--- title: "Como interpretar tabelas de composição química e…" description: "Uma mesa de aço é uma referência, não uma especificação." canonical: https://steelequivalents.com/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o language: pt-br robots: index, follow og_type: article type: wiki-article language_alternates: en: https://steelequivalents.com/wiki/reading-a-datasheet/chemical-composition-and-mechanical-property-tables.md cs: https://steelequivalents.com/cs/wiki/materiálový-list/jak-číst-tabulky-chemického-složení-a-mechanických-vlastností-oceli.md de: https://steelequivalents.com/de/wiki/werkstoffdatenblatt-lesen/so-lesen-sie-tabellen-zur-chemischen-zusammensetzung-und-zu-mechanischen-eigenschaften-von-stahl.md es: https://steelequivalents.com/es/wiki/leer-una-ficha-técnica/cómo-leer-las-tablas-de-composición-química-y-propiedades-mecánicas-del-acero.md fr: https://steelequivalents.com/fr/wiki/lire-une-fiche-technique/comment-lire-les-tableaux-de-composition-chimique-et-de-propriétés-mécaniques-de-l-acier.md hu: https://steelequivalents.com/hu/wiki/anyagadatlap/az-acél-kémiai-összetételére-és-mechanikai-tulajdonságaira-vonatkozó-táblázatok-olvasása.md it: https://steelequivalents.com/it/wiki/leggere-una-scheda-tecnica/come-leggere-le-tabelle-della-composizione-chimica-e-delle-proprietà-meccaniche-dell-acciaio.md nl: https://steelequivalents.com/nl/wiki/materiaaldatablad/hoe-u-tabellen-met-de-chemische-samenstelling-en-mechanische-eigenschappen-van-staal-leest.md pl: https://steelequivalents.com/pl/wiki/karta-materiałowa/jak-czytać-tabele-składu-chemicznego-i-właściwości-mechanicznych-stali.md pt: https://steelequivalents.com/pt/wiki/ler-uma-ficha-técnica/como-ler-as-tabelas-de-composição-química-e-propriedades-mecânicas-do-aço.md ru: https://steelequivalents.com/ru/вики/характеристики-стали/как-читать-таблицы-химического-состава-и-механических-свойств-стали.md tr: https://steelequivalents.com/tr/wiki/teknik-veri-sayfası/çelik-kimyasal-bileşim-ve-mekanik-özellik-tabloları-nasıl-okunur.md zh: https://steelequivalents.com/zh/维基/如何读懂材料数据表/如何解读钢材化学成分和机械性能表.md ja: https://steelequivalents.com/ja/ウィキ/鋼材データシートの読み方/鋼の化学成分および機械的性質の表の読み方.md ar: https://steelequivalents.com/ar/ويكي/قراءة-ورقة-البيانات/كيفية-قراءة-جداول-التركيب-الكيميائي-والخواص-الميكانيكية-للفولاذ.md ko: https://steelequivalents.com/ko/위키/강재-물성표-읽는-법/강철-화학-조성-및-기계적-특성-표-읽는-법.md pt-br: https://steelequivalents.com/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o.md hi: https://steelequivalents.com/hi/विकी/डेटाशीट-कैसे-पढ़ें/स्टील-की-रासायनिक-संरचना-और-यांत्रिक-गुणों-की-तालिकाएँ-कैसे-पढ़ें.md content_hash: sha256:d94b13f5c9e36cfd7043410398fa79f2dfa0da66ea3ff7e07be0baf2c5d4e9c6 generated: 2026-09-26 --- > **Machine-readable Markdown rendering.** This is a Markdown representation of a web page, > served for AI agents and crawlers as a token-efficient alternative to the full HTML. > Full interactive HTML version: https://steelequivalents.com/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o > Canonical URL: https://steelequivalents.com/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o > Available languages: en, cs, de, es, fr, hu, it, nl, pl, pt, ru, tr, zh, ja, ar, ko, pt-br, hi > Change detection: `content_hash` is the SHA-256 of this document's Markdown body — everything > below this block, whitespace-trimmed, excluding the front-matter. 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Suas linhas condensam informações que normalmente pertencem a uma norma de produto, a uma faixa dimensional, a uma rota de fabricação, a uma condição de tratamento térmico e a um método de ensaio. Uma designação como **AISI 4140**, **304** ou **S355** identifica uma família ou designação de grau, mas não estabelece, por si só, todos os limites químicos ou requisitos mecânicos aplicáveis a um produto fornecido. Exemplos que mostram por que uma designação deve ser lida em conjunto com a norma do produto que a rege. | Designação ou norma | Escopo do produto | Por que o escopo é importante | |---|---|---| | ASTM A240 | Placas, chapas e tiras de aço inoxidável ao cromo e ao cromo-níquel | Regras específicas do produto para composição química, propriedades mecânicas, dimensões e ensaios | | ASTM A276 | Barras e perfis de aço inoxidável | Os requisitos não são automaticamente idênticos aos da A240 | | S355 | Designação europeia de aço estrutural | A norma EN aplicável ao produto determina os requisitos do produto | O documento normativo aplicável é o primeiro aspecto a considerar. A **ASTM A240** abrange chapas, folhas e tiras de aço inoxidável ao cromo e ao cromo-níquel para vasos de pressão e aplicações gerais; a **ASTM A276** abrange barras e perfis de aço inoxidável. Ambas podem incluir graus designados como **304**, mas a forma do produto, a condição de fabricação permitida, as regras dimensionais e as disposições relativas aos ensaios não são idênticas. Da mesma forma, o **S355**, conforme uma norma europeia de produtos estruturais, não é uma identidade material independente do contexto. A norma EN de produto aplicável determina os requisitos para chapas, perfis, seções ocas ou outras formas. #### Não use uma linha sem escopo definido para avaliar a conformidade Confirme a norma aplicável, a forma do produto, a condição de fornecimento, a espessura ou o tamanho da seção, a direção do ensaio, as unidades, o método de ensaio e os critérios de aceitação antes de considerar uma entrada de tabela como requisito certificado. #### Campos mínimos de escopo - **Norma** Identifique o documento normativo aplicável e sua edição. - **Forma do produto** Identifique placa, chapa, tira, barra, perfil, tubo, forjado ou outra forma. - **Condição** Declare se o material está recozido, normalizado, temperado e revenido, recozido em solução, trabalhado a frio ou fornecido em outra condição. - **Tamanho** Registre a espessura, o diâmetro, a espessura da parede ou a faixa de dimensões da seção. - **Base do ensaio** Inclua unidades, direção, temperatura, método e critérios de aceitação. Uma tabela útil, portanto, precisa ter um escopo declarado. Ela deve identificar a norma, a designação do grau, a forma do produto, a condição de fornecimento, a espessura ou o tamanho da seção, as unidades, a direção do ensaio e os critérios de aceitação. Sem esses campos, uma linha pode apoiar uma comparação preliminar, mas não pode estabelecer conformidade. ![Como interpretar tabelas de composição química e propriedades mecânicas do aço](/images/uploads/b5e8dbb0-3d26-4858-8a4a-41e9ed557021/wiki-inline-a-steel-grade-row-branching-into-product-form-processing-condition-section-size-1920x1094.jpg)[](/images/uploads/b5e8dbb0-3d26-4858-8a4a-41e9ed557021/wiki-inline-a-steel-grade-row-branching-into-product-form-processing-condition-section-size-1920x1094.avif "Ampliar imagem — Como interpretar tabelas de composição química e propriedades mecânicas do aço")A grade row represents a defined slice of a specification system. ### O que uma linha de grau realmente representa Uma linha de grau representa uma determinada parte de um sistema de especificações. No mínimo, ela relaciona uma designação à composição química e a um ou mais requisitos de propriedades. Em uma boa tabela, ela também pode indicar se os valores se aplicam a uma barra laminada a quente, a uma chapa normalizada, a um aço-liga temperado e revenido, a um aço inoxidável solubilizado ou a outra condição. A ASTM A400 relaciona a seleção de barras de aço ao grau, à composição química, à condição de processamento, ao tamanho da seção e ao limite de escoamento mínimo desejado. Strong evidence \[1\] \[1\] [**Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties**](https://store.astm.org/a0400-69r12.html). ASTM International. ASTM standard.A ASTM A400, **Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties**, deixa esse ponto particularmente claro. Suas orientações tabuladas relacionam a seleção de barras de aço ao grau, à composição química, à condição de processamento, ao tamanho da seção e ao limite de escoamento mínimo desejado. Consequentemente, uma linha não representa simplesmente “as propriedades do 4140”. Ela é uma orientação para um contexto específico de produto em barra, cuja resistência é afetada pela forma como o aço foi processado e pelo tamanho da seção. A condição de fornecimento altera a interpretação aplicável das propriedades mecânicas. | Forma do produto | Condição possível | Propriedades afetadas | |---|---|---| | Placa | Normalizada | Dureza, resistência, ductilidade e tenacidade | | Placa | Normalizada e revenida | Equilíbrio entre resistência e tenacidade | | Placa | Temperada e revenida | Dureza, limite de escoamento, resistência à tração e ductilidade | | Barra | Recozida ou trefilada a frio | Dureza, resistência e ductilidade | A mesma designação pode corresponder a requisitos diferentes em outra especificação de produto. Uma chapa pode ser fornecida normalizada, normalizada e revenida, ou temperada e revenida. Uma barra pode ser recozida ou trefilada a frio. Essas