GM190 Aço Fundido: Propriedades e Principais Aplicações

O aço fundido GM190 é uma liga específica de aço fundido conhecida por suas propriedades únicas e aplicações em vários campos da engenharia. Classificado como um aço de liga de médio carbono, o GM190 geralmente contém uma mistura equilibrada de carbono, manganês e silício, que contribuem para sua resistência mecânica e durabilidade. Os principais elementos de liga no GM190 incluem:

• Carbono (C): Aumenta a dureza e a resistência.
• Manganês (Mn): Melhora a temperabilidade e a resistência à tração.
• Silício (Si): Aumenta a resistência e a resistência à oxidação.

Visão Geral Abrangente

O aço fundido GM190 é reconhecido por suas excelentes propriedades mecânicas, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações, especialmente nos setores automotivo e de máquinas. Suas características notáveis incluem boa soldabilidade, alta resistência e resistência ao desgaste, que são essenciais para componentes submetidos a tensões mecânicas.

As vantagens do GM190 incluem:

• Alta Resistência: Adequado para aplicações que suportam carga.
• Boa Soldabilidade: Pode ser soldado facilmente usando técnicas padrão.
• Resistência ao Desgaste: Ideal para componentes que experimentam fricção.

No entanto, o GM190 também possui limitações:

• Resistência à Corrosão: Não é tão resistente à corrosão quanto os aços inoxidáveis.
• Britleness: Pode se tornar quebradiço se não for tratado termicamente de forma adequada.

Historicamente, o GM190 tem sido usado em várias aplicações, incluindo componentes estruturais, peças automotivas e máquinas, devido ao seu equilíbrio favorável entre resistência e ductilidade.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização de Normas	Designação/Classificação	País/Região de Origem	Notas/Observações
UNS	G19000	EUA	Equivalente mais próximo ao ASTM A216 WCB
ASTM	A216 WCB	EUA	Comumente usado para fundições
EN	1.0619	Europa	Diferências composicionais menores
DIN	1.0619	Alemanha	Propriedades semelhantes ao GM190
JIS	G3106 SM490	Japão	Comparável em resistência

As classes equivalentes listadas acima podem ter diferenças sutis em composição e propriedades que podem afetar o desempenho em aplicações específicas. Por exemplo, enquanto o ASTM A216 WCB é semelhante em resistência, pode não ter um desempenho tão bom em aplicações de alta temperatura em comparação com o GM190.

Principais Propriedades

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa de Percentagem (%)
C (Carbono)	0.20 - 0.25
Mn (Manganês)	0.60 - 0.90
Si (Silício)	0.15 - 0.40
P (Fósforo)	≤ 0.035
S (Enxofre)	≤ 0.035

O papel principal dos elementos de liga chave no GM190 inclui:

• Carbono: Aumenta a dureza e a resistência, essencial para aplicações que suportam carga.
• Manganês: Melhora a temperabilidade, permitindo um desempenho melhor sob estresse.
• Silício: Melhora a resistência à oxidação, contribuindo para a durabilidade do aço.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Temperatura do Teste	Valor/Típico (Métrico)	Valor/Típico (Imperial)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recozido	Temperatura Ambiente	370 - 490 MPa	54 - 71 ksi	ASTM E8
Resistência ao Escoamento (0.2% offset)	Recozido	Temperatura Ambiente	220 - 300 MPa	32 - 44 ksi	ASTM E8
Alongamento	Recozido	Temperatura Ambiente	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recozido	Temperatura Ambiente	150 - 200 HB	150 - 200 HB	ASTM E10
Resistência ao Impacto	Charpy, -20°C	-20°C	27 - 35 J	20 - 26 ft-lbf	ASTM E23

A combinação dessas propriedades mecânicas torna o GM190 adequado para aplicações que exigem alta resistência e tenacidade, como componentes estruturais e peças de máquinas.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Métrico)	Valor (Imperial)
Densidade	Temperatura Ambiente	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
Ponto de Fusão	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Condutividade Térmica	Temperatura Ambiente	50 W/m·K	34.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Capacidade Calorífica Específica	Temperatura Ambiente	0.46 kJ/kg·K	0.11 BTU/lb·°F
Resistividade Elétrica	Temperatura Ambiente	0.0000017 Ω·m	0.0000017 Ω·in

Propriedades físicas chave, como densidade e ponto de fusão, são significativas para aplicações onde peso e gerenciamento térmico são críticos. A densidade fornece informações sobre o peso do material, enquanto o ponto de fusão indica sua adequação para aplicações de alta temperatura.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C)	Classificação de Resistência	Notas
Cloretos	3-5	25-60	Razoável	Risco de corrosão por picotamento
Ácido Sulfúrico	10-20	25-50	Pobre	Não recomendado
Atmosférico	-	-	Bom	Resistência moderada

