SGCC vs SGCD1 – Composição, Tratamento Térmico, Propriedades e Aplicações

Introdução

SGCC e SGCD1 são dois graus de chapa de aço galvanizado comumente especificados, usados em toda a indústria automotiva, de eletrodomésticos, construção e fabricação geral. Engenheiros e profissionais de compras frequentemente ponderam a proteção contra corrosão e o custo em relação à conformabilidade e à resistência em serviço ao selecionar entre eles. Os contextos típicos de decisão incluem: escolher uma chapa galvanizada de baixo custo e uso geral para painéis não críticos (SGCC) versus selecionar uma chapa revestida capaz de conformação profunda para operações complexas de conformação e alongamento (SGCD1).

A principal distinção prática entre SGCC e SGCD1 reside em sua química e intenção de processamento: SGCD1 é formulado e processado para uma melhor conformabilidade a frio (menor carbono efetivo e controle mais rigoroso de impurezas/microligas), enquanto SGCC é um produto galvanizado de qualidade comercial geral com composição e propriedades otimizadas para uso amplo e econômico. Como ambos são produtos galvanizados destinados a aplicações semelhantes, as comparações diretas frequentemente se concentram nas diferenças de conformabilidade, endurecimento, soldabilidade e propriedades mecânicas finais impulsionadas pela composição.

1. Normas e Designações

• JIS (Japão): SGCC, SGCD1 são designações JIS para chapa e fita de aço galvanizado por imersão a quente. Elas aparecem na JIS G3302 (chapa e fita de aço galvanizado por imersão a quente) e nas normas de aço base laminado a frio relacionadas da JIS (por exemplo, JIS G3141 para aço carbono reduzido a frio).
• EN (Europa): Funções equivalentes são desempenhadas pelas categorias DX51D / DX53D / DX54D para chapa de aço galvanizado (família EN 10346 / EN 10142 / EN 10152); o mapeamento de grau específico depende dos requisitos mecânicos e de superfície, em vez de nomenclatura idêntica.
• ASTM/ASME: A ASTM não utiliza os nomes SGCC/SGCD; materiais comparáveis seriam aços laminados a frio de qualidade comercial e de qualidade para conformação profunda que são posteriormente galvanizados para atender às famílias ASTM A653 (chapa de aço revestido de zinco (galvanizado)) ou A527.
• GB (China): As normas GB/T utilizam códigos de grau diferentes (por exemplo, SGCC aparece em algumas normas chinesas traduzidas também). Verifique os equivalentes das normas locais.

Classificação: tanto SGCC quanto SGCD1 são aços carbono (baixo carbono) (não inoxidáveis, ligas ou HSLA). SGCD1 é um aço galvanizado de grau de conformação de baixo carbono projetado para superior conformabilidade; SGCC é um aço galvanizado de qualidade comercial.

2. Composição Química e Estratégia de Liga

A tabela a seguir fornece intervalos de composição indicativos (wt%). Estes são intervalos representativos típicos para graus comerciais e de conformação estilo JIS—especificações reais de usina e limites padrão devem ser verificados nos certificados de teste da usina.

Elemento	SGCC (intervalo típico, wt%)	SGCD1 (intervalo típico, wt%)
C	0.02 – 0.12	0.02 – 0.10 (meta mais baixo para conformabilidade)
Mn	0.10 – 0.60	0.10 – 0.60
Si	0.02 – 0.30	≤ 0.10 (mantido baixo para superfície e conformabilidade)
P	≤ 0.05 (controlado)	≤ 0.03 – 0.05 (controle mais rigoroso desejável)
S	≤ 0.05 (reduzido)	≤ 0.02 – 0.03 (preferencialmente mais baixo)
Cr	Tipicamente < 0.10	Tipicamente < 0.05
Ni	Tipicamente < 0.10	Tipicamente < 0.05
Mo	Tipicamente < 0.05	Tipicamente < 0.03
V, Nb, Ti	Ausente ou traço	Geralmente ausente; microligação incomum
B	Traço se presente	Traço se presente
N	Traço	Traço

Como a liga afeta as propriedades: - Carbono: Principal determinante da resistência e endurecimento. Menor carbono melhora a ductilidade e a conformabilidade (vantagem SGCD1). Maior carbono aumenta a resistência, mas reduz a capacidade de conformação profunda. - Manganês e silício: Adicionados para aumentar a resistência e o controle de desoxidação. Excesso de Si/Mn pode afetar negativamente a adesão do revestimento e a conformação; SGCD1 frequentemente especifica menor Si. - Fósforo/enxofre: Impurezas que podem embrittle as fronteiras de grão e reduzir a ductilidade; graus de conformação impõem limites mais rigorosos ou utilizam processamento adicional para controlar esses. - Microligação (V, Nb, Ti): Geralmente não utilizada nesses graus galvanizados comerciais; sua presença aumentaria a resistência e o endurecimento, mas pode comprometer a conformabilidade profunda.

