Aço 1.0718 (11SMnPb30): Propriedades e Principais Aplicações

Aço 1.0718 (11SMnPb30) é uma liga de aço de baixo teor que é classificada principalmente como um aço de usinagem livre. É caracterizado por sua excelente usinabilidade, tornando-se uma escolha preferida em aplicações onde precisão e eficiência na usinagem são críticas. Os principais elementos de liga no 1.0718 incluem manganês (Mn) e chumbo (Pb), que melhoram suas propriedades mecânicas e trabalhabilidade. A presença de chumbo melhora significativamente a usinabilidade do aço, permitindo cortes mais suaves e reduzindo o desgaste da ferramenta.

Visão Geral Abrangente

O Aço 1.0718 é conhecido por sua combinação única de propriedades que o tornam adequado para várias aplicações de engenharia. Suas características principais incluem alta resistência, boa ductilidade e excelente usinabilidade. A adição de chumbo não só melhora a usinabilidade, mas também contribui para a capacidade do aço de manter a estabilidade dimensional durante os processos de usinagem.

Propriedade	Descrição
Classificação	Aço livre de baixo teor de liga
Principais Elementos de Liga	Manganês (Mn), Chumbo (Pb)
Características Chave	Alta resistência, excelente usinabilidade, boa ductilidade

Vantagens:
- Usinabilidade excepcional devido ao teor de chumbo.
- Boa relação resistência-peso.
- Adequado para componentes de precisão e geometries complexas.

Limitações:
- O teor de chumbo pode apresentar preocupações ambientais e de saúde durante a usinagem.
- Menor resistência à corrosão em comparação com os aços inoxidáveis.
- Performance limitada em altas temperaturas.

Historicamente, o 1.0718 tem sido amplamente utilizado nas indústrias automotiva e de manufatura para produzir componentes como engrenagens, eixos e ajustes de precisão. Sua posição no mercado é forte devido ao seu equilíbrio favorável de custo e desempenho, tornando-o uma escolha comum em várias aplicações.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização de Normas	Designação/Classe	País/Região de Origem	Notas/Comentários
UNS	11SMnPb30	EUA	Equivalente mais próximo ao AISI 1212
AISI/SAE	1212	EUA	Diferenças de composição menores
DIN	1.0718	Alemanha	Comumente utilizado na Europa
EN	11SMnPb30	Europa	Designação de aço livre de usinagem
JIS	S12PB	Japão	Propriedades semelhantes, normas diferentes
ISO	11SMnPb30	Internacional	Designação padronizada

As diferenças entre esses graus equivalentes geralmente residem nas porcentagens específicas de elementos de liga, que podem afetar propriedades como usinabilidade e resistência. Por exemplo, embora o AISI 1212 seja semelhante, ele pode não conter o mesmo nível de chumbo, afetando sua usinabilidade.

Propriedades Chave

Composição Química

Elemento	Intervalo de Porcentagem (%)
C (Carbono)	0,10 - 0,15
Mn (Manganês)	1,20 - 1,50
Pb (Chumbo)	0,15 - 0,35
Si (Silício)	0,15 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,04
S (Enxofre)	≤ 0,05

Os principais elementos de liga no Aço 1.0718 desempenham papéis cruciais:
- Manganês (Mn): Aumenta a resistência e dureza enquanto melhora a endurecibilidade.
- Chumbo (Pb): Melhora significativamente a usinabilidade, permitindo cortes mais suaves e reduzindo o desgaste da ferramenta.
- Carbono (C): Contribui para a resistência e dureza geral, embora em menores quantidades em comparação com outros aços de liga.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor/Tal (Métrico)	Valor/Tal (Imperial)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recocido	600 - 700 MPa	87 - 102 ksi	ASTM E8
Resistência ao Esforço (0,2% de desvio)	Recocido	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Alongamento	Recocido	20 - 30%	20 - 30%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	150 - 180 HB	150 - 180 HB	ASTM E10
Resistência ao Impacto (Charpy)	-40°C	30 - 40 J	22 - 30 ft-lbf	ASTM E23

As propriedades mecânicas do Aço 1.0718 o tornam particularmente adequado para aplicações que requerem alta resistência e boa ductilidade. Sua excelente usinabilidade permite a produção eficiente de peças complexas, enquanto sua resistência ao escoamento garante integridade estrutural sob carga.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Métrico)	Valor (Imperial)
Densidade	-	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Ponto de Fusão	-	1420 - 1460 °C	2590 - 2660 °F
Condutividade Térmica	20°C	45 W/m·K	31 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Capacidade Térmica Específica	20°C	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	20°C	0,0006 Ω·m	0,000035 Ω·in

Propriedades físicas chave, como densidade e condutividade térmica, são significativas para aplicações onde peso e dissipação de calor são críticos. A densidade do Aço 1.0718 o torna adequado para componentes leves, enquanto sua condutividade térmica permite uma gestão efetiva do calor em sistemas mecânicos.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Avaliação de Resistência	Notas
Cloretos	3-10	20-60 °C (68-140 °F)	Razoável	Risco de corrosão por picotamento
Ácidos (Sulfúrico)	5-20	20-40 °C (68-104 °F)	Pobre	Susceptível a SCC
Soluções Alcalinas	1-5	20-60 °C (68-140 °F)	Razoável	Resistência moderada