condições alteram a dureza, o limite de escoamento, a resistência à tração e a ductilidade, mesmo quando a composição da corrida permanece dentro dos limites do mesmo grau. As dimensões também fazem parte da identidade do requisito. Os aços estruturais normalmente apresentam limites de escoamento mínimos menores em espessuras maiores, porque as taxas de resfriamento e as condições de transformação diferem ao longo da seção. O Eurocode 3, **EN 1993-1-1 Section 3.2.6**, lista propriedades de projeto dos materiais para **S235, [S275](/pt-br/materiais/gost/s275 " — composição, equivalências e normas"), S355, S420, S450 e S460**, mas esses valores são dados de projeto vinculados à estrutura do Eurocode e às suas disposições relacionadas à espessura. Eles não devem ser copiados para uma tabela de uso geral e apresentados como resultados universais de ensaios de tração. A direção do ensaio é outro limite importante. Uma chapa laminada pode apresentar diferentes valores de resistência, alongamento, redução de área e tenacidade nas direções transversal e longitudinal em relação à direção de laminação. Uma linha de propriedades mecânicas que omita a direção pode ocultar um requisito aplicável apenas longitudinalmente ou apenas transversalmente. A temperatura também pode ser relevante, especialmente no caso da energia de impacto. As normas ASTM abrangem propriedades químicas, mecânicas, metalúrgicas e outras propriedades de aços-carbono, estruturais, inoxidáveis, ferríticos, austeníticos e ligados. Essa abrangência é um alerta contra o tratamento de uma designação curta de grau como uma definição material completa. ### Limites de composição versus análises informadas Análise da corrida **Análise da corrida** Uma análise química destinada a representar a composição de uma determinada corrida ou panela de aço. As tabelas de composição química geralmente apresentam limites, não uma análise garantida. Uma especificação pode estabelecer, por exemplo, carbono **0,08% máximo**, manganês **2,00% máximo** ou cromo entre valores mínimo e máximo especificados. Esses são limites de aceitação, normalmente expressos em porcentagem em massa. Eles não significam que toda corrida contenha o ponto médio da faixa. Um certificado de ensaio do produtor pode informar uma análise de corrida como carbono **0,045%**, manganês **1,52%** e cromo **18,20%**. Esses valores descrevem a corrida ensaiada, de acordo com as regras de amostragem e análise da norma. Eles não substituem os limites da especificação. Da mesma forma, uma tabela ilustrativa pode indicar carbono **0,20%** para um grau cuja faixa permitida seja **0,17–0,23%**. Esse número único é útil para orientação, mas não pode determinar a conformidade. A distinção se torna especialmente importante no caso dos elementos de liga e residuais. O fósforo e o enxofre podem ter limites máximos; o silício e o manganês podem ter faixas; o nitrogênio, o cobre, o nióbio, o titânio ou outros elementos podem ser controlados dependendo do grau e da norma do produto. Uma tabela comparativa que arredonde valores, combine diferentes edições ou omita elementos opcionais pode criar uma falsa equivalência. A SSINA, por exemplo, publica tabelas de composição em porcentagem em massa e de propriedades mecânicas especificadas para graus de aços inoxidáveis austeníticos abrangidos pelas especificações de produtos da ASTM. Essa tabela só é útil quando sua especificação ASTM citada e a forma do produto são mantidas. O **Nickel Institute** também separa, em formato tabular, a composição química, as propriedades mecânicas, as propriedades físicas e as especificações. Manter essas classes de propriedades separadas evita que um valor de composição química seja confundido com uma garantia de desempenho. As tabelas comparativas exigem cautela adicional. O **Handbook of Comparative World Steel Standards** apresenta tabelas separadas para composições químicas e propriedades mecânicas entre sistemas internacionais de designação. Essa separação é justificada: nomes semelhantes ou composições aproximadas não comprovam que dois graus tenham regras de processamento, requisitos de tenacidade, disposições de limpeza ou limites mecânicos mínimos idênticos. “Equivalente” deve significar equivalente para um uso e uma norma declarados, não apenas semelhante em uma coluna química. ### Propriedades especificadas versus propriedades típicas Uma propriedade especificada é um requisito contratual ou baseado em normas. Se uma especificação de produto exigir um limite de escoamento mínimo de **355 MPa**, um valor ensaiado abaixo desse limite não atende ao requisito, salvo se a norma estabelecer uma exceção válida ou um procedimento de novo ensaio. Se ela especificar uma dureza máxima, um valor informado acima desse limite também será relevante. Uma propriedade típica é uma informação representativa e não substitui um mínimo ou máximo especificado. Strong evidence Uma propriedade típica é diferente. Trata-se de um valor observado, representativo ou publicado comumente, muitas vezes associado a um determinado tratamento térmico e à orientação do corpo de prova. A resistência à tração típica de uma condição pode ser **700 MPa**, enquanto a especificação estabelece apenas um mínimo de **655 MPa**. O valor típico ajuda os engenheiros a estimar o comportamento; ele não eleva o requisito mínimo para 700 MPa. \[2\] \[2\] [**Mechanical Properties of Carbon and Alloy Steels**](https://dl.asminternational.org/handbooks/edited-volume/49/chapter-abstract/613530/Mechanical-Properties-of-Carbon-and-Alloy-Steels). ASM International. ASM Metals Handbook. A diferença é fundamental porque a resistência não é determinada apenas pela composição química. A ASM International afirma que as propriedades dos aços-carbono e dos aços-liga resultam dos efeitos combinados da composição química, do processamento e da microestrutura. A taxa de têmpera, a temperatura de revenimento, o tamanho de grão, a deformação prévia e a espessura da seção podem alterar a dureza, a tenacidade, o limite de escoamento e o alongamento dentro do mesmo grau químico. Rótulos que impedem que valores diferentes sejam tratados como intercambiáveis. | Rótulo | Significado | |---|---| | Máximo | Limite superior de aceitação | | Mínimo | Limite inferior de aceitação | | Intervalo | Limites inferior e superior permitidos | | Típico | Valor representativo ou normalmente observado | | Nominal | Valor de designação ou de referência | | Valor de projeto | Valor atribuído dentro de uma estrutura de código de projeto | | Análise relatada | Composição química medida em uma amostra especificada | \[3\] \[3\] [**General Content and Format of ASTM Standard Specifications for Steel Products**](https://www.aisc.org/aisc/solutions-center/engineering-faqs/10-general-content-and-format-of-astm-standard-specifications-for-steel-products/). American Institute of Steel Construction. AISC Engineering FAQ.Uma tabela deve identificar claramente cada valor como **máximo**, **mínimo**, **faixa**, **típico**, **nominal**, **valor de projeto** ou **análise informada**. Ela também deve identificar a norma do ensaio, a localização do corpo de prova, a orientação, a temperatura e a condição de fornecimento, quando aplicável. Para perfis estruturais e chapas, o American Institute of Steel Construction observa que as especificações de produtos da ASTM geralmente contêm requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas; nenhuma dessas categorias pode substituir a outra com segurança. A regra editorial é simples: nunca trate uma tabela copiada como substituta da norma aplicável. Use a tabela para localizar um grau e compreender as variáveis. Em seguida, verifique a especificação vigente, a forma do produto, a condição, as dimensões, a edição e os requisitos de ensaio aplicáveis antes de atribuir conformidade ou propriedades de engenharia. ## A arquitetura das designações e normas de aços ### Lógica das designações ASTM e ASME Uma designação de aço não constitui uma identidade completa do material. Ela é um endereço dentro de um determinado sistema normativo. ASTM A36, por exemplo, identifica uma especificação de aço estrutural ao carbono, mas a especificação regulamenta mais do que o nome: define as formas de produto permitidas, os limites químicos, os requisitos de resistência à tração e de limite de escoamento, os métodos de ensaio, as condições de fornecimento e, às vezes, requisitos suplementares. ASTM A572/A572M Grade 50 refere-se a um aço estrutural microligado de alta resistência, com um limite de escoamento mínimo especificado; contudo, os limites aplicáveis e as disposições de ensaio ainda dependem do produto abrangido pela especificação. O sistema da ASTM geralmente combina uma letra, um número de série e, quando necessário, um grau, tipo, classe ou designação suplementar. A letra indica o assunto geral: “A” abrange materiais ferrosos, enquanto o número identifica uma especificação específica. “A36” e “A572”, portanto, não são duas receitas químicas universais. São