3. Microestrutura e Resposta ao Tratamento Térmico

Microestruturas típicas: - Tanto SGCC quanto SGCD1, em suas formas laminadas a frio e recozidas fornecidas, são amplamente ferríticas com uma matriz de ferrita de grão fino e pequenas quantidades de perlita ou faixas de fases intersticiais dependendo do processamento. - SGCD1 é recozido com processamento voltado para minimizar a estratificação, promovendo microestrutura uniforme e tamanho de grão fino para maximizar a conformabilidade.

Resposta ao tratamento térmico: - Estes são aços de baixo carbono não projetados para endurecimento por têmpera e revenido. As rotas de processamento típicas são redução a frio seguida de recozimento contínuo ou recozimento em lote (recozimento de recristalização). - Normalização ou têmpera e revenido não são comumente aplicados a esses graus; o processamento térmico apenas alterará modestamente a resistência e a ductilidade. O processamento termo-mecânico na usina (laminação controlada seguida de recozimento) pode refinar o tamanho do grão e melhorar o equilíbrio resistência-ductilidade. - SGCD1 se beneficia de ciclos de recozimento mais controlados (por exemplo, nivelamento de tensão e recozimento de recristalização) para garantir excelente qualidade de superfície e comportamento consistente de flange de alongamento.

4. Propriedades Mecânicas

A tabela abaixo resume os intervalos típicos de propriedades mecânicas para chapas galvanizadas SGCC e SGCD1 fornecidas comercialmente. Os valores dependem fortemente da espessura, redução de laminação a frio e cronograma de recozimento; estes são indicativos.

Propriedade	SGCC (típico)	SGCD1 (típico)
Resistência à tração (MPa)	~270 – 410	~260 – 410 (limite superior semelhante)
Resistência ao escoamento (0.2% offset, MPa)	~205 – 350	~170 – 300 (escoamento mais baixo para conformação profunda)
Alongamento (%)	~20 – 40	~28 – 45 (maior ductilidade para conformação)
Tenacidade ao impacto	Uso geral; moderada	Comparável ou ligeiramente melhorada devido ao recozimento refinado
Dureza (HB ou HV)	Baixa a moderada	Tipicamente mais baixa ou semelhante, otimizada para conformação

Interpretação: - SGCD1 é otimizado para reduzir a resistência ao escoamento efetiva e aumentar o alongamento para acomodar conformação profunda e conformação por alongamento sem trincas; as resistências máximas à tração podem ser semelhantes às do SGCC, dependendo do revenido. - SGCC é uma opção de grau geral econômica com intervalos mecânicos mais amplos e menos rigorosamente controlados—adequada onde a conformabilidade extrema não é necessária.

5. Soldabilidade

A soldabilidade de aços galvanizados de baixo carbono é geralmente boa, mas o revestimento e a composição afetam a prática.

Fatores-chave: - O teor de carbono e o endurecimento influenciam a suscetibilidade a trincas a frio—menor carbono e menor endurecimento efetivo melhoram a soldabilidade e reduzem os requisitos de pré-aquecimento. - O revestimento residual (zinco) produz fumaça e pode levar a intermetálicos frágeis na borda da solda se não for gerenciado; procedimentos de soldagem adequados (remover revestimento nas soldas, usar ventilação adequada e metais de adição) são necessários.

Fórmulas úteis de equivalente de carbono para avaliar a sensibilidade a trincas: - Equivalente de carbono IIW: $$CE_{IIW} = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr+Mo+V}{5} + \frac{Ni+Cu}{15}$$ - Pcm Internacional: $$P_{cm} = C + \frac{Si}{30} + \frac{Mn+Cu}{20} + \frac{Cr+Mo+V}{10} + \frac{Ni}{40} + \frac{Nb}{50} + \frac{Ti}{30} + \frac{B}{1000}$$

Interpretação qualitativa (sem cálculo numérico aqui): - Ambos os graus geralmente apresentam baixos valores de $CE_{IIW}$ e $P_{cm}$ porque são aços de baixo carbono e baixa liga, portanto, são facilmente soldáveis com processos de soldagem comuns. - SGCD1, com seu controle mais rigoroso de carbono, Si e P/S, pode apresentar resistência marginalmente melhor a trincas a frio em juntas de solda restritas em comparação com SGCC. - O revestimento galvanizado exige preparação da superfície: remover zinco da zona de soldagem ou adotar controles de processo para mitigar vapor de zinco e porosidade.

6. Corrosão e Proteção de Superfície

• Nenhum dos dois, SGCC ou SGCD1, é inoxidável; ambos dependem do revestimento de zinco (galvanização por imersão a quente) para proteção contra corrosão. O revestimento fornece proteção sacrificial e uma barreira.
• Opções típicas de proteção e acabamento de superfície:
• A galvanização por imersão a quente (como o grau implica) fornece robusta resistência à corrosão atmosférica.
• Pós-tratamento: passivação, revestimentos de conversão sem cromo, pintura ou revestimento de bobina podem ser aplicados para prolongar a vida útil e melhorar a estética.
• PREN (número equivalente de resistência à corrosão por pite) é relevante apenas para ligas inoxidáveis e não se aplica a SGCC/SGCD1 porque não são aços inoxidáveis: $$\text{PREN} = \text{Cr} + 3.3 \times \text{Mo} + 16 \times \text{N}$$
• Nota prática: operações de conformação profunda (SGCD1) requerem controle cuidadoso da adesão do revestimento e lubrificantes para evitar descamação ou trincas do revestimento em conformações severas; alguns fabricantes fornecem variantes galvanizadas ou eletro-galvanizadas especificamente tratadas para compatibilidade com pintura/conformação.

