Aço 1112: Propriedades e Principais Aplicações

Aço 1112 é um aço liga de baixo carbono que se enquadra na categoria de aços de carbono médio. É caracterizado principalmente por sua composição, que inclui uma quantidade significativa de manganês e um baixo teor de carbono, tipicamente em torno de 0,12%. Essa classe de aço é frequentemente utilizada em aplicações que requerem boa usinabilidade e resistência moderada, tornando-se uma escolha popular em diversos setores de engenharia.

Visão Geral Abrangente

Aço 1112 é classificado como um aço liga de baixo carbono, com seus principais elementos de liga sendo carbono (C), manganês (Mn) e pequenas quantidades de enxofre (S) e fósforo (P). O baixo teor de carbono contribui para sua excelente ductilidade e forma, enquanto o manganês melhora sua temperabilidade e resistência.

As características mais significativas do Aço 1112 incluem:

• Boa Usinabilidade: Essa classe de aço é conhecida por sua facilidade de usinagem, tornando-a adequada para componentes de precisão.
• Resistência Moderada: Embora não seja tão forte quanto aços com teores de carbono mais altos, o Aço 1112 oferece resistência adequada para muitas aplicações.
• Soldabilidade: Pode ser soldado usando métodos padrão, embora o pré-aquecimento possa ser necessário para evitar trincas.

Vantagens:
- Excelente usinabilidade permite produção eficiente de peças complexas.
- Boa ductilidade e tenacidade a tornam adequada para aplicações de carga dinâmica.
- Custo-efetivo devido ao seu baixo teor de carbono e facilidade de produção.

Limitações:
- A menor resistência em comparação aos aços com teores de carbono mais altos limita seu uso em aplicações de alta tensão.
- Resistência ao desgaste reduzida em comparação com aços liga com maior teor de carbono.

Historicamente, o Aço 1112 tem sido significativo nas indústrias automobilística e de manufatura, onde suas propriedades foram aproveitadas para a produção de engrenagens, eixos e outros componentes que requerem boa usinabilidade e resistência moderada.

Nomes Alternativos, Padrões e Equivalentes

Organização Padrão	Designação/Classe	País/Região de Origem	Notas/Observações
UNS	G11120	USA	Equivalente mais próximo ao AISI 1112
AISI/SAE	1112	USA	Designação comumente usada
ASTM	A108	USA	Especificação padrão para barras de aço carbono acabadas a frio
EN	1.1121	Europa	Diferenças composicionais menores a serem observadas
JIS	S12C	Japão	Propriedades similares, mas padrões de processamento diferentes

A tabela acima destaca as várias designações e padrões associados ao Aço 1112. Notavelmente, enquanto G11120 e AISI 1112 são frequentemente considerados equivalentes, ligeiras diferenças na composição e no processamento podem afetar o desempenho em aplicações específicas. Por exemplo, o padrão europeu 1.1121 pode ter limites mais rigorosos sobre o teor de enxofre, o que pode influenciar a usinabilidade e o acabamento da superfície.

Propriedades Principais

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa Percentual (%)
C (Carbono)	0,10 - 0,15
Mn (Manganês)	0,60 - 0,90
S (Enxofre)	≤ 0,05
P (Fósforo)	≤ 0,04

Os principais elementos de liga no Aço 1112 desempenham papéis cruciais:
- Carbono (C): Proporciona resistência e dureza básicas; no entanto, o baixo teor garante boa ductilidade.
- Manganês (Mn): Aumenta a temperabilidade e a resistência à tração, melhorando a resistência ao desgaste.
- Enxofre (S): Adicionado para melhorar a usinabilidade, mas deve ser controlado para evitar fragilidade.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Temperatura de Teste	Valor Típico/Faixa (Métrica)	Valor Típico/Faixa (Imperial)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recristalizado	Temperatura Ambiente	450 - 550 MPa	65 - 80 ksi	ASTM E8
Resistência ao Escoamento (0,2% de desvio)	Recristalizado	Temperatura Ambiente	250 - 350 MPa	36 - 51 ksi	ASTM E8
Alongamento	Recristalizado	Temperatura Ambiente	25 - 30%	25 - 30%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recristalizado	Temperatura Ambiente	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Resistência ao Impacto (Charpy)	Recristalizado	-20°C (-4°F)	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

As propriedades mecânicas do Aço 1112 o tornam adequado para aplicações que requerem resistência moderada e boa ductilidade. Sua resistência à tração e resistência ao escoamento são adequadas para muitas aplicações de engenharia, enquanto seu alongamento indica boa formabilidade. A resistência ao impacto em baixas temperaturas sugere que ele pode suportar cargas dinâmicas sem fraturar.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Métrico)	Valor (Imperial)
Densidade	Temperatura Ambiente	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Ponto de Fusão/Faixa	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Condutividade Térmica	Temperatura Ambiente	50 W/m·K	29 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Capacidade Calorífica Específica	Temperatura Ambiente	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	Temperatura Ambiente	0,0006 Ω·m	0,00002 Ω·in

A densidade do Aço 1112 indica que é um material relativamente pesado, o que é típico para aços. Seu ponto de fusão sugere boa estabilidade térmica, enquanto a condutividade térmica e a capacidade calorífica específica indicam como se comportará sob cargas térmicas. A resistividade elétrica é baixa, tornando-o adequado para aplicações onde a condutividade elétrica é uma consideração.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Classificação de Resistência	Notas
Cloretos	Varia	Ambiente	Regular	Susceptível a pitting
Ácidos	Varia	Ambiente	Pobre	Não recomendado
Álcali	Varia	Ambiente	Boa	Geralmente resistente
Atmosférico	-	Ambiente	Regular	Requer revestimento protetivo

O Aço 1112 apresenta resistência moderada à corrosão. Ele é suscetível a pitting em ambientes com cloretos, o que pode ser uma preocupação significativa em aplicações marinhas. Em condições ácidas, mostra pobre resistência, tornando-o inadequado para ambientes de processamento químico. No entanto, ele se comporta razoavelmente bem em condições alcalinas, o que pode ser benéfico em certas aplicações.

