


Processo de obtenção do aço, desde a chegada do
minério de ferro até o produto final a ser utilizado no
mercado.
Aço: liga metálica composta principalmente de ferro e de
pequenas quantidades de carbono (0,002% até 2,00%), com
propriedades específicas, sobretudo de resistência e
ductilidade.
Obtenção do aço: chapas, perfis e bobinas
› Minério de ferro + carvão mineral;
› Transformação metalúrgica e conformação mecânica.

Fabricação:
› Aproveitamento do ferro contido no minério de ferro
(eliminação das impurezas);
› Na forma líquida: adição de elementos visando atingir as
propriedades desejadas;
› Solidificação e forma requerida.

Processo consiste de 4 etapas principais:
› Preparo das matérias primas (Coqueria e sinterização);
› Produção de gusa (Alto-forno);
› Produção de aço (Aciaria);
› Conformação mecânica (Laminação).
coqueria
Matéria
prima
Alto-forno
sinterização
Aciaria
lingotamento

Na construção civil:
› Teor de carbono entre 0,18 e 0,25%;
› Presença de elementos residuais (enxofre, silício, fósforo, etc.);
› Elementos de liga (cromo, manganês, níquel, etc.) adicionados
para se atingir certas propriedades

Propriedades do aço dependem de:
› Composição química;
› Tratamento térmico, deformação mecânica e velocidade de
solidificação (características microestruturais).

Definições:
› Aço: liga metálica constituída basicamente de ferro e carbono
obtida pelo refino de ferro-gusa (refino do ferro-gusa:
diminuição dos teores de carbono, silício e enxofre);
› Ferro-gusa: produto da primeira fusão do minério de ferro
contendo de 3,5 a 4,0% de carbono;
› Ferro fundido: produto da segunda fusão do gusa, em que são
feitas adições de outros materiais até atingir um teor de
carbono entre 2,5 e 3,0%, conferindo propriedades diferentes
da do aço.

Produção do aço:
› Matérias-primas:
 Minério de ferro + carvão mineral
› Coqueria e sinterização:
a) Coqueria:
 Carvão mineral deve fornecer energia térmica e química
para o desenvolvimento do processo de redução (produção
de gusa);
 Coqueificação:
 Eliminação de impurezas;
 Destilação do carvão em ausência de ar;
 T=1300º por 18 horas;
 Resulta o coque metalúrgico, composto basicamente de
carbono, com elevada resistência mecânica e alto ponto
de fusão, o qual é encaminhado ao alto-forno.
b) Sinterização:
 Preparação do minério de ferro para a produção do gusa;
 Correta granulometria para proporcionar
permeabilidade do ar para a combustão no altoforno;
 Finos de minério: adiciona-se fundentes (calcário,
sílica) e o novo composto é britado na granulometria
desejada.
c) Alto-forno:
 Cuba com 50 a 100 m de altura;
 Minério de ferro em gusa: coque metalúrgico e
fundentes;
 Princípio básico: retirada do oxigênio do minério que se
reduz a ferro;
 Redução: combinação do carbono presente no coque
com o oxigênio do minério;
 Combustão do carvão com o oxigênio do ar fornece
calor para fundir o metal .
c) Alto-forno:
 Minério de ferro (sínter) + coque + fundentes;
 Ar quente entra pela parte inferior (ventaneiras);
 Coque + ar quente = combustão;
 Resultado: ferro gusa e escória (fabricação de
cimento).
c) Alto-forno:
 Carro torpedo:
 Revestido internamente com material refratário;
 Dessulfuração: redução do teor de enxofre a níveis
aceitáveis;
 Análise química: composição da liga (carbono,
silício, enxofre e manganês);
 Próxima etapa: aciaria.
d) Aciaria:
 Refino (ferro gusa em aço): ajuste do teor dos
elementos;
 Conversor: injeção de oxigênio puro (processo LinzDonawitz ‘LD’);
 Pode-se adicionar sucata de aço para auxiliar no
controle da composição da liga metálica;
 Eliminação dos produtos indesejáveis pela escória;
 Uma vez obtida a composição desejada o material é
transferido para o lingotamento contínuo.
* Metalurgia de panela
e) Lingotamento contínuo:
 Aço transferido do conversor ou panela para o
distribuídor e depois para o molde;
 Solidificação do aço;
 Corte em maçarico e transformado em esboço de
placa.
f) Laminação a quente:
 Redução da área da seção transversal até conformá-lo
na apresentação desejada (chapas grossas ou finas,
perfis, etc.);
 Pré-aquecimento e posterior deformação sob pressão
em cilindros (laminadores);
 Chapa: placa que sofreu redução de espessura por
laminação;
 Em função da espessura podem ser acondicionadas
em bobinas.
f) Laminação a quente:
 Laminador de chapas grossas:
 Espessuras: 6 a 200 mm;
 Largura: 1000 a 3800 mm;
 Comprimento: 5000 a 18000 mm.
f) Laminação a quente:
 Laminador de tiras a quente:
 Espessuras: 1,2 a 12,5 mm;
 Largura: 800 a 1800 mm;
g) Laminação a frio:
 Laminador de tiras a frio:
 Espessuras: 0,3 a 3,0 mm;
 Largura: 800 a 1600 mm;
 Característica principal: melhor acabamento.

