O uso do aço inoxidável na construção civil

Aterramento: Fatos e Mitos na Proteção de Instalações e de Equipamentos Sensíveis contra Descargas Atmosféricas

Curso: Aterramento: Fatos e Mitos na Proteção de Instalações e de Equipamentos Sensíveis contra Descargas Atmosféricas

Modalidade: Presencial ou Ao Vivo pela Internet

Dias: 09 e 10 de Abril

Horário: 09:00 às 18:00 horas

Carga Horária: 16h

Professor: Antônio Roberto Panicali

Preço: A partir de 3 x R$ 257,81

(*) O curso permanecerá gravado e habilitado para acesso pelo prazo de 30 dias a partir da data da sua realização.

Apresentação de novos conceitos e técnicas de projeto que resultem em maior eficiência dos sistemas de proteção contra os efeitos de surtos gerados internamente ou devidos às descargas atmosféricas.
Para atender à demanda daqueles que não podem se locomover até as instalações da Target, disponibilizamos este curso Ao Vivo pela Internet. Recursos de última geração permitem total aproveitamento mesmo à distância.
Os cursos oferecidos pela Target são considerados por seus participantes uma “consultoria em sala”, ou seja, o participante tem a possibilidade de interagir com renomados professores, a fim de buscar a melhor solução para problemas técnicos específicos e particulares.

Inscreva-se Saiba Mais

açoCom o grande desenvolvimento das pesquisas e da tecnologia na indústria da fixação, bem como a produção de fixadores com alto desempenho comprovado, cada vez mais os tradicionais fixadores pré-concretados (aqueles inseridos na estrutura, juntamente com a armação de aço antes da concretagem – em formato de jota) vem sendo substituídos por chumbadores mecânicos e chumbadores químicos. A versatilidade, simplicidade e velocidade na instalação, assim como o conhecimento profundo sobre o cálculo e o dimensionamento, tem tornado cada vez mais viável a opção por esses produtos. Como parte fundamental no resultado de uma fixação mecânica ou química, o aço deve ser avaliado com o mesmo nível de critério adotado no processo de cálculo e dimensionamento.

Conforme Joachim Mauz, engenheiro e responsável pelo International Technical Department da empresa alemã Fischer, o desempenho do conjunto depende diretamente do desempenho do aço utilizado, porque este é o material constituinte do chumbador mecânico e da barra roscada, normalmente utilizada com o chumbador químico. Mais do que resistência mecânica, se faz necessário o entendimento sobre o desempenho em relação à resistência a corrosão. Um dos materiais comumente utilizados, diante da necessidade de resistência à corrosão, é o aço inox, hoje muito presente em barras roscadas e chumbadores mecânicos.

“Os tipos de aço inox mais utilizados, em chumbadores e barras roscadas, são o 304 (A2) e o 316 (A4), da família dos aços inox austeniticos. O grande problema, no mercado brasileiro de fixação, é a adoção do aço do tipo 304 indiscriminadamente, em função do reduzido custo em relação ao 316, sendo que muitas vezes este não é o mais apropriado. Por motivo de acidentes de engenharia, na Europa, quando o assunto é fixação de alto desempenho em aço inox, somente são utilizadas as barras roscadas e chumbadores mecânicos do tipo 316 – os grandes fabricantes e desenvolvedores de tecnologia não fabricam chumbadores mecânicos e barras para uso com chumbadores químicos em aço do tipo 304. Para identificação de qual material utilizar, deve-se levar em consideração os fatores ambientais como localização, temperatura, umidade, etc. Um bom ponto de partida é a utilização do entendimento das regiões e condições”, observa ele

Definições das regiões

Região rural é definida como região sem poluição, no interior longe da atmosfera industrial ou de despejos.

Região urbana é definida como áreas residencial, comercial ou industrial leve com poluição aerotransportada sem agressividade, tipicamente de tráfego de estrada (podendo haver emissão de gases de exaustão de veículos).

Região industrial é identificada pela poluição aérea, tais como dióxido de enxofre ou gases lançados pelas fábricas de processos químicos, que podem potencialmente formar perigosos ácidos condensados.