identidades de especificações. “Grade 50” expressa uma classe de resistência dentro de A572/A572M, e não um grau independente que possa ser transferido sem alterações para todo e qualquer produto de aço. A distinção fica clara na ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*. Suas tabelas relacionam os graus de barras à composição química, à condição de processamento, ao tamanho da seção e ao limite de escoamento mínimo desejado. Essa organização é um alerta contra a interpretação de uma única linha como um requisito completo de compra ou de projeto. Uma liga do tipo 4140, nas condições laminada a quente, normalizada, temperada e revenida ou acabada a frio, pode apresentar resistência, dureza e ductilidade substancialmente diferentes. Seções maiores também podem não atingir, após o tratamento térmico, as mesmas propriedades ao longo da espessura que seções menores. As normas ASTM para aços abrangem aços ao carbono, estruturais, inoxidáveis, ferríticos, austeníticos e ligados, e podem especificar propriedades químicas, mecânicas, metalúrgicas e outras propriedades do material. A AISC explica que as especificações para aços estruturais destinados a perfis e chapas geralmente contêm tanto requisitos de composição quanto requisitos de propriedades mecânicas. Uma tabela não substitui a outra. A composição química controla quais elementos de liga e residuais são permitidos; os requisitos mecânicos estabelecem o que o produto fornecido deve alcançar nos ensaios. As designações ASME frequentemente revelam uma segunda camada de controle. No ASME Boiler and Pressure Vessel Code, uma especificação ASTM pode aparecer com o prefixo “SA”, como em SA-516/SA-516M para chapas destinadas a vasos de pressão, em vez de A516/A516M. Esse prefixo indica a aceitação dentro do sistema do código ASME, mas não elimina a importância da especificação referenciada, da edição, da forma do produto, do grau, do tratamento térmico ou dos requisitos suplementares. As versões métricas e usuais também podem conter requisitos ou convenções de pedido distintos. “SA-516 Grade 70”, portanto, não é uma identidade independente que possa ser substituída por qualquer chapa denominada “A516 Grade 70” sem verificar o código e a edição aplicáveis. O atalho entre composição química e propriedades também falha do ponto de vista metalúrgico. A ASM International afirma que as propriedades dos aços ao carbono e ligados resultam dos efeitos combinados da composição, do processamento e da microestrutura. O teor de carbono, manganês, cromo, níquel, molibdênio e boro influencia a temperabilidade e as transformações de fase, mas a redução durante a laminação, a taxa de resfriamento, o revenimento, o tamanho de grão e a espessura da seção alteram a estrutura resultante. Uma tabela de composição pode mostrar se uma corrida está dentro de um limite. Por si só, ela não pode comprovar o limite de escoamento, a tenacidade ao impacto, a dureza ou a soldabilidade. ### Designações europeias como S235 e S355 As designações estruturais europeias codificam um conjunto diferente de informações. No sistema EN, o “S” em S235 e S355 identifica o aço estrutural, enquanto o número indica o limite de escoamento mínimo nominal, em megapascals, para um produto e uma faixa de espessura definidos. O número não é um código de equivalência química. S355 não significa que todo produto marcado como S355 tenha um teor fixo de carbono, manganês, silício ou elementos de liga. O sufixo é importante. Nas normas de produto EN 10025, designações como S235JR, S355J2 e S355K2 incluem categorias de tenacidade ao impacto. “JR”, “J0”, “J2” e “K2” correspondem a diferentes requisitos de impacto Charpy com entalhe em V e temperaturas de ensaio. “N” ou “NL” podem identificar classes de fornecimento normalizado ou laminado normalizado nas normas de produto pertinentes. Uma designação sem seu sufixo completo pode omitir informações que controlam o desempenho em baixa temperatura e a condição de processamento. A espessura também altera o significado da resistência indicada. Os requisitos EN normalmente atribuem diferentes valores mínimos de limite de escoamento a intervalos de espessura; assim, o valor de 355 MPa associado ao S355 não é necessariamente o limite de escoamento exigido para toda espessura de chapa ou perfil. Normas de produto como a EN 10025-2 regulamentam [aços estruturais não ligados](/pt-br/categorias/aços-estruturais-não-ligados "aços estruturais não ligados") laminados a quente, enquanto outras normas EN tratam de seções ocas, forjados, elementos de fixação ou produtos inoxidáveis. A norma de produto faz parte da identidade. A SteelConstruction.info distingue o sistema europeu de designação de aços estruturais das normas que regulamentam a composição química e as propriedades mecânicas. O Eurocode 3, por sua vez, introduz propriedades de cálculo dos materiais por meio da EN 1993-1-1, Seção 3.2.6. Sua tabela inclui S235, S275, S355, S420, S450 e S460, mas esses são valores de cálculo vinculados à estrutura do Eurocode, e não substitutos da certificação do produtor ou da norma de produto EN aplicável. Uma tabela de cálculo e uma tabela de aceitação do material respondem a perguntas diferentes. \[4\] \[4\] [**Composition and Properties**](https://www.ssina.com/education/technical-resources/composition-properties/). Specialty Steel Industry of North America. SSINA technical resources. As designações de aços inoxidáveis demonstram o mesmo princípio por outra perspectiva. “304” pode referir-se a uma designação de família usada em diferentes sistemas, enquanto ASTM A240 Type 304 diz respeito a chapas, folhas e tiras com requisitos específicos para o produto. A SSINA apresenta tanto os limites de composição em porcentagem em massa quanto as propriedades mecânicas especificadas para graus de aços inoxidáveis austeníticos abrangidos pelas especificações de produtos ASTM. A linha da composição química e a linha da resistência à tração devem ser lidas em conjunto, juntamente com a forma do produto e a condição. ### Alegações de equivalência nacional e internacional As tabelas comparativas são úteis para localizar graus relacionados. Elas não são certificados de intercambiabilidade. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* separa as comparações de composições químicas das comparações de propriedades mecânicas entre sistemas internacionais de designação. Essa separação é essencial: dois graus podem ter faixas semelhantes de carbono, cromo, níquel ou molibdênio e, ainda assim, diferir quanto ao limite de escoamento, aos ensaios de impacto, ao tratamento térmico, aos limites dimensionais ou às regras de inspeção. Uma tabela que coloque ASTM A36 ao lado de EN S235JR pode estar mostrando uma relação prática de família baseada na resistência nominal e no uso estrutural comum. Isso não prova que todo produto A36 atenda a todos os requisitos do S235JR, nem que qualquer um dos dois graus satisfaça os requisitos de tenacidade, espessura, composição química ou fornecimento do outro. A mesma cautela se aplica ao ASTM A572 Grade 50 e ao S355. Seus níveis de resistência nominal são relacionados, mas os números dos graus não estabelecem soldabilidade, desempenho ao impacto, limites de espessura ou requisitos de certificação correspondentes. As tabelas do Nickel Institute colocam a composição química, as propriedades mecânicas, as propriedades físicas e as especificações em categorias separadas por esse motivo. As comparações representativas do Engineering ToolBox relativas a carbono, cromo, manganês, molibdênio, níquel, fósforo, enxofre e silício podem ajudar a identificar famílias amplas de ligas, mas valores representativos não são limites de especificação obrigatórios. O manual de aços inoxidáveis da Outokumpu, as tabelas da SSINA e os dados práticos da Metallus desempenham função de referência semelhante. Campos necessários antes que uma comparação entre normas possa fundamentar uma análise de substituição. | Campo de comparação | Por que ele é necessário | |---|---| | Ambas as normas e suas edições | Os sistemas de normas e suas revisões podem impor requisitos diferentes | | Designação completa | Sufixos podem identificar classes de tenacidade ou de fornecimento | | Forma do produto | As normas para placas, barras, chapas, tubos, forjados e perfis são diferentes | | Espessura ou tamanho da seção | As propriedades mínimas podem mudar conforme as dimensões | | Condição de fornecimento | O tratamento térmico e o trabalho a frio alteram as propriedades | | Direção e temperatura | Os resultados mecânicos e de impacto dependem da orientação e da temperatura do ensaio | Uma alegação de equivalência defensável deve indicar ambas as normas, a designação completa, a forma do produto, a espessura ou o tamanho da seção, a condição de fornecimento, a direção do ensaio, os requisitos de temperatura e a edição aplicável. Se algum desses elementos estiver ausente, “equivalente” deve ser interpretado como “semelhante para uma comparação inicial”, e não como autorização para substituir um material por outro. ## Tabelas de Composição Química: Elementos e Suas Funções As tabelas de composição química normalmente informam cada elemento como uma porcentagem em massa, geralmente escrita como wt.