Diagrama tensão-deformação

Elasticidade:
› Capacidade de voltar à forma original;
› Deformação elástica é reversível;
› Relação entre deformação e tensão: Módulo de Elasticidade
(E);
› Eaço=210.000 MPa; Eferro=190.000 MPa.

Plasticidade:
› Deformação permanente provocada por tensão igual ou
superior ao limite de escoamento;
› Alteração interna da estrutura.

Ductilidade:
› Deformar plasticamente sem se romper;
› Quanto mais dúctil maior redução da área (estricção) ou o
alongamento antes da ruptura.

Tenacidade:
› Absorver energia quando submetido a carga de impacto;
› Material dúctil é mais tenaz que um material frágil, requerendo
com isso, mais energia para ser rompido.

Carbono (C):
› Melhora a resistência mecânica;
› Prejudica a ductilidade (dobramento) e tenacidade;
› A cada 0,01% de aumento do teor de carbono o limite de
escoamento aumenta em ~ 0,35MPa.

Manganês (Mn):
› Melhora a resistência mecânica;
› Prejudica a soldabilidade (menos que o ‘C’);

Silício (Si):
› Aumenta a resistência mecânica e à corrosão;
› Diminui a soldabilidade;

Enxofre (S):
› Muito prejudicial;
› Desfavorece a ductilidade e diminui a soldabilidade;
› Teor limitado a 0,05%.

Fósforo (P):
› Melhora a resistência mecânica e à corrosão;
› Prejudica a ductilidade (dobramento) e soldabilidade;
› Pode tornar o aço quebradiço.

Cobre (Cu):
› Aumenta a resistência À corrosão.

Níquel (Ni):
› Aumenta a resistência a abrasão e à corrosão;
› Diminui a soldabilidade.

Cromo (Cr):
› Aumenta a resistência a abrasão e à corrosão;
› Diminui a soldabilidade;
› Melhora o desempenho a temperaturas elevadas.

Nióbio (Nb):
› Consegue-se boa resistência mecânica com boa soldabilidade.

Titânio (Ti):
› Aumenta resistência mecânica e à abrasão;
› Bom desempenho sob temperatura elevada.
Chapas finas a frio:
Larguras padrão: 1000 mm, 1200 mm e 1500 mm
Comprimentos padrão: 2000 mm e 3000 mm (também sob a forma de
bobinas)
Espessuras padrão
(mm)
0,30
0,38
0,45
0,60
0,75
0,85
0,90
1,06
1,20
1,50
1,70
1,90
2,25
2,65
Peso
(kg/m2)
2,36
2,98
3,53
4,71
5,89
6,67
7,06
8,32
9,42
11,78
13,35
14,92
17,66
20,80
São utilizadas nas construções como
dobradiças, portas, batentes, calhas e rufos)
complementos
(esquadrias,
Chapas finas a quente
Larguras padrão: 1000 mm, 1100 mm, 1200 mm, 1500 mm,
1800 mm
Comprimentos: 2000 mm, 3000 mm, 6000 mm e em bobinas
Espessuras padrão
(mm)
1,20 (18)
1,50 (16)
2,00 (14)
2,25 (13)
2,65 (12)
3,00 (11)
3,35 (10)
3,75 (9)
4,25 (8)
4,50
4,75 (3/16”)
5,00
Peso
(kg/m2)
9,4
11,8
15,7
17,7
20,8
23,6
26,3
29,4
33,4
35,3
37,3
39,2
São utilizadas em perfis de chapa dobradas, para construção em
estruturas metálicas leves e, principalmente, como terças e vigas de
tapamento.
Chapas zincadas
Largura padrão: 1000 mm
Comprimentos padrão: 2000 mm, 3000 mm, e também em bobinas
Espessuras padrão
(mm)
0,25
0,30
0,35
0,43
0,50
0,65
0,80
0,95
1,11
1,25
1,55
1,95
Peso
(kg/m2)
1,96
2,36
2,75
3,38
3,93
5,10
6,28
7,46
8,71
9,81
12,17
15,31
São utilizadas como elementos complementares nas construções,
como telhas, calhas, rufos, caixilhos, dutos de ar-condicionado, divisórias.
Chapas grossas
Larguras padrão: 1000 mm a 3800 mm
Comprimentos padrão: 6000 mm e 12000 mm
Espessuras padrão
(mm)
6,3 (1/4)
8,0 (5/16)
9,5 (3/8)
12,5 (1/2)
16,0 (5/8)
19,0 (3/4)
22,4 (7/8)
25,0 (1)
37,5 (1 1/6)
45,0 ()
50,0 (2)
57,0 ()
63,0 (2 ½)
75,0 (3)
102,0 ()
Peso
(kg/m2)
49,46
62,80
74,58
98,13
125,60
149,15
175,84
196,25
294,38
353,25
392,50
447,44
494,55
588,75
800,70
Utilizadas para construção de estruturas metálicas, principalmente em
perfis soldados para trabalhar como vigas, colunas e estacas.
Produtos utilizados na construção
civil.
Cada grupo com um conjunto;
Tipos de aço utilizados na
fabricação (SAE... NBR...) e
produtos disponíveis no mercado,
com as especificações;
15 dias (entrega em 13/05)