O Aço 1.0718 exibe resistência à corrosão moderada, particularmente em ambientes com cloretos e condições ácidas. É suscetível à corrosão localizada, como picotamento e fissuração por tensão (SCC). Comparado a aços inoxidáveis como o AISI 304, que oferecem resistência à corrosão superior, o 1.0718 é menos adequado para ambientes agressivos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Comentários
Temp. Máx. de Serviço Contínuo	300 °C	572 °F	Adequado para temperaturas moderadas
Temp. Máx. de Serviço Intermitente	350 °C	662 °F	Exposição de curto prazo apenas
Temperatura de Oxidação	400 °C	752 °F	Risco de oxidação além deste limite

Em temperaturas elevadas, o Aço 1.0718 mantém sua resistência, mas pode experimentar oxidação e formação de escamas. Não é recomendado para aplicações que exigem exposição prolongada a altas temperaturas, pois suas propriedades mecânicas podem se deteriorar.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Enchimento Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Proteção Típico	Notas
MIG	ER70S-6	Argônio + CO2	Aquecimento prévio recomendado
TIG	ER70S-2	Argônio	Bom para seções finas
Eletrodo	E7018	-	Requer manuseio cuidadoso

O Aço 1.0718 é geralmente soldável, mas a presença de chumbo pode complicar o processo. O pré-aquecimento é frequentemente recomendado para minimizar o risco de fissuração. O tratamento térmico pós-solda também pode ser necessário para aliviar tensões.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	Aço 1.0718	AISI 1212	Anotações/Dicas
Índice Relativo de Usinabilidade	100	130	1.0718 é ligeiramente menos usinável
Velocidade de Corte Típica (Torção)	80 m/min	100 m/min	Ajustar ferramentas para desempenho ideal

O Aço 1.0718 oferece boa usinabilidade, embora seja ligeiramente menos favorável que o AISI 1212. As velocidades de corte ideais e ferramentas devem ser selecionadas para melhorar o desempenho e reduzir o desgaste.

Formabilidade

O Aço 1.0718 exibe boa formabilidade, tornando-o adequado para processos de formação a frio e a quente. No entanto, deve-se tomar cuidado para evitar o endurecimento excessivo, o que pode levar a fissuras durante operações de dobramento. Raízes de dobra recomendadas devem ser seguidas para resultados ideais.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Intervalo de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Propósito Primário / Resultado Esperado
Recocimento	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Ar ou água	Aparecimento, melhor usinabilidade
Endurecimento	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	30 minutos	Óleo ou água	Endurecimento, aumento da resistência
Tempera	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Ar	Redução da fragilidade, melhora da tenacidade

Os processos de tratamento térmico impactam significativamente a microestrutura e as propriedades do Aço 1.0718. O recocimento melhora a usinabilidade, enquanto o endurecimento e a tempera aumentam a resistência e a tenacidade.

Aplicações Típicas e Fins de Uso

Indústria/Sector	Exemplo de Aplicação Específica	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção (Breve)
Automotivo	Engrenagens	Alta resistência, excelente usinabilidade	Componentes de precisão
Manufatura	Eixos	Boa ductilidade, resistência	Geometrias complexas
Aeroespacial	Fixadores	Alta relação resistência-peso	Leve e durável

Outras aplicações incluem:
- Ajustes de precisão
- Componentes hidráulicos
- Peças de máquinas

O Aço 1.0718 é escolhido para essas aplicações devido ao seu equilíbrio favorável de resistência, usinabilidade e custo-benefício, tornando-o ideal para a produção de componentes de alta precisão.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações

Característica/Propriedade	Aço 1.0718	AISI 1212	AISI 1045	Nota Breve de Prós/Contras ou Compensação
Propriedade Mecânica Chave	Boa resistência	Excelente usinabilidade	Maior resistência	1.0718 é mais econômico
Aspecto de Corrosão Chave	Resistência razoável	Boa resistência	Resistência moderada	1.0718 é menos resistente à corrosão
Soldabilidade	Moderada	Boa	Razoável	1.0718 requer mais cuidado na soldagem
Usinabilidade	Boa	Excelente	Moderada	1.0718 é mais fácil de usinar do que 1045
Formabilidade	Boa	Razoável	Boa	1.0718 tem melhor formabilidade
Custo Aproximado Relativo	Moderado	Moderado	Baixo	1.0718 tem preço competitivo
Disponibilidade Típica	Comum	Comum	Comum	Todos os graus estão prontamente disponíveis

Ao selecionar o Aço 1.0718, considerações incluem sua usinabilidade, custo-benefício e adequação para aplicações específicas. Embora possa não oferecer a mesma resistência à corrosão que aços inoxidáveis, seu equilíbrio de propriedades o torna uma escolha valiosa em muitos contextos de engenharia. Além disso, as implicações ambientais do teor de chumbo devem ser consideradas durante o processamento e aplicação.