Aço St 35: Visão Geral das Propriedades e Principais Aplicações

Aço St 35, classificado como um aço de baixo carbono, é utilizado principalmente na fabricação de tubos e canos, particularmente no setor de engenharia alemão. Este grau de aço é caracterizado por sua excelente soldabilidade, força moderada e boa ductilidade, tornando-o adequado para várias aplicações onde essas propriedades são essenciais. O principal elemento de liga no St 35 é o carbono, com um teor típico de carbono em torno de 0,05% a 0,15%. Esse baixo teor de carbono contribui para sua maleabilidade e facilidade de fabricação, ao mesmo tempo que fornece resistência suficiente para aplicações estruturais.

Visão Geral Abrangente

O aço St 35 é amplamente reconhecido por seu equilíbrio entre força e ductilidade, que é crucial em aplicações que exigem tanto tenacidade quanto a capacidade de resistir à deformação. Seu baixo teor de carbono resulta em um material que é fácil de soldar e moldar, tornando-o uma escolha preferencial na construção de dutos e componentes estruturais.

Vantagens:
- Soldabilidade: O St 35 pode ser facilmente soldado utilizando métodos convencionais, o que é uma vantagem significativa na fabricação de tubos.
- Ductilidade: O aço apresenta boas propriedades de alongamento, permitindo que seja moldado em formas complexas sem rachaduras.
- Custo-efetividade: Como um aço de baixo carbono, é geralmente mais acessível do que aços de maior liga.

Limitações:
- Resistência: Embora adequada para muitas aplicações, o St 35 não possui as características de alta resistência dos aços de médio ou alto carbono.
- Resistência à Corrosão: É mais suscetível à corrosão em comparação com aços inoxidáveis ou graus de liga, necessitando de revestimentos protetores em certos ambientes.

Historicamente, o St 35 tem sido significativo no desenvolvimento da indústria de aço alemã, particularmente na produção de tubos e canos sem costura para várias aplicações de engenharia. Sua posição de mercado permanece forte devido à sua versatilidade e confiabilidade em aplicações estruturais.

Nomes Alternativos, Normas e Equivalentes

Organização Normativa	Designação/Grau	País/Região de Origem	Notas/Observações
DIN	St 35	Alemanha	Equivalente mais próximo do AISI 1020
EN	S235JR	Europa	Propriedades similares, mas maior resistência de escoamento
UNS	G10350	EUA	Diferenças composicionais menores
ASTM	A106 Gr. B	EUA	Usado para serviço em alta temperatura
JIS	STK 400	Japão	Comparável em propriedades mecânicas

A tabela acima destaca vários padrões e equivalentes para o aço St 35. Notavelmente, enquanto o S235JR oferece maior resistência de escoamento, o menor teor de carbono do St 35 proporciona melhor ductilidade, tornando-o mais adequado para aplicações que requerem ampla moldagem.

Propriedades Chave

Composição Química

Elemento (Símbolo e Nome)	Faixa Percentual (%)
C (Carbono)	0,05 - 0,15
Mn (Manganês)	0,30 - 0,60
Si (Silício)	0,10 - 0,40
P (Fósforo)	≤ 0,035
S (Enxofre)	≤ 0,025

Os principais elementos de liga no aço St 35 incluem carbono, manganês e silício. O carbono é crucial para aumentar a resistência e dureza, enquanto o manganês melhora a temperabilidade e a resistência à tração. O silício atua como desoxidante durante a produção de aço e contribui para a resistência geral.

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor Típico/Faixa (Unidades Métricas - SI)	Valor Típico/Faixa (Unidades Imperiais)	Padrão de Referência para Método de Teste
Resistência à Tração	Recocido	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Resistência de Escoamento (offset de 0,2%)	Recocido	200 - 250 MPa	29 - 36 ksi	ASTM E8
Alongamento	Recocido	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Dureza (Brinell)	Recocido	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Resistência ao Impacto	-40°C (-40°F)	27 J	20 ft-lbf	ASTM E23

As propriedades mecânicas do aço St 35 indicam sua adequação para aplicações que requerem força moderada e boa ductilidade. A combinação de resistência à tração e resistência de escoamento faz dele ideal para componentes estruturais que sofrem carregamentos dinâmicos.

Propriedades Físicas

Propriedade	Condição/Temperatura	Valor (Unidades Métricas - SI)	Valor (Unidades Imperiais)
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	0,49 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Coeficiente de Expansão Térmica	Temperatura Ambiente	11,5 x 10⁻⁶ /K	6,4 x 10⁻⁶ /°F

A densidade e o ponto de fusão do aço St 35 indicam sua robustez, enquanto sua condutividade térmica e capacidade calorífica específica são relevantes para aplicações que envolvem processamento térmico. O coeficiente de expansão térmica é crítico em aplicações onde ocorrem flutuações de temperatura.

Resistência à Corrosão

Agente Corrosivo	Concentração (%)	Temperatura (°C/°F)	Classificação de Resistência	Notas
Cloretos	3-5%	20-60°C (68-140°F)	Regular	Risco de pitting
Ácidos	10%	20-40°C (68-104°F)	Pobre	Susceptível à corrosão geral
Soluções Alcalinas	5-10%	20-60°C (68-140°F)	Regular	Risco de fissuração por corrosão sob tensão

O aço St 35 exibe moderada resistência à corrosão, particularmente em ambientes com cloretos e soluções alcalinas. É propenso a pitting e fissuração por corrosão sob tensão, especialmente em aplicações de alta tensão. Em comparação com aços inoxidáveis, como o AISI 304, que oferecem excelente resistência à corrosão, o St 35 exige revestimentos ou tratamentos protetores em ambientes corrosivos.