O GM190 apresenta resistência moderada à corrosão, particularmente em condições atmosféricas. No entanto, é suscetível à corrosão por picotamento em ambientes com cloretos e deve ser evitado em condições ácidas. Em comparação com os aços inoxidáveis, a resistência à corrosão do GM190 é limitada, tornando-o menos adequado para ambientes marinhos ou altamente corrosivos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temperatura Máxima de Serviço Contínuo	400 °C	752 °F	Adequado para temperaturas moderadas
Temperatura Máxima de Serviço Intermitente	500 °C	932 °F	Exposição a curto prazo apenas
Temperatura de Escalonamento	600 °C	1112 °F	Risco de oxidação além deste limite

Em temperaturas elevadas, o GM190 mantém sua resistência, mas pode sofrer oxidação. Cuidados devem ser tomados para evitar exposição prolongada a temperaturas acima de 400 °C para prevenir a degradação das propriedades mecânicas.

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 seções finas
TIG	ER70S-2	Argônio	Excelente para precisão
Stick	E7018	-	Requer pré-aquecimento

O GM190 é geralmente considerado como tendo boa soldabilidade. O pré-aquecimento pode ser necessário para evitar rachaduras, especialmente em seções mais grossas. O tratamento térmico pós-soldagem pode melhorar as propriedades mecânicas da solda.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	GM190	AISI 1212	Notas/Dicas
Índice de Usinabilidade Relativa	60%	100%	Usinabilidade moderada
Velocidade de Corte Típica (Torneamento)	30 m/min	50 m/min	Use ferramentas de carbeto para melhores resultados

O GM190 tem usinabilidade moderada, que pode ser melhorada com ferramentas e condições de corte adequadas. É aconselhável usar ferramentas de aço de alta velocidade ou ferramentas de carbeto para operações de usinagem.

Formabilidade

O GM190 pode ser moldado usando processos a frio e a quente. A moldagem a frio é viável, mas pode levar ao encruamento, o que pode afetar a ductilidade. A moldagem a quente é preferida para formas complexas para evitar rachaduras e melhorar a formabilidade.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Imersão	Método de Resfriamento	Propósito Principal / Resultado Esperado
Recozimento	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Ar	Reduzir dureza, melhorar ductilidade
Dureza	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	30 minutos	Óleo/Água	Aumentar dureza
Tempera	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 hora	Ar	Reduzir britleness, aumentar tenacidade

Os processos de tratamento térmico afetam significativamente a microestrutura do GM190, aprimorando suas propriedades mecânicas. A dureza aumenta com o resfriamento, enquanto a tempera reduz a fragilidade, tornando-o adequado para várias aplicações.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/setor	Exemplo de Aplicação Específica	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção
Automotivo	Blocos de Motor	Alta resistência, boa usinabilidade	Capacidade de suportar carga
Máquinas	Caixas de Câmbio	Resistência ao desgaste, tenacidade	Durabilidade sob estresse
Construção	Componentes Estruturais	Resistência, soldabilidade	Facilidade de fabricação

Outras aplicações incluem:

• Canos
• Peças de máquinas pesadas
• Componentes ferroviários

O GM190 é escolhido para essas aplicações devido ao seu equilíbrio entre resistência, ductilidade e facilidade de fabricação, tornando-o ideal para componentes que exigem alto desempenho sob estresse mecânico.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Insights

Característica/Propriedade	GM190	AISI 4140	AISI 1045	Nota Breve de Prós/Contras ou Compromissos
Propriedade Mecânica Chave	Moderada	Alta	Moderada	O GM190 é menos forte que o 4140, mas mais fácil de soldar.
Aspecto de Corrosão Chave	Razoável	Bom	Razoável	O GM190 é menos resistente à corrosão que o 4140.
Soldabilidade	Boa	Razoável	Boa	O GM190 é mais fácil de soldar que o 4140.
Usinabilidade	Moderada	Boa	Boa	O GM190 é menos usinável que o 1045.
Formabilidade	Boa	Moderada	Boa	O GM190 pode ser formado facilmente em comparação com o 4140.
Custo Aproximado Relativo	Moderado	Mais Alto	Menor	O GM190 é econômico para muitas aplicações.
Disponibilidade Típica	Comum	Menos comum	Comum	O GM190 está amplamente disponível no mercado.

Ao selecionar o GM190, considere fatores como custo-efetividade, disponibilidade e as propriedades mecânicas específicas exigidas para a aplicação. Embora possa não oferecer a mesma resistência que alguns aços de liga, sua soldabilidade e usinabilidade fazem dele uma escolha preferida para muitas aplicações de engenharia. Além disso, sua resistência moderada à corrosão o torna adequado para ambientes onde a exposição a agentes corrosivos é limitada.

Em resumo, o aço fundido GM190 é um material versátil que equilibra resistência, ductilidade e facilidade de fabricação, tornando-o uma escolha valiosa em várias aplicações industriais.