% ou simplesmente %. Um valor como C 0,20 significa que o carbono corresponde a 0,20% da massa do aço. A tabela pode indicar um valor máximo, um valor mínimo ou uma faixa permitida. Essa distinção é importante: “P 0,040 máx.” não representa o mesmo requisito que “Mn 0,80–1,20”, e nenhum dos dois valores identifica o aço independentemente de sua norma de produto. As tabelas de composição e as tabelas de propriedades mecânicas respondem a perguntas diferentes. As tabelas de composição química definem quais elementos podem estar presentes na corrida; as tabelas mecânicas informam resultados como limite de escoamento, resistência à tração, alongamento, dureza ou energia de impacto para um produto e uma condição de ensaio especificados. A ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*, relaciona o grau, a composição, a condição de processamento, o tamanho da seção e o limite de escoamento mínimo desejado precisamente porque a composição química, por si só, não pode estabelecer um resultado mecânico garantido. O ASM Metals Handbook também atribui as propriedades dos aços carbono e dos aços-liga aos efeitos combinados da composição, do processamento e da microestrutura. A Engineering ToolBox apresenta comparações representativas em porcentagem em massa para graus de aço, incluindo carbono, cromo, manganês, molibdênio, níquel, fósforo, enxofre e silício. Essa tabela é útil para visualizar diferenças químicas gerais, mas não deve substituir a especificação de produto aplicável da ASTM, EN, ISO ou de outra entidade. As tabelas da SSINA para aços inoxidáveis austeníticos, o *Outokumpu Stainless Steel Handbook* e o *Practical Data for Metallurgists*, da Metallus, fornecem dados mais orientados a especificações ou focados em determinados graus; ainda assim, seus limites se aplicam dentro do escopo declarado por cada fonte. ### Carbono, manganês, silício, fósforo e enxofre O carbono é o principal elemento intersticial de endurecimento nos aços carbono e nos aços-liga comuns. O aumento do teor de carbono geralmente eleva a dureza, a resistência à tração e a resistência atingível após têmpera e revenimento. Ele também aumenta a temperabilidade até certo ponto, embora os elementos de liga e o tamanho da seção influenciem fortemente a profundidade do endurecimento. O custo é a redução da ductilidade, a menor soldabilidade e a maior sensibilidade a estruturas frágeis na zona afetada pelo calor. Nos aços inoxidáveis, o carbono pode combinar-se com o cromo, formando carboneto de cromo, comumente representado por compostos como Cr23C6. A precipitação nos contornos de grão pode reduzir a resistência local à corrosão ao criar regiões empobrecidas em cromo. O número na designação de um grau pode sugerir um teor de carbono, mas não constitui uma identidade universal. Uma barra AISI 1045, uma barra ASTM A576 1045 e outro produto comercializado sob uma designação 1045 semelhante podem ter composição química, dimensões, tratamento térmico ou requisitos mecânicos permitidos diferentes. O documento que prevalece é a especificação do produto, não o rótulo abreviado do grau. O manganês endurece a ferrita por efeitos de solução sólida e combina-se com o enxofre para formar inclusões de sulfeto de manganês. Isso é importante nos aços carbono porque o manganês reduz o efeito prejudicial do sulfeto de ferro, que pode produzir fragilidade a quente. O manganês também aumenta a temperabilidade e pode contribuir para uma resistência mais elevada após o tratamento térmico. Teores excessivos ou inadequadamente controlados de manganês podem afetar a tenacidade, a segregação, a soldabilidade e a estabilidade das fases. Nos aços austeníticos com alto teor de manganês, sua função é mais significativa: ele ajuda a estabilizar a austenita e pode alterar o comportamento de transformação e de deformação. O silício é normalmente adicionado como desoxidante durante a fabricação do aço. Ele endurece a ferrita e pode melhorar a resistência à oxidação em aplicações específicas, mas teores mais elevados de silício podem reduzir a tenacidade ou dificultar a soldagem e a conformação. O silício também é importante nos aços elétricos, nos quais aumenta a resistividade elétrica e reduz as perdas por correntes parasitas. Uma tabela geral de engenharia pode apresentar o silício como constituinte minoritário, enquanto uma especificação específica pode impor uma faixa mais estreita porque o processamento, o desempenho magnético ou a soldabilidade assim o exigem. O fósforo é geralmente controlado como impureza. Ele pode aumentar a resistência e a dureza por meio do endurecimento por solução sólida, mas teores elevados de fósforo geralmente reduzem a ductilidade e a tenacidade e podem promover fragilização, especialmente sob condições térmicas ou de segregação desfavoráveis. O enxofre melhora a usinabilidade ao formar inclusões de sulfeto, particularmente sulfeto de manganês, mas essas inclusões podem reduzir a ductilidade transversal, a resistência à fadiga e a tenacidade na direção da espessura. Por isso, os graus de usinagem fácil aceitam teores de enxofre que seriam restringidos em produtos para vasos de pressão, produtos estruturais ou produtos soldados exigentes. Uma tabela de composição registra a quantidade permitida; por si só, ela não descreve a forma ou a distribuição das inclusões nem o comportamento mecânico resultante. ### Cromo, níquel, molibdênio e nitrogênio O cromo aumenta a temperabilidade, favorece a formação de carbonetos e melhora a resistência à oxidação e à corrosão aquosa. As designações dos aços inoxidáveis exigem cromo suficiente para formar uma película protetora de óxido rica em cromo, mas o desempenho necessário depende de mais do que o teor total de cromo. Carbono, nitrogênio, molibdênio, condição superficial, histórico de soldagem e ambiente de serviço são fatores relevantes. O cromo pode estabilizar a ferrita, enquanto carbonetos de cromo ou fases intermetálicas podem remover cromo da matriz circundante e reduzir a resistência à corrosão localizada. O níquel estabiliza a austenita e geralmente melhora a tenacidade, sobretudo em baixas temperaturas. Nos aços inoxidáveis austeníticos, o níquel ajuda a manter a estrutura austenítica cúbica de face centrada; nos aços-liga, contribui para a temperabilidade e a tenacidade sem apresentar a mesma tendência à formação de carbonetos do cromo ou do molibdênio. Portanto, o teor de níquel afeta o equilíbrio de fases, a resposta magnética, o comportamento de transformação e o desempenho contra a corrosão. A conhecida descrição “18-8” para muitos aços inoxidáveis austeníticos indica uma família aproximada de cromo e níquel, não um substituto para uma especificação como a ASTM A240 ou para os limites exatos do grau listados pela SSINA ou pela Outokumpu. O molibdênio aumenta a temperabilidade e melhora a resistência ao amolecimento durante o revenimento. Nos aços inoxidáveis, ele melhora significativamente a resistência à corrosão por pite e em frestas, especialmente em ambientes que contêm cloretos. Ele também afeta a formação de carbonetos e de fases intermetálicas. Um grau que contenha molibdênio não pode ser tratado como equivalente a outro nominalmente semelhante que não o contenha, mesmo que as propriedades de tração pareçam próximas em uma tabela de manual. O nitrogênio é um poderoso estabilizador da austenita e um elemento de endurecimento por solução sólida. Adições controladas podem elevar o limite de escoamento e melhorar a resistência à corrosão por pite em alguns aços inoxidáveis. Nitrogênio em excesso para o processo ou para o grau pode causar porosidade, formação de nitretos ou um equilíbrio de fases desfavorável. Nos aços inoxidáveis [duplex](/pt-br/materiais/número-do-material/1.4460 " — composição, equivalências e normas"), o nitrogênio ajuda a manter, após o processamento, a proporção pretendida de ferrita e austenita; por isso, os valores máximo e mínimo especificados são requisitos funcionais, e não valores químicos meramente decorativos. ### Elementos residuais, microligações e requisitos de equilíbrio Os elementos residuais estão presentes devido às matérias-primas, à prática de operação do forno, aos materiais refratários ou às adições de liga, e nem sempre são ingredientes principais adicionados deliberadamente. Cobre, estanho, cobalto, antimônio, chumbo e vanádio podem aparecer em uma tabela mesmo quando não são centrais para a descrição do grau. O cobre pode melhorar a resistência à corrosão atmosférica em determinados aços estruturais, enquanto o estanho e o antimônio podem contribuir para preocupações relacionadas à fragilidade a quente ou à fragilização por revenimento. O chumbo pode melhorar a usinabilidade, mas altera o comportamento das inclusões e os aspectos relacionados à soldagem. O efeito depende da concentração, do