Aço AUS-8: Propriedades e Principais Aplicações

O aço AUS-8 é uma liga de aço inoxidável de alta qualidade conhecida por seu excelente equilíbrio entre dureza, resistência à corrosão e retenção de borda, tornando-se uma escolha popular em várias aplicações, particularmente na fabricação de facas e ferramentas de corte. Classificado como um aço inoxidável de carbono médio, o AUS-8 contém uma mistura de cromo, níquel e molibdênio, que contribuem para suas características de desempenho.

Visão Geral Abrangente

O AUS-8 é classificado principalmente como um aço inoxidável martensítico, caracterizado por sua capacidade de endurecer por meio de tratamento térmico. Os principais elementos de liga no AUS-8 incluem:

• Cromo (Cr): Aumenta a resistência à corrosão e contribui para a dureza do aço.
• Níquel (Ni): Melhora a tenacidade e a ductilidade.
• Molibdênio (Mo): Aumenta a resistência a picotamento e melhora a resistência geral.

A combinação desses elementos resulta em um aço que exibe excelente resistência ao desgaste, boa tenacidade e a capacidade de alcançar altos níveis de dureza após tratamento térmico.

Vantagens do Aço AUS-8:
- Alta Dureza: Pode alcançar uma dureza em torno de 58-60 HRC após tratamento térmico adequado, tornando-o adequado para aplicações de corte.
- Resistência à Corrosão: Oferece boa resistência à ferrugem e à corrosão, particularmente em ambientes úmidos.
- Retenção de Aresta: Mantém o fio por mais tempo do que muitos outros aços inoxidáveis, tornando-o ideal para facas e lâminas.

Limitações do Aço AUS-8:
- Brittleness: Em níveis mais altos de dureza, pode se tornar frágil, o que pode levar a lascas em uso intenso.
- Difícil de Afiar: Embora mantenha bem o fio, afiar o AUS-8 pode ser mais desafiador em comparação com aços mais macios.

Historicamente, o AUS-8 ganhou popularidade na indústria de fabricação de facas, particularmente no Japão e entre fabricantes de facas táticas e de alta qualidade para uso externo. Sua posição no mercado é forte, com uma reputação de ser uma escolha confiável para uso profissional e recreativo.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização Padrão	Designação/Classificação	País/Região de Origem	Notas/Comentários
UNS	SUS 8	Japão	Equivalente mais próximo ao AUS-8
AISI/SAE	440B	EUA	Diferenças composicionais menores; maior teor de carbono
ASTM	A276	EUA	Especificações gerais para barras de aço inoxidável
JIS	G4303	Japão	Padrão Industrial Japonês para aço inoxidável
ISO	5832-1	Internacional	Padrão para implantes cirúrgicos; propriedades semelhantes

O AUS-8 é frequentemente comparado a outros aços inoxidáveis, como 440B, que possui maior teor de carbono, resultando em maior dureza, mas menor tenacidade. Compreender essas sutis diferenças é crucial para selecionar o aço apropriado para aplicações específicas.

Propriedades Chave

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa de Percentagem (%)
C (Carbono)	0,70 - 0,75
Cr (Cromo)	13,0 - 14,0
Ni (Níquel)	0,80 - 1,20
Mo (Molibdênio)	0,15 - 0,30
Mn (Manganês)	0,50 - 1,00
Si (Silício)	0,50 máx
P (Fósforo)	0,03 máx
S (Enxofre)	0,03 máx