Região marinha é definida como região onde pode estar presente borrifos ou névoa de água do mar levados pelo vento. Eles contém cloretos, que também podem se concentrar em condensados ou como vapores na superfície úmida.

Condições

L – Condições menos corrosivas, por exemplo, baixa umidade e baixas temperaturas.

M – Condições atmosféricas típicas para o tipo do local.

H – Atmosferas severas, identificadas pela alta umidade persistente, altas temperaturas ou níveis elevados de poluição.

Importante dizer que o aço inoxidável é o nome dado à família de aços resistentes à corrosão e ao calor contendo no mínimo 10,5% de cromo. Enquanto há uma variedade de aços carbono estrutural e de engenharia atendendo a diferentes requisitos de resistência mecânica, soldabilidade e tenacidade, há também uma grande variedade de aços inoxidáveis com níveis progressivamente maiores de resistência à corrosão e resistência mecânica. Isso é resultado da adição controlada de elementos de liga, cada um deles originando atributos específicos com relação a resistência mecânica e possibilidade de resistir a diferentes meios ambientes. Os tipos de aço inoxidável podem ser classificados em cinco famílias básica: ferritico, martensitico, austenitico, dúplex e endurecivel por precipitação.

Os aços inoxidáveis austeníticos são os maiores, em termos de número de ligas e de utilização. Como os ferríticos, os austeníticos não podem ser endurecidos por tratamento térmico, tendo o nível de teor de carbono restrito, mas as adições principalmente de níquel muda a estrutura em temperatura ambiente para arranjo atômico cúbico de face centrado que é também não magnético (ou seja, têm uma baixa permeabilidade magnética). Dependendo do teor de níquel os aços austeníticos respondem a trabalho a frio com aumento da resistência mecânica, podendo ser utilizado em operações severas de conformação, evitando ruptura prematura e trinca. O endurecimento por encruamento é acompanhado pelas mudanças parciais na estrutura, com a conformação de uma fase de martensita ferro magnetica, o que explica porque com a deformação a frio pode ocorrer os aços austeníticos magneticos. Os aços mais usados tipo 304 (1.4301) têm 17% de cromo e 8% de níquel com excelente ductilidade, conformabilidade e tenacidade e até em temperaturas criogênicas. O molibdênio é adicionado em alguns dos aços austeníticos para aumentar sua resistência aos mecanismos de corrosão localizados tais como corrosão galvânica e por pite ou alveolar. Exemplos de aços austeníticos são 304/S30400 (1.4301), 304 L/ S30403 (1.4306), 316/S31600 (1.4401) e 316 L/ S31603 (1.4404).

Os martensíticos são similares aos aços carbono e de baixa liga. Eles têm uma estrutura similar aos ferríticos com estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado”. Devido a adição de carbono, podem ser endurecido e a resistência aumentada pelo tratamento térmico, da mesma forma que os aços carbono. São classificados como uma família ferro magnético “duro”. O principal elemento de liga é o cromo, com um teor típico de de 12 a 15%. Na condição recozida, apresentam limite de escoamento com cerca de 275 MPa e então são normalmente usinado, conformado ou trabalhado a frio nessa condição. A resistência mecânica obtida pelo tratamento térmico depende do teor de carbono da liga. Aumentando o teor de carbono aumenta o potencial da resistência e dureza, mas diminui a ductilidade e tenacidade. Os aços com teores de carbono mais elevados são capazes de serem tratados na dureza de 60 HRC. A melhor resistência a corrosão é obtida no tratamento térmico, ou seja, na condição temperado e revenido. Os martensíticos foram desenvolvidos com adições de nitrogênio e níquel mas com teores de carbono mais baixos que os tipos tradicionais. Esses aços tem melhor tenacidade, soldabilidade e resistência à corrosão. Os exemplos de aços martensíticos são 420 (1.4028), 431 (1.4057) como tipos temperáveis com carbono normal e 248 S V (1.4418) como tipo de aço com baixo teor de carbono e mais o nitrogênio.