7. Fabricação, Maquinabilidade e Conformabilidade

• Conformabilidade: SGCD1 é projetado para conformação profunda e conformação complexa—maior alongamento total, menor resistência ao escoamento e óxidos de superfície otimizados suportam prolongamentos e flanges de alongamento. SGCC se sai bem em dobramento e conformação leve, mas não é otimizado para conformações severas.
• Corte e cisalhamento: Ambos os graus se comportam de maneira semelhante em blanking, cisalhamento e corte a laser. O revestimento de zinco pode afetar a formação de rebarbas e o desgaste das ferramentas; as ferramentas podem exigir manutenção mais frequente para aços revestidos.
• Maquinabilidade: Estes são aços de baixo carbono com boa maquinabilidade em geral; o revestimento e as espessuras finas são mais relevantes do que o aço base para operações de usinagem. Fluidos de corte devem lidar com aparas contaminadas com zinco.
• Acabamento: A adesão da tinta é tipicamente boa após o pré-tratamento apropriado. Revestimentos de bobina e camadas de polímero são comumente aplicados; no entanto, a conformabilidade do produto revestido deve ser validada para SGCD1 para evitar fraturas do revestimento.

8. Aplicações Típicas

SGCC (usos comuns)	SGCD1 (usos comuns)
Revestimentos de edifícios, painéis de telhado, calhas, dutos de HVAC	Painéis internos automotivos, painéis externos da carroceria com características de conformação profunda
Painéis de gabinete de eletrodomésticos onde conformação extensa não é necessária	Componentes de eletrodomésticos de forma complexa (por exemplo, carcaças de tambor) que requerem conformação por alongamento
Fabricação geral, prateleiras, molduras de sinalização	Enclausuramentos elétricos com características moldadas; peças estampadas com raio apertado
Seções estruturais de baixa espessura onde o baixo custo é primário	Componentes que requerem alta continuidade de superfície após a conformação

Racional de seleção: - Escolha SGCC quando custo, estoque prontamente disponível e proteção geral contra corrosão forem preocupações primárias e as peças não exigirem conformação severa. - Escolha SGCD1 quando conformação profunda, conformação por alongamento ou estampagem complexa forem necessárias e onde minimizar fraturas e alcançar uma superfície consistente após a conformação forem críticos.

9. Custo e Disponibilidade

• Custo: SGCC é tipicamente a opção de menor custo porque sua química e tolerâncias de processamento são mais amplas. SGCD1 tem um pequeno prêmio devido ao controle de processo mais rigoroso e ao recozimento otimizado para conformabilidade.
• Disponibilidade: Ambos os graus estão amplamente disponíveis em forma de bobina e chapa de grandes usinas. SGCC, como um produto galvanizado de uso geral, é comumente estocado em muitas combinações de espessura/gauge; SGCD1 pode ser menos estocado em algumas regiões e mais comumente adquirido sob encomenda em condições específicas de revenido/recozimento.
• Formas de produto: bobinas, chapas cortadas sob medida, bobinas cortadas e variantes pré-pintadas/revestidas.

10. Resumo e Recomendação

Tabela resumo (qualitativa)

Atributo	SGCC	SGCD1
Soldabilidade	Boa; práticas padrão para aço galvanizado	Ligeiramente melhor devido a menor C & impurezas
Equilíbrio Resistência–Tenacidade	Moderado; uso geral	Ajustado para maior ductilidade e menor escoamento (melhor conformabilidade)
Custo	Mais baixo (econômico)	Ligeiramente mais alto (prêmio por conformabilidade)

Recomendações: - Escolha SGCC se você precisar de uma chapa galvanizada econômica e de uso geral para peças que requerem conformação moderada, forte proteção contra corrosão e ampla disponibilidade (por exemplo, telhados, dutos, painéis básicos). - Escolha SGCD1 se sua aplicação exigir conformação profunda, conformação significativa por alongamento, excelente qualidade de superfície após conformação severa ou onde minimizar trincas nas bordas e flanges for crítico (por exemplo, painéis internos automotivos, peças estampadas complexas de eletrodomésticos).

Nota prática final: SGCC e SGCD1 são primos próximos na família do aço galvanizado. A escolha correta depende principalmente da severidade da conformação necessária e das expectativas de acabamento de superfície/pintura. Sempre verifique o certificado de teste da usina e amostre componentes-chave onde conformação severa ou soldagem crítica estão envolvidas.