histórico térmico e das interações com outros elementos. As adições de microliga são pequenas, mas influentes. Nióbio, vanádio e titânio formam carbonitretos que restringem o crescimento dos grãos de austenita, produzem endurecimento por precipitação e alteram a recristalização durante a laminação controlada. Um aço com 0,03% de Nb não é quimicamente intercambiável com outro que contenha apenas carbono e manganês e tenha resistência nominal semelhante. O tamanho final dos grãos, o estado de dissolução dos precipitados, o cronograma de laminação, a taxa de resfriamento e o tratamento térmico subsequente determinam quanto benefício será obtido. Os requisitos de equilíbrio são igualmente importantes. As tabelas de aços inoxidáveis podem limitar o carbono ao mesmo tempo que exigem cromo, níquel, molibdênio ou nitrogênio dentro de faixas definidas para preservar a estabilidade das fases austenítica, ferrítica ou duplex. As especificações de aços-liga podem exigir boro apenas dentro de uma faixa estreita, pois uma adição residual pode melhorar a temperabilidade, enquanto o excesso de boro forma compostos indesejados. Cobre, níquel, cromo e molibdênio residuais também podem afetar a temperabilidade, mesmo quando não são adições intencionais. O Nickel Institute separa os dados químicos, mecânicos, físicos e de especificação em suas tabelas de ligas; essa separação é uma boa prática. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* também mantém distintas as comparações de composição química e de propriedades mecânicas entre designações internacionais. O Eurocode 3 lista propriedades de projeto para S235, S275, S355, S420, S450 e S460 segundo a EN 1993-1-1, Seção 3.2.6, mas esses são valores de normas de projeto, e não consequências universais de uma faixa de composição química. A forma do produto, a espessura, a condição de fornecimento, a direção do ensaio e o tratamento térmico podem alterar o resultado exigido. Uma tabela de composição define uma janela química. Sem o restante da especificação, ela não certifica a resistência, a tenacidade, a soldabilidade, o desempenho contra a corrosão ou o equilíbrio de fases. ## Por que a composição química, por si só, não determina as propriedades mecânicas Uma tabela de composição química informa quais elementos estão presentes e dentro de quais limites. Ela não informa o histórico físico completo do aço. Carbono, manganês, silício, cromo, níquel, molibdênio, vanádio, nióbio, titânio, fósforo, enxofre e outros elementos afetam a temperabilidade, a estabilidade das fases, o endurecimento por solução sólida, a formação de carbonetos e o comportamento das transformações, mas seus efeitos dependem da temperatura, da deformação, do resfriamento e do tamanho da seção. Essa distinção é central no tratamento dos aços-carbono e aços-liga apresentado no *ASM Metals Handbook*. A ASM afirma que suas propriedades resultam dos efeitos combinados da composição química, do processamento e da microestrutura. Portanto, a designação de um grau identifica uma faixa controlada dentro de uma especificação, e não um conjunto universal de valores de resistência à tração, limite de escoamento, alongamento, dureza e tenacidade. A ASTM A400, *Prática padrão para barras de aço: guia de seleção, composição e propriedades mecânicas*, demonstra diretamente esse ponto. Sua orientação tabulada considera o grau, a composição química, a condição de processamento, o tamanho da seção e o limite de escoamento mínimo desejado na seleção de barras de aço. Uma informação isolada de composição não pode cumprir essas funções. Da mesma forma, as normas de produtos da ASTM separam os requisitos químicos, mecânicos, metalúrgicos e outros requisitos dos materiais entre aços-carbono, estruturais, inoxidáveis, ferríticos, austeníticos e ligados. A AISC faz a mesma distinção para produtos estruturais: as especificações ASTM para perfis e chapas de aço geralmente contêm requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas. ![Como interpretar tabelas de composição química e propriedades mecânicas do aço](/images/uploads/0e8db453-8ac8-463e-aa11-43ccbd714fee/wiki-inline-a-steel-section-showing-how-rolling-quenching-tempering-and-cooling-history-prod-1520x1920.jpg)[](/images/uploads/0e8db453-8ac8-463e-aa11-43ccbd714fee/wiki-inline-a-steel-section-showing-how-rolling-quenching-tempering-and-cooling-history-prod-2027x2560.avif "Ampliar imagem — Como interpretar tabelas de composição química e propriedades mecânicas do aço")Processing history and cooling rate can change properties without changing the bulk chemistry. ### Histórico de processamento e tratamento termomecânico A mesma composição global pode produzir propriedades substancialmente diferentes após diferentes rotas de fabricação. A laminação não é simplesmente uma maneira de transformar um lingote em uma chapa, barra ou perfil. A laminação a quente deforma a austenita, desfaz a estrutura fundida, altera a morfologia das inclusões e pode refinar os grãos quando a temperatura de acabamento e o cronograma de reduções são controlados. A laminação controlada abaixo das temperaturas convencionais de acabamento pode promover a formação de ferrita fina após o resfriamento. O resultado pode apresentar maior limite de escoamento e melhor tenacidade do que um material com a mesma composição química submetido a um cronograma menos controlado. O forjamento também altera a estrutura interna. Grãos fundidos grandes e bandas de segregação podem ser desfeitos pela deformação, enquanto a temperatura de forjamento e a redução determinam a recristalização e o refinamento dos grãos. Dois forjados com análises de panela idênticas podem não apresentar propriedades idênticas se um deles receber maior redução ou uma temperatura final de forjamento diferente. #### Uma sequência simplificada de tratamento térmico 1. **Normalização** Aquecer acima da faixa de transformação da austenita e resfriar ao ar. 2. **Recozimento** Usar um resfriamento mais lento para produzir uma estrutura mais macia. 3. **Têmpera** Resfriar rapidamente para suprimir a transformação difusional e formar martensita quando a temperabilidade permitir. 4. **Revenimento** Reaquecer o aço temperado para ajustar a resistência, a dureza, a ductilidade e a tenacidade. O tratamento térmico cria diferenças ainda maiores. A normalização aquece o aço acima da faixa de transformação da austenita e depois o resfria ao ar, produzindo, em muitos aços-carbono e aços de baixa liga, uma estrutura relativamente refinada de ferrita e perlita. O recozimento geralmente utiliza um resfriamento mais lento, permitindo uma estrutura mais macia, com perlita mais grosseira e menor dureza. A têmpera suprime a transformação difusional e pode formar martensita, uma fase dura e supersaturada. O aço temperado é normalmente revenido para reduzir a fragilidade e ajustar a resistência, a dureza, a ductilidade e a tenacidade. A temperatura e o tempo de revenimento são importantes; um revenimento em baixa temperatura e um revenimento em alta temperatura não produzem o mesmo equilíbrio de propriedades. Temperabilidade **Temperabilidade** A capacidade de o aço desenvolver produtos de transformação endurecidos até uma determinada profundidade durante o resfriamento; ela é distinta da dureza medida em uma única localização. A velocidade de resfriamento é afetada por mais do que o programa do forno. A espessura da seção controla a extração de calor, de modo que a superfície de uma barra espessa pode resfriar muito mais rapidamente que seu centro. Uma chapa fina pode se transformar quase inteiramente em ferrita e perlita, enquanto o centro de uma seção pesada com a mesma composição pode formar bainita, martensita ou produtos de transformação mistos se sua velocidade de resfriamento for suficientemente alta. A temperabilidade descreve a capacidade de um aço de formar produtos de transformação duros ao longo de uma seção; ela não é o mesmo que a dureza de um único corpo de prova. O processamento termomecânico também pode produzir propriedades que uma tabela de composição química final não consegue revelar. Um aço pode ser microligado com nióbio, vanádio ou titânio, mas a contribuição para o endurecimento depende de esses elementos permanecerem em solução, formarem carbonitretos durante o reaquecimento ou precipitarem durante o resfriamento controlado. O histórico de processamento faz parte da identidade do material. ### A microestrutura como elo entre a composição química e as propriedades Os ensaios mecânicos medem a resposta da microestrutura resultante, e não a composição da tabela periódica considerada isoladamente. O limite de escoamento reflete a resistência ao movimento das discordâncias. A resistência à tração depende dos mecanismos que continuam resistindo à deformação durante o fluxo plástico e do início da estricção. O alongamento depende da uniformidade com que o material consegue se deformar antes da fratura. A dureza reflete a resistência à deformação plástica localizada. A tenacidade depende da iniciação