Os ferríticos têm uma estrutura cristalina cubico de corpo centrado, que é o mesmo do ferro puro a temperatura ambiente. O principal elemento de liga é o cromo com teores tipicamente entre 11 e 17%. O teor de carbono é mantido baixo o que resulta nestes aços uma limitada resistência mecânica. Não são endurecíveis pelo tratamento térmico e no estado recozido o limite de escoamento é de 275 a 350 Mpa. São do tipo de baixo custo mas tem limitada resistência à corrosão comparado com os austeníticos mais comuns. Da mesma forma são limitados na tenacidade, conformabilidade e soldabilidade em comparação aos austeníticos. As dimensões de fornecimento (ou seja espessura) são restritas devida a baixa tenacidade. São entretanto do grupo ferro magnetico mole e têm assim algumas utilizações especiais, como por exemplo núcleo de vavulas solenóides. Exemplos de aços ferríticos são 3 Cr 12 (1.4003) e 430 (1.4016).

Já os aços inoxidáveis endureciveis por precipitação (PH) são endurecíveis por tratamento de envelhecimento e assim têm algumas similaridades com os aços martensíticos, entretanto o processo metarlugico para endurecimento é diferente. Estes aços são capazes de atingir a resistência a tração até 1700 MPa. Normalmente, têm estrutura martensítica e assim são ferro magnéticos. Possuem boa ductilidade e tenacidade, dependendo do tratamento térmico. Sua resistência à corrosão é comparável ao aço austenítico 304 (1.4301). Podem ser soldados mais facilmente que os aços martensíticos comuns, estão desenvolvidos e usados de forma ampla tanto nos Estados Unidos como no Reino Unido por exemplo nas aplicações aeroespaciais. Exemplo de aços PH são 17 – 4 PH (1.4542) e 520 B (1.4594).

Os aços inoxidáveis dúplex tem uma estrutura mista de austenita e ferrita e como resultado tem características desses tipos básicos. Uma composição química típica tem 22% de cromo, 5% de níquel e 3% molibdênio com pequena adição de nitrogênio. Os aços dúplex são endurecíveis por tratamento térmico mas são mais duros que os aços ferritico e austenítico na condição recozida mole e tem limite de escoamento médio em torno de 450 MPa. Como os aços ferrítico são ferro magneticos, mas tem uma boa conformabilidade e soldabilidade dos aços austeníticos. Entretanto, são necessários maiores esforços na conformação devido a sua maior resistência. Esses aços podem ser utilizados em projeto com seções mais finas que os aços austeníticos, mas sua grande vantagem é sua maior resistência a corrosão sob tensão. O molibdênio é normalmente adicionado para aumentar a resistência a corrosão galvanica e por pite. Exemplos de aços dúplex: 2205 (1.4462) e 1.4501.

Por fim, pode-se informar que há outras famílias de aços inoxidáveis, com composições químicas melhoradas e eles têm sido desenvolvidos para minimizar a falha de um determinado aço. Incluem: super ferríticos, super austeníticos, super dúplex, martensiticos soldáveis de baixo carbono e aços austeníticos endureciveis por precipitação. Assim, segundo Joachim Mauz, é possível identificar que, apesar de o aço inox do tipo 304 poder ser considerado para a maioria das regiões e condições, existem situações onde ele não é o mais adequado, devendo-se considerar o do tipo 316. Levando-se em consideração o fato de que normalmente o elo mais fraco da estrutura muitas vezes é a fixação, uma consideração sobre um maior uso do aço do tipo 316 deve ser feita.

Outro ponto de grande importância, tanto quanto a seleção do aço, é a comprovação da performance da fixação, que não deve ser feita através apenas de simples ensaios de laboratório ou testes em obra, porque representa um universo mínimo, restrito e muito distante da realidade da aplicação. “O caminho técnico e correto depende da exigência do construtor sobre a apresentação, por parte do fabricante, das aprovações para as normas internacionais, como por exemplo a ETA (aprovação para um produto pela Organização Européia para Aprovações Técnicas – EOTA). Somente esse tipo de aprovação pode garantir a real performance do produto, além de fornecer as informações para o seguro cálculo e dimensionamento da fixação”, conclui.

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