Os principais elementos de liga no AUS-8 desempenham papéis significativos em seu desempenho:
- Carbono: Aumenta a dureza e a resistência ao desgaste.
- Cromo: Proporciona resistência à corrosão e contribui para a formação de uma estrutura martensítica dura.
- Níquel: Aumenta a tenacidade e a ductilidade, permitindo que o aço suporte impactos sem fraturar.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Tratamento	Temperatura de Teste	Valor Típico/Faixa (Métrica)	Valor Típico/Faixa (Imperial)	Padrão de Referência para o Método de Teste
Resistência à Tração	Endurecido & Temperado	Temperatura Ambiente	600 - 700 MPa	87 - 102 ksi	ASTM E8
Resistência ao Escoamento (0,2% de compensação)	Endurecido & Temperado	Temperatura Ambiente	400 - 500 MPa	58 - 73 ksi	ASTM E8
Alongamento	Endurecido & Temperado	Temperatura Ambiente	14 - 18%	14 - 18%	ASTM E8
Dureza (HRC)	Endurecido & Temperado	Temperatura Ambiente	58 - 60 HRC	58 - 60 HRC	ASTM E18
Resistência ao Impacto (Charpy)	Endurecido & Temperado	-20 °C	30 - 40 J	22 - 30 ft-lbf	ASTM E23

As propriedades mecânicas do AUS-8 tornam-no adequado para aplicações que exigem alta resistência e tenacidade. Sua resistência à tração e resistência ao escoamento indicam que ele pode suportar cargas significativas, enquanto sua dureza assegura durabilidade em aplicações de corte.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Métrico)	Valor (Imperial)
Densidade	Temperatura Ambiente	7,7 g/cm³	0,278 lb/in³
Ponto de Fusão	-	1425 - 1450 °C	2600 - 2642 °F
Condutividade Térmica	Temperatura Ambiente	25 W/m·K	14,5 BTU·in/h·ft²·°F
Capacidade de Calor Específico	Temperatura Ambiente	0,5 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	Temperatura Ambiente	0,7 µΩ·m	0,7 µΩ·in
Coeficiente de Expansão Térmica	Temperatura Ambiente	16,5 x 10⁻⁶/K	9,2 x 10⁻⁶/°F

As principais propriedades físicas, como densidade e ponto de fusão, são significativas para aplicações que envolvem altas temperaturas ou cargas pesadas. A condutividade térmica indica quão bem o AUS-8 pode dissipar calor, o que é crucial em ferramentas de corte para evitar superaquecimento durante o uso.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C)	Classificação de Resistência	Notas
Água Salgada	3,5	25	Boa	Risco de picotamento
Ácido Acético	5	20	Justa	Susceptível a SCC
Cloretos	1	60	Pobre	Risco de corrosão localizada
Ácido Sulfúrico	10	25	Não Recomendado	Alto risco de corrosão

O AUS-8 exibe boa resistência à corrosão em vários ambientes, particularmente em condições atmosféricas e água doce. No entanto, é suscetível à corrosão por picotamento em ambientes ricos em cloretos, tornando-o menos adequado para aplicações marinhas sem os devidos cuidados.

Quando comparado a outros aços inoxidáveis como 440C e D2, o AUS-8 oferece um equilíbrio entre dureza e resistência à corrosão. Enquanto o 440C fornece maior dureza, pode sacrificar alguma tenacidade, enquanto o D2, sendo um aço ferramenta de alto carbono, pode não ter um desempenho tão bom em resistência à corrosão.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máx. de Serviço Contínuo	300	572	Adequado para calor moderado
Temp. Máx. de Serviço Intermitente	400	752	Exposição de curto prazo apenas
Temperatura de Escalonamento	600	1112	Risco de oxidação além desta temperatura
Considerações sobre Resistência ao Fluido	400	752	Começa a degradar em temperaturas elevadas

O AUS-8 mantém suas propriedades a temperaturas moderadas, tornando-o adequado para aplicações que podem envolver exposição ao calor. No entanto, em temperaturas superiores a 400 °C, o risco de oxidação e perda de propriedades mecânicas aumenta.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Preenchimento Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Escudo Típico	Notas
MIG	ER308L	Argônio + 2% CO2	Bom para seções finas
TIG	ER308L	Argônio	Requer pré-aquecimento
Stick	E308L	NA	Não recomendado para seções grossas

O AUS-8 pode ser soldado usando vários métodos, mas deve-se ter cuidado para evitar rachaduras. O pré-aquecimento é frequentemente recomendado para minimizar tensões térmicas. O tratamento térmico pós-solda pode aumentar a tenacidade da solda.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	AUS-8	AISI 1212	Notas/Dicas
Índice Relativo de Usinabilidade	60%	100%	AUS-8 é mais difícil de usinar do que 1212
Velocidade de Corte Típica	30 m/min	50 m/min	Usar ferramentas de metal duro para melhores resultados

Usinar AUS-8 requer consideração cuidadosa das velocidades de corte e ferramentas. Ferramentas de metal duro são recomendadas devido à dureza do aço, e um refrigerante deve ser usado para gerenciar o calor durante a usinagem.

