISI 1212	Notas/Dicas
Índice Relativo de Usinabilidade	70%	100%	Bom para usinagem geral
Velocidade de Corte Típica (Torneamento)	80 m/min	120 m/min	Ajustar para desgaste de ferramenta

O aço St 37 oferece boa usinabilidade, embora não seja tão fácil de usinar quanto alguns aços de carbono de maior teor. Velocidades de corte ótimas e ferramentas devem ser empregadas para obter os melhores resultados.

Formabilidade

O aço St 37 apresenta boa formabilidade, permitindo processos de conformação a frio e a quente. Ele pode ser dobrado, estampado e moldado sem risco significativo de trincas. O efeito de endurecimento por trabalho deve ser considerado durante operações de conformação extensas.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Propósito Primário / Resultado Esperado
Recozimento	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Ar ou água	Abrandamento, melhoria da ductilidade
Normalização	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 - 2 horas	Ar	Estrutura de grão refinada
Temple	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 minutos	Água ou óleo	Aumento da dureza

Processos de tratamento térmico, como recozimento e normalização, podem alterar significativamente a microestrutura do aço St 37, melhorando suas propriedades mecânicas. O recozimento amolece o aço, enquanto a normalização refina a estrutura do grão, melhorando a resistência e tenacidade.

Aplicações e Usos Típicos

Indústria/setor	Exemplo de Aplicação Específica	Propriedades Chave do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção (Resumo)
Construção	Vigas estruturais	Boa resistência, soldabilidade	Custo-benefício e versatilidade
Automotiva	Componentes de chassi	Ductilidade, usinabilidade	Leve e resistente
Maquinário	Estruturas e suportes	Tenacidade, formabilidade	Fácil de fabricar
Construção Naval	Estruturas do casco	Resistência à corrosão (com revestimentos)	Durável e confiável

Outras aplicações incluem:

• • Pontes e viadutos
• • Estruturas de equipamentos industriais
• • Máquinas agrícolas

O aço St 37 é escolhido para essas aplicações devido ao seu equilíbrio entre resistência, ductilidade e custo-benefício, tornando-o ideal para componentes estruturais que exigem desempenho confiável.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações

Característica/Propriedade	Aço St 37	Aço A36	Aço S235JR	Nota Breve de Prós/Contras ou Compromissos
Propriedade Mecânica Chave	Moderada	Moderada	Moderada	Desempenho similar entre os graus
Aspecto de Corrosão Chave	Regular	Regular	Regular	Todos exigem medidas protetoras
Soldabilidade	Excelente	Boa	Excelente	St 37 e S235JR se destacam na soldagem
Usinabilidade	Boa	Excelente	Boa	A36 é mais fácil de usinar
Formabilidade	Boa	Boa	Boa	Todos os graus são conformáveis
Custo Relativo Aprox.	Baixo	Baixo	Baixo	Opções custo-benefício
Disponibilidade Típica	Alta	Alta	Alta	Amplamente disponível

Ao selecionar o aço St 37, as considerações incluem sua relação custo-benefício, disponibilidade e adequação para aplicações específicas. Embora ofereça boas propriedades mecânicas, sua resistência à corrosão limitada pode exigir revestimentos protetores em certos ambientes. Além disso, sua soldabilidade e usinabilidade o tornam uma escolha versátil para várias aplicações de engenharia.

Em resumo, o aço St 37 é um grau de aço estrutural confiável e amplamente utilizado, oferecendo um equilíbrio de força, ductilidade e custo-benefício. Suas aplicações abrangem várias indústrias, tornando-o um material fundamental na engenharia e construção modernas.