e da propagação de trincas, incluindo a temperatura, a velocidade de carregamento, a condição do entalhe e a direção do ensaio. A microestrutura conecta essas respostas à composição química. O carbono em solução sólida endurece a ferrita, mas o excesso de carbono também pode formar perlita, cementita ou martensita, dependendo da trajetória térmica. O manganês e o níquel alteram o comportamento das transformações e podem melhorar a temperabilidade ou estabilizar a austenita. O cromo e o molibdênio afetam a temperabilidade e a formação de carbonetos. O silício endurece a ferrita e influencia a desoxidação. Esses efeitos são condicionais, e não constantes aditivas que possam ser lidas diretamente em uma tabela de composição. Por exemplo, um aço de baixo carbono resfriado lentamente a partir da austenita pode conter ferrita e perlita e apresentar resistência moderada com ductilidade útil. O mesmo teor nominal de carbono, após a têmpera, quando a temperabilidade permitir, pode conter martensita ou bainita e apresentar dureza e resistência muito maiores, geralmente com menor tenacidade sem revenimento. O revenimento altera novamente a martensita ao permitir a redistribuição do carbono e a precipitação de carbonetos. As propriedades finais dependem da sequência completa, incluindo a temperatura de austenitização, o tempo de permanência, o meio de têmpera, o tamanho da seção e o ciclo de revenimento. Os produtos de transformação também variam dentro de um único componente. As regiões superficiais podem se tornar mais duras que o núcleo, e as zonas termicamente afetadas pela soldagem podem desenvolver microestruturas diferentes tanto da chapa de base quanto do metal de solda. Um valor de resistência à tração obtido em uma localização não pode representar automaticamente todas as localizações ou direções. ### Tamanho dos grãos, equilíbrio de fases e precipitados O tamanho dos grãos é uma razão direta pela qual a composição química não pode fornecer, de forma independente, a resistência ou a tenacidade. Grãos finos de ferrita geralmente elevam o limite de escoamento por meio do endurecimento nos contornos de grão e podem melhorar a resistência à fratura por clivagem. Grãos grosseiros frequentemente reduzem a tenacidade ao impacto em baixa temperatura, embora o resultado medido também dependa da distribuição das fases, das inclusões e da orientação do ensaio. O refinamento dos grãos pode resultar de laminação controlada, normalização ou precipitação de elementos microligantes que restringem o crescimento dos grãos de austenita. O equilíbrio de fases é igualmente importante. A ferrita é relativamente macia e dúctil; a perlita é mais resistente, porém menos dúctil; a bainita e a martensita podem proporcionar alta resistência, com sua tenacidade sendo determinada pela morfologia e pelo revenimento. A austenita retida pode se transformar durante o serviço ou o ensaio, alterando a estabilidade dimensional e o comportamento à deformação. Uma tabela de composição química pode identificar os limites de carbono e dos elementos de liga, mas não pode indicar se o aço acabado contém 20% de perlita, uma matriz bainítica ou martensita revenida sem informações sobre o processamento e a metalografia. Os precipitados acrescentam outra variável. Carbonitretos finos de nióbio, vanádio ou titânio podem fixar os contornos dos grãos de austenita e endurecer a ferrita após a transformação. Seu tamanho, densidade numérica, composição e distribuição dependem do reaquecimento, da deformação e do resfriamento. Precipitados grosseiros podem contribuir pouco para a resistência e, ao mesmo tempo, atuar como locais de iniciação de trincas. Nos aços inoxidáveis, carbonetos de cromo nos contornos de grão podem reduzir a resistência local à corrosão mesmo quando a análise global de cromo atende ao limite do grau. É por isso que as tabelas da SSINA associam a composição em porcentagem em massa às propriedades mecânicas especificadas para os graus de aços inoxidáveis austeníticos abrangidos pelas especificações de produtos da ASTM, em vez de tratar uma tabela como substituta da outra. O Nickel Institute apresenta de maneira semelhante os dados químicos, mecânicos, físicos e de especificação como classes distintas de propriedades. O Eurocode 3 lista propriedades de projeto para S235, S275, S355, S420, S450 e S460 segundo a EN 1993-1-1, Seção 3.2.6; esses são valores vinculados a uma norma de projeto aplicável, a uma categoria de produto, à espessura e ao uso em projeto. Tabelas comparativas, incluindo as do *Handbook of Comparative World Steel Standards*, podem mostrar relações aproximadas entre designações internacionais, mas não estabelecem equivalência. Comparações representativas de composição, como as publicadas pela Engineering ToolBox, são úteis para orientação, enquanto os limites de controle e os requisitos mecânicos devem ser obtidos na especificação de produto aplicável. A norma aplicável, a forma do produto, a espessura, o tratamento térmico, a direção do ensaio e o método de ensaio determinam o significado de um valor informado. A composição química inicia a explicação. Ela não a encerra. ## Tabelas de Propriedades Mecânicas: O Que Significam as Colunas Uma tabela de propriedades mecânicas não é uma segunda versão de uma tabela de composição química. Ela informa como se espera que um produto especificado se comporte, ou como ele deve se comportar, em um ensaio definido. O resultado depende da designação do aço, da forma do produto, do tratamento térmico, do tamanho da seção, da espessura, do local de amostragem, da direção do ensaio, da temperatura e da norma aplicável. Essa distinção é importante porque o nome de um grau não constitui uma identidade completa do material. A ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*, organiza as informações sobre aços em barras por grau, composição, condição de processamento, tamanho da seção e limite de escoamento mínimo desejado. Assim, o mesmo grau nominal pode aparecer com requisitos de propriedades diferentes quando a forma ou as dimensões do produto mudam. Uma tabela que apresenta um único valor de resistência ao lado de um grau, sem indicar a especificação do produto, pode ser útil para orientação, mas não constitui uma especificação de controle. As normas de aços da ASTM abrangem requisitos químicos, mecânicos, metalúrgicos e outros para aços-carbono, estruturais, inoxidáveis, ferríticos, austeníticos e ligados. A AISC também explica que as especificações para perfis e chapas de aço estrutural geralmente contêm requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas. Os dois conjuntos de colunas respondem a perguntas diferentes: a composição química limita quais elementos podem estar presentes, enquanto os ensaios mecânicos verificam a resposta do produto fornecido. ### Limite de escoamento e resistência à tração **Limite de escoamento** é a tensão na qual um corpo de prova começa a sofrer deformação plástica permanente especificada. Para alguns aços, a curva tensão–deformação apresenta um ponto de escoamento superior e outro inferior distintos. Para outros, a norma utiliza a tensão de prova, normalmente a tensão que produz 0,2% de deformação permanente, indicada como Rp0.2 em muitas normas europeias ou informada como limite de escoamento pelo método ASTM aplicável. A definição exata deve ser obtida na norma de ensaio e na especificação do produto. O **limite de escoamento mínimo** indicado em uma tabela é um requisito, não uma previsão para cada peça de aço. Se a ASTM A572/A572M especifica um limite de escoamento mínimo para determinado grau, faixa de espessura e forma de produto, um resultado de ensaio conforme deve atingir ou exceder esse valor segundo o procedimento especificado. O limite de escoamento efetivamente medido pode ser maior. Ele pode variar em função da corrida, da espessura, da redução por laminação, da taxa de resfriamento, da posição de amostragem e da direção do ensaio. Informar o valor mínimo como se fosse a propriedade medida elimina essa distinção. A **resistência à tração**, também chamada resistência à tração última, é a tensão de engenharia máxima atingida durante um ensaio de tração. Ela é calculada dividindo-se a maior carga aplicada pela área original da seção transversal do corpo de prova. Após a carga máxima, pode ocorrer estricção localizada, e a tensão de engenharia pode diminuir mesmo enquanto o material continua a se deformar até a fratura. A resistência à tração última não é igual à resistência de cálculo. Um valor de cálculo estrutural é obtido por meio da norma de projeto aplicável, que pode empregar coeficientes de resistência, coeficientes parciais, regras de flambagem, disposições para ligações e limites dependentes da espessura. O Eurocode 3, EN 1993-1-1, Seção 3.2.6, apresenta propriedades de materiais para projeto referentes a S235, S275, S355, S420, S450 e S460. Esses valores pertencem a uma estrutura de cálculo; não devem ser copiados para uma coluna genérica de “resistência à tração” nem tratados como