Formabilidade

O AUS-8 apresenta formabilidade moderada. A formação a frio é possível, mas pode levar ao trabalho de endurecimento, o que pode complicar o processamento posterior. A formação a quente é preferida para formas complexas, mas deve-se ter cuidado para evitar superaquecimento, o que pode levar à perda de propriedades.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Propósito Primário / Resultado Esperado
Recozimento	800 - 850 / 1472 - 1562	1 - 2 horas	Ar	Amolecimento, melhorando a ductilidade
Endurecimento	1000 - 1100 / 1832 - 2012	30 minutos	Óleo/Água	Endurecimento
Tempera	150 - 200 / 302 - 392	1 hora	Ar	Reduzir a fragilidade, melhorar a tenacidade

Processos de tratamento térmico afetam significativamente a microestrutura do AUS-8, aumentando sua dureza e tenacidade. O resfriamento transforma o aço em uma estrutura martensítica dura, enquanto a tempera reduz a fragilidade e melhora a ductilidade.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/Sector	Exemplo de Aplicação Específica	Propriedades Chave do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção (Breve)
Corte	Facas de cozinha	Alta dureza, retenção de aresta	Ideal para lâminas afiadas e duráveis
Externo	Facas de sobrevivência	Resistência à corrosão, tenacidade	Adequado para ambientes adversos
Industrial	Ferramentas de corte	Resistência ao desgaste, dureza	Desempenho de longa duração
Médico	Instrumentos cirúrgicos	Resistência à corrosão, biocompatibilidade	Seguro para uso em configurações médicas

Outras aplicações incluem:
- Automotivo: Componentes que requerem alta resistência e resistência ao desgaste.
- Aeroespacial: Peças expostas a temperaturas moderadas e que exigem resistência à corrosão.

O AUS-8 é escolhido para essas aplicações devido ao seu excelente equilíbrio de propriedades, tornando-o versátil em várias indústrias.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Informações

Característica/Propriedade	AUS-8	440C	D2	Nota Breve de Prós/Contras ou Troca
Propriedade Mecânica Chave	Alta dureza	Maior dureza	Dureza moderada	AUS-8 oferece um equilíbrio entre tenacidade e dureza
Aspecto Chave de Corrosão	Bom	Moderado	Poor	AUS-8 é mais resistente à corrosão do que o D2
Soldabilidade	Moderada	Pobre	Pobre	AUS-8 pode ser soldado com cuidado, ao contrário do D2
Usinabilidade	Moderada	Boa	Pobre	AUS-8 é mais difícil de usinar do que 440C
Formabilidade	Moderada	Pobre	Pobre	AUS-8 pode ser formado, mas requer cuidado
Custo Aproximado Relativo	Moderado	Moderado	Alto	Custo-efetivo para aplicações de alto desempenho
Disponibilidade Típica	Alta	Alta	Moderada	AUS-8 está amplamente disponível em várias formas

Ao selecionar o AUS-8, as considerações incluem sua relação custo-benefício, disponibilidade e adequação para aplicações específicas. Seu equilíbrio entre dureza e resistência à corrosão torna-o uma escolha preferida para muitas aplicações de alto desempenho. No entanto, os usuários devem estar cientes de suas limitações em termos de soldabilidade e usinabilidade em comparação com outras ligas.

Em resumo, o aço AUS-8 é um material versátil que se destaca em aplicações que exigem uma combinação de dureza, tenacidade e resistência à corrosão, tornando-se um item essencial nas indústrias de fabricação de facas e ferramentas.