Quando comparado a outras classes de aço, como AISI 1018 e 4140, a resistência à corrosão do Aço 1112 é geralmente inferior devido ao seu menor teor de liga. O AISI 4140, por exemplo, possui melhor temperabilidade e resistência ao desgaste, tornando-o mais adequado para aplicações expostas a ambientes hostis.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máx. de Serviço Contínuo	400 °C	752 °F	Além disso, as propriedades se degradam
Temp. Máx. de Serviço Intermitente	500 °C	932 °F	Exposição a curto prazo apenas
Temperatura de Oxidação	600 °C	1112 °F	Risco de oxidação nesta temperatura

Em temperaturas elevadas, o Aço 1112 mantém suas propriedades mecânicas até cerca de 400 °C (752 °F). Além disso, o aço pode experimentar uma redução na resistência e ductilidade. A temperatura de oxidação indica o ponto em que a oxidação se torna uma preocupação, exigindo revestimentos protetores ou ambientes controlados em aplicações de alta temperatura.

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 soldagem geral
TIG	ER70S-2	Argônio	Adequado para seções finas
Stick	E7018	-	Requer pré-aquecimento

O Aço 1112 é geralmente considerado soldável usando processos padrão como soldagem MIG, TIG e stick. O pré-aquecimento pode ser necessário para evitar trincas, especialmente em seções mais espessas. A escolha do metal de adição pode influenciar as propriedades finais da solda, e cuidados devem ser tomados para corresponder o metal de adição ao material base.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	Aço 1112	AISI 1212	Notas/Dicas
Índice Relativo de Usinagem	100	150	1212 é mais fácil de usinar
Velocidade de Corte Típica (Torneamento)	30 m/min	45 m/min	Ajustar para desgaste da ferramenta

O Aço 1112 oferece boa usinabilidade, embora não seja tão favorável quanto o AISI 1212, que é especificamente projetado para alta usinabilidade. Velocidades de corte e ferramentas ideais devem ser selecionadas para garantir usinagem eficiente enquanto minimizam o desgaste da ferramenta.

Formabilidade

O Aço 1112 exibe boa formabilidade, tornando-o adequado para processos de formação a frio e a quente. Ele pode ser dobrado e moldado sem risco significativo de fratura, embora cuidados devam ser tomados com os raios de dobra para evitar o encruamento.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Objetivo Principal / Resultado Esperado
Recristalização	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Ar	Melhorar ductilidade e reduzir dureza
Tempera	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 minutos	Óleo ou Água	Aumentar dureza e resistência
Normalização	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Ar	Reduzir fragilidade e melhorar tenacidade

Os processos de tratamento térmico, como recristalização, tempera e normalização, podem alterar significativamente a microestrutura e as propriedades do Aço 1112. A recristalização melhora a ductilidade, enquanto a tempera aumenta a dureza. A normalização é frequentemente empregada para aliviar tensões e melhorar a tenacidade após a tempera.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/Sector	Exemplo de Aplicação Específica	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção
Automotivo	Engrenagens	Boa usinabilidade, resistência moderada	Produção custo-efetiva
Manufatura	Eixos	Ductilidade, tenacidade	Adequado para cargas dinâmicas
Aeroespacial	Suportes	Leve, resistência moderada	Equilíbrio de peso e resistência

No setor automotivo, o Aço 1112 é frequentemente usado para engrenagens devido à sua excelente usinabilidade e resistência moderada. Na manufatura, é utilizado para eixos que requerem boa ductilidade e tenacidade para suportar cargas dinâmicas. Em aplicações aeroespaciais, é selecionado para suportes onde um equilíbrio entre peso e resistência é crítico.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações

Características/Propriedades	Aço 1112	AISI 1018	AISI 4140	Nota Breve de Prós/Contras ou Compensação
Propriedade Mecânica Chave	Resistência Moderada	Menor Resistência	Maior Resistência	4140 é melhor para aplicações de alta tensão
Aspecto Corrosivo Chave	Regular	Bom	Regular	1018 possui melhor resistência à corrosão
Soldabilidade	Boa	Excelente	Regular	4140 requer pré-aquecimento para soldagem
Usinabilidade	Boa	Excelente	Regular	1018 é mais fácil de usinar
Formabilidade	Boa	Boa	Regular	4140 é menos formável
Custo Aproximado Relativo	Moderado	Baixo	Alto	O custo varia com o teor de liga
Disponibilidade Típica	Alta	Alta	Moderada	1018 está amplamente disponível

Ao selecionar o Aço 1112, as considerações incluem sua relação custo-benefício e disponibilidade em comparação com alternativas como AISI 1018 e AISI 4140. Embora o Aço 1112 ofereça boa usinabilidade e resistência moderada, pode não ser adequado para aplicações de alta tensão onde 4140 seria preferido. Além disso, sua resistência à corrosão não é tão robusta quanto a do AISI 1018, tornando-o menos ideal para certos ambientes.

Em resumo, o Aço 1112 é um aço liga de baixo carbono versátil que se destaca em aplicações que requerem boa usinabilidade e resistência moderada. Suas propriedades o tornam adequado para uma variedade de aplicações de engenharia, embora uma consideração cuidadosa de suas limitações seja essencial para um desempenho ideal.