resultados diretos de ensaio. O próprio ensaio impõe condições. A ASTM E8/E8M e a ISO 6892-1 especificam detalhes como a geometria do corpo de prova, o comprimento de referência, a taxa de carregamento, a medição da deformação e o cálculo. Uma chapa, uma barra, um tubo e um forjado podem ter locais e orientações admissíveis diferentes para a retirada dos corpos de prova. Resultados longitudinais e transversais não são intercambiáveis, especialmente em produtos laminados, nos quais inclusões, textura e microestruturas bandeadas criam diferenças direcionais. A composição química, por si só, não pode determinar o resultado. O *Metals Handbook* da ASM International descreve as propriedades dos aços-carbono e dos aços ligados como efeitos combinados da composição química, do processamento e da microestrutura. Carbono, manganês, cromo, níquel, molibdênio e outros elementos afetam a temperabilidade e a formação de fases, mas a laminação, a têmpera, o revenimento, a normalização, a precipitação e o histórico de resfriamento determinam como esse potencial se manifesta. ### Alongamento, redução de área e ductilidade **Alongamento** mede a extensão plástica antes da fratura. Normalmente, é informado como porcentagem: A=Lf−L0L0×100 Comprimento útil **Comprimento útil** O comprimento inicial marcado de um corpo de prova de ensaio de tração sobre o qual o alongamento é medido. onde L0 é o comprimento de referência original e Lf é o comprimento de referência após a fratura, com as partes fraturadas cuidadosamente ajustadas umas às outras. O número só é significativo quando acompanhado do comprimento de referência e do tipo de corpo de prova. Um “alongamento de 20%” informado isoladamente não indica se o resultado utilizou um comprimento de referência proporcional, um comprimento de referência de 50 mm, um corpo de prova de dimensões reduzidas ou outra configuração. É por isso que valores de alongamento provenientes de normas diferentes podem parecer inconsistentes mesmo quando os aços são semelhantes. Comprimentos de referência menores tendem a captar uma contribuição maior da estricção localizada e podem produzir uma porcentagem maior do que comprimentos mais longos. A espessura do produto também afeta a geometria disponível do corpo de prova e, às vezes, o alongamento mínimo especificado. Portanto, as tabelas devem preservar a designação do ensaio e o comprimento de referência, em vez de apresentar o alongamento como uma constante universal do grau. A **redução de área** mede a perda de área da seção transversal no local da fratura: Z=A0−AfA0×100 onde A0 é a área original e Af é a menor área final. Ela é especialmente sensível à deformação plástica localizada e fornece informações diferentes das obtidas pelo alongamento. Um aço pode apresentar redução de área substancial enquanto seu alongamento difere, pois as duas medições respondem de maneira diferente à deformação uniforme, à estricção, à geometria do corpo de prova e ao local da fratura. Ambas as medidas são indicadores de **ductilidade**, mas a ductilidade não é uma única constante do material. Ela inclui a capacidade de sustentar deformação plástica sem trincar sob determinado estado de tensão, temperatura, taxa de deformação e geometria. Um resultado de alongamento em tração não pode estabelecer a resistência à trinca induzida por hidrogênio, à trinca por dobramento, à trinca na zona termicamente afetada da solda ou à fratura sob a ação de um entalhe. Tampouco um alongamento elevado significa automaticamente alta tenacidade. As tabelas da SSINA para graus de aços inoxidáveis austeníticos ilustram o formato adequado: a composição em porcentagem em massa é apresentada separadamente das propriedades mecânicas especificadas nas normas de produto ASTM pertinentes. O Nickel Institute também separa composição química, propriedades mecânicas, propriedades físicas e dados de especificação. Uma tabela comparativa pode colocar essas categorias em páginas adjacentes, mas a proximidade não as torna intercambiáveis. ### Dureza, tenacidade ao impacto e dados relacionados à fadiga **Dureza** é a resistência à deformação plástica localizada, normalmente medida pelos métodos Brinell, Rockwell, Vickers ou Knoop. Um valor como HBW 190, 90 HRB ou 210 HV é incompleto sem a escala, o penetrador, a força aplicada e a norma de ensaio. A ASTM E10 abrange a dureza Brinell, a ASTM E18 abrange a dureza Rockwell e a ASTM E384 abrange a dureza por microindentação. A condição superficial, a curvatura, a descarburação, o revestimento e a microestrutura local podem alterar a leitura. #### Nota sobre conversão de dureza Uma conversão de dureza pode ser inadequada para aço inoxidável austenítico, aço-ferramenta fortemente ligado, material endurecido superficialmente, metal de solda ou produto com um forte gradiente de dureza. Use o ensaio de tração especificado quando a resistência à tração controlar a aceitação. As conversões de dureza para resistência à tração são correlações, não leis físicas. Em geral, elas são desenvolvidas para determinadas famílias de aços e faixas de dureza. Uma conversão pode ser inadequada para aço inoxidável austenítico, aço-ferramenta fortemente ligado, material endurecido superficialmente, metal de solda ou produto com forte gradiente de dureza. As tabelas de conversão da ASTM não devem substituir o ensaio de tração especificado quando a resistência à tração controla a aceitação ou o projeto. A **energia de impacto** mede a energia absorvida por um corpo de prova entalhado durante uma fratura súbita, normalmente por meio do ensaio Charpy com entalhe em V, segundo a ASTM E23 ou uma norma equivalente. O valor informado depende da orientação do corpo de prova, da geometria do entalhe, da temperatura, das dimensões e do procedimento de ensaio. Um resultado Charpy como 27 J a −20 °C descreve essa condição de ensaio; não é uma constante universal de tenacidade. A energia de impacto também deve ser distinguida da **tenacidade à fratura**. A tenacidade à fratura, frequentemente informada como KIC, JIC ou um parâmetro relacionado, caracteriza a resistência na ponta da trinca sob determinada geometria do corpo de prova, espessura, modo de carregamento e condição de restrição. A energia Charpy pode contribuir para a triagem de materiais e o controle da qualidade, mas não pode ser substituída diretamente por um valor de tenacidade à fratura em deformação plana. Os **dados de fadiga** descrevem o comportamento sob tensões repetidas ou variáveis. Uma curva S–N relaciona a amplitude de tensão ao número de ciclos até a falha, enquanto uma curva de crescimento de trinca normalmente relaciona da/dN à faixa do fator de intensidade de tensão ΔK, como na ASTM E647. Os resultados dependem da razão de tensões, da frequência, do acabamento superficial, da tensão residual, do ambiente, do tamanho do corpo de prova, da condição do entalhe e da definição de falha. Portanto, uma única resistência à fadiga em uma tabela não tem significado se essas condições não forem informadas. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* mantém separadas as comparações de composição química e as comparações de propriedades mecânicas por esse motivo. Correspondências entre graus de normas diferentes podem indicar composição química pretendida semelhante, mas não comprovam limite de escoamento, desempenho ao impacto, comportamento à fadiga ou requisitos de aceitação idênticos. Uma tabela responsável informa a norma aplicável, a forma do produto, a espessura ou faixa de seção, o método de ensaio, a direção, a temperatura e se cada valor é um requisito mínimo, um resultado medido, um valor típico ou um parâmetro de cálculo. ## Dimensão da Seção, Espessura, Forma do Produto e Direção do Ensaio A designação de um tipo de aço não identifica um único conjunto fixo de propriedades mecânicas. O limite de escoamento, a resistência à tração, o alongamento, a energia de impacto, a dureza e a variação permitida podem depender da espessura, da dimensão da seção transversal, da forma do produto, do tratamento térmico e da direção do ensaio. Portanto, uma tabela que informa “AISI 4140” ou “S355” sem esses qualificadores é incompleta, mesmo quando sua análise química está aproximadamente correta. ### Requisitos de resistência dependentes da espessura A espessura altera o histórico térmico de um produto de aço. Uma chapa fina resfria rapidamente após a laminação ou a normalização; um forjado pesado ou uma chapa espessa resfria mais lentamente, permitindo diferentes transformações de fase, crescimento de grão e efeitos de segregação. A microestrutura resultante pode alterar a resistência e a tenacidade, mesmo quando a análise de panela permanece dentro dos mesmos limites de composição. A ASM International descreve as propriedades dos aços-carbono e dos aços-liga como resultado combinado da composição química, do processamento e da microestrutura. A composição química é apenas uma parte da especificação. Consequentemente, muitas normas de produtos reduzem o limite de escoamento mínimo