Resistência ao Calor

Propriedade/Limite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observações
Temp. Máx. de Serviço Contínuo	400 °C	752 °F	Adequado para temperaturas moderadas
Temp. Máx. de Serviço Intermitente	500 °C	932 °F	Exposição de curto prazo apenas
Temperatura de Escalonamento	600 °C	1112 °F	Risco de oxidação além dessa temperatura

O aço St 35 mantém suas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas, mas a exposição prolongada acima de 400 °C pode levar à oxidação e scaling. É essencial considerar esses limites em aplicações que envolvem calor.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Processo de Soldagem	Metal de Adição Recomendado (Classificação AWS)	Gás/Fluxo de Proteção Típico	Notas
MIG	ER70S-6	Mistura de Argônio + CO2	Boa penetração
TIG	ER70S-2	Argônio	Soldas limpas, baixa distorção
SMAW	E7018	-	Adequado para seções mais grossas

O aço St 35 é altamente soldável, tornando-o adequado para vários processos de soldagem. O pré-aquecimento pode ser necessário para seções mais grossas para evitar rachaduras. O tratamento térmico pós-solda pode melhorar as propriedades da zona de solda.

Usinabilidade

Parâmetro de Usinagem	Aço St 35	AISI 1212	Notas/Dicas
Índice de Usinabilidade Relativa	70	100	Boa usinabilidade, mas cuidado necessário para evitar trabalho encruado
Velocidade de Corte Típica (Torno)	80 m/min	120 m/min	Use ferramentas afiadas para melhores resultados

O aço St 35 oferece boa usinabilidade, embora possa encruar se não for manuseado corretamente. Velocidades de corte ideais e seleção de ferramentas são críticas para obter os acabamentos de superfície desejados.

Formabilidade

O aço St 35 é adequado para processos de conformação a frio e a quente. Seu baixo teor de carbono permite deformação significativa sem rachaduras, tornando-o ideal para aplicações que requerem formas intrincadas. No entanto, deve-se ter cuidado para evitar encruamento excessivo durante a conformação a frio.

Tratamento Térmico

Processo de Tratamento	Faixa de Temperatura (°C/°F)	Tempo Típico de Impregnação	Método de Resfriamento	Propósito Primário / Resultado Esperado
Recocimento	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 horas	Ar ou água	Amolecimento, melhoria da ductilidade
Normalização	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 - 2 horas	Ar	Refinamento da estrutura granular
Endurecimento	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 minutos	Óleo ou água	Aumento da dureza

Processos de tratamento térmico, como recocimento e normalização, são essenciais para melhorar as propriedades mecânicas do aço St 35. Esses tratamentos refinam a microestrutura, melhorando a tenacidade e a ductilidade.

Aplicações Típicas e Usos Finais

Indústria/Secção	Exemplo de Aplicação Específica	Principais Propriedades do Aço Utilizadas nesta Aplicação	Razão para Seleção (Resumida)
Petróleo & Gás	Construção de dutos	Boa soldabilidade, força moderada	Essencial para transporte seguro
Automotivo	Componentes de chassi	Ductilidade, formabilidade	Permite formas complexas
Construção	Vigas estruturais	Força, custo-efetividade	Econômico e confiável

O aço St 35 é amplamente utilizado em várias indústrias, incluindo petróleo e gás, automotivo e construção. Sua combinação de propriedades torna-o uma escolha versátil para aplicações que exigem força, ductilidade e facilidade de fabricação.

Considerações Importantes, Critérios de Seleção e Mais Insights

Característica/Propriedade	Aço St 35	S235JR	AISI 1020	Nota Breve sobre Prós/Contras ou Compensação
Principal Propriedade Mecânica	Força Moderada	Maior Resistência de Escoamento	Menor Força	S235JR oferece melhor capacidade de suporte de carga
Aspecto Chave da Corrosão	Regular	Boa	Pobre	S235JR tem melhor resistência à corrosão
Soldabilidade	Excelente	Boa	Boa	Todos os graus são soldáveis, mas o St 35 é preferido pela facilidade
Usinabilidade	Boa	Regular	Excelente	AISI 1020 é mais fácil de usinar
Formabilidade	Excelente	Boa	Regular	St 35 é superior para formação
Custo Aproximado Relativo	Moderado	Moderado	Baixo	O custo varia conforme as condições do mercado
Disponibilidade Típica	Alta	Alta	Alta	Todos os graus estão comumente disponíveis

Ao selecionar o aço St 35, considerações incluem suas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e características de fabricação. Embora seja econômico e amplamente disponível, suas limitações em resistência e resistência à corrosão em comparação com graus alternativos devem ser avaliadas com base nos requisitos específicos da aplicação.

Em resumo, o aço St 35 é uma escolha confiável para várias aplicações de engenharia, particularmente onde resistência moderada e excelente soldabilidade são necessárias. Sua importância histórica e continuidade na fabricação moderna destacam seu valor no cenário da ciência dos materiais.