especificado à medida que a espessura aumenta. A razão não é meramente geométrica. Uma seção espessa é mais difícil de resfriar uniformemente, e seu centro pode não receber o mesmo refinamento ou sofrer a mesma transformação que sua superfície. Assim, uma tabela que atribui um único valor de limite de escoamento a todas as espessuras pode superestimar o requisito para materiais pesados ou subestimar as diferenças entre as categorias dimensionais. Limite de escoamento nominal até 16 mm (MPa) Limite de escoamento acima de 16 mm e até 40 mm (MPa) Os valores de limite de escoamento dos graus estruturais do Eurocódigo variam conforme o grau e a faixa de espessura. O Eurocode 3 ilustra esse ponto por meio de sua tabela de propriedades de cálculo para S235, S275, S355, S420, S450 e S460 na EN 1993-1-1, Seção 3.2.6. O limite de escoamento nominal tabelado está vinculado à espessura nominal, com valores menores aplicáveis à medida que a espessura aumenta. Portanto, “S355” não significa que todo produto e toda espessura tenham um limite de escoamento de cálculo de 355 MPa. A designação identifica uma classe dentro de uma norma europeia aplicável; a espessura determina qual valor se aplica. A mesma cautela se aplica aos produtos ASTM. A ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*, apresenta orientações para a seleção de barras por tipo de aço, composição química, condição de processamento, dimensão da seção e limite de escoamento mínimo desejado. Essa estrutura é significativa. Ela mostra que uma entrada referente a um tipo de aço não constitui uma especificação completa do material, a menos que o leitor também saiba se a barra foi fornecida no estado recozido, normalizado, temperado e revenido ou em outra condição listada, além de conhecer o diâmetro ou a dimensão equivalente da seção. Portanto, uma tabela de propriedades mecânicas deve preservar o intervalo de espessura ou dimensão impresso na norma de origem. Substituir vários intervalos por um único valor “típico” torna a tabela mais fácil de ler, mas menos fiel à especificação. ### Barras, chapas, perfis, peças forjadas e folhas A forma do produto faz parte da identidade de um requisito para aço. | Forma do produto | Característica de fabricação ou fornecimento | Por que os valores não devem ser transferidos automaticamente | |---|---|---| | Barra | Laminada a quente, acabada a frio ou usinada | Os requisitos podem variar conforme o diâmetro, o acabamento e a condição | | Placa | Produto laminado com resfriamento dependente da espessura | A resistência e a tenacidade podem variar conforme a espessura e a direção | | Chapa | Produto laminado a quente ou reduzido a frio | A têmpera e a condição de conformação podem controlar as propriedades | | Forjado | Material deformado com fluxo direcional | A redução na forjagem e o tratamento térmico afetam o resultado | | Elemento de fixação | Conformação a frio, roscas e requisitos de carga de prova | A especificação do elemento de fixação pode impor regras mecânicas adicionais | A forma do produto não é uma designação meramente estética. Ela identifica uma rota de fabricação diferente, e essa rota controla o fluxo dos grãos, a condição superficial, as tensões residuais, a distribuição de inclusões e as propriedades mecânicas alcançáveis. As barras são geralmente produzidas por laminação a quente, acabamento a frio ou usinagem a partir de produtos laminados de maiores dimensões. Seus requisitos podem ser organizados por diâmetro, largura ou área da seção transversal. A ASTM A400 é particularmente útil nesse contexto porque não apresenta os tipos de aço para barras como simples nomes associados à composição química; ela relaciona a composição e as orientações sobre o limite de escoamento mínimo à condição de processamento e à dimensão da seção. Não se pode atribuir a uma barra de 4140 no estado recozido os mesmos valores de resistência de uma barra de 4140 temperada e revenida apenas porque ambas contêm quantidades nominais semelhantes de cromo, molibdênio, carbono e manganês. As chapas e os perfis estruturais seguem práticas de laminação diferentes. A AISC explica que as especificações ASTM para perfis e chapas de aço estrutural geralmente incluem requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas. A ASTM A572/A572M, por exemplo, abrange o aço estrutural microligado de alta resistência em produtos como chapas, perfis e barras, mas os requisitos aplicáveis ainda dependem do produto e da designação do tipo de aço indicados na especificação de compra. Um valor listado para um perfil estrutural laminado não deve ser transferido automaticamente para uma chapa espessa do mesmo tipo nominal de aço. A folha possui requisitos próprios de conformação e de superfície. As propriedades mecânicas de uma folha laminada a frio podem ser controladas pelo grau de encruamento, pela qualidade de conformação ou pela condição de endurecimento por cozimento, enquanto a folha laminada a quente pode estar sujeita a uma especificação e a uma faixa de espessura distintas. Da mesma forma, “aço inoxidável 304” é insuficiente por si só: os requisitos da ASTM A240/A240M para chapas, folhas e tiras não são intercambiáveis com os requisitos da ASTM A276/A276M para barras ou da ASTM A182/A182M para componentes forjados. As tabelas da SSINA relacionam a composição em porcentagem em massa às propriedades mecânicas especificadas para os tipos inoxidáveis austeníticos abrangidos pelas especificações de produtos ASTM, mas essas propriedades continuam vinculadas à norma de produto aplicável. As peças forjadas introduzem outra distinção. A deformação por forjamento pode refinar os grãos e produzir um fluxo direcional, enquanto o tratamento térmico final pode ser especificado separadamente daquele utilizado para chapas ou barras. Os elementos de fixação acrescentam ainda outras condições, incluindo conformação a frio da cabeça, geometria da rosca, carga de prova e tratamento térmico. Uma tabela de composição química de um aço-carbono ou aço-liga pode mostrar uma correspondência plausível, mas a especificação do elemento de fixação pode impor requisitos mecânicos ausentes de uma norma geral para barras. É por isso que as referências comparativas devem ser lidas com atenção. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* separa as comparações de composição química das comparações de propriedades mecânicas entre sistemas internacionais de designação. Uma correspondência química entre duas designações não prova que suas normas de produto, faixas de espessura, tratamentos térmicos ou requisitos de ensaio sejam equivalentes. ![Como interpretar tabelas de composição química e propriedades mecânicas do aço](/images/uploads/5853eff3-71b1-4a92-ae04-a98c0de476cf/wiki-inline-a-rolled-steel-plate-with-longitudinal-transverse-and-through-thickness-test-spe-1920x1288.jpg)[](/images/uploads/5853eff3-71b1-4a92-ae04-a98c0de476cf/wiki-inline-a-rolled-steel-plate-with-longitudinal-transverse-and-through-thickness-test-spe-1920x1288.avif "Ampliar imagem — Como interpretar tabelas de composição química e propriedades mecânicas do aço")Test direction can change strength, ductility, toughness, and reduction of area. ### Comportamento longitudinal, transversal e na direção da espessura #### Direções de ensaio Longitudinal Paralela à principal direção de laminação ou de trefilação. Transversal Através do plano do produto e geralmente perpendicular à principal direção de laminação. Ao longo da espessura Através da direção transversal curta de uma placa ou de produto semelhante. A laminação alonga os grãos, alinha as inclusões e redistribui a segregação. Como resultado, uma chapa ou barra pode apresentar propriedades diferentes ao longo de seu comprimento, ao longo de sua largura e através de sua espessura. A direção longitudinal é geralmente paralela à principal direção de laminação ou extrusão; a direção transversal é perpendicular a ela no plano do produto; o ensaio através da espessura amostra a direção transversal curta. A resistência à tração pode diferir moderadamente entre as direções, mas o alongamento, a redução de área, a tenacidade ao impacto e o aspecto da fratura podem diferir de forma mais significativa. Inclusões alongadas de sulfeto de manganês, por exemplo, podem atuar como caminhos de menor resistência na direção transversal curta. Uma chapa espessa também pode apresentar segregação na linha central ou resistência reduzida ao rasgamento lamelar, um modo de falha associado à deformação por tração através da espessura da chapa. Um resultado de tração longitudinal não deve ser apresentado como se garantisse ductilidade transversal. Da mesma forma, um valor de impacto Charpy medido em uma orientação não deve ser transferido para outra sem verificar as regras da norma relativas à amostragem e à orientação do entalhe. As normas de produtos frequentemente especificam se os corpos de prova devem ser longitudinais ou transversais, de onde devem ser retirados e como a espessura afeta a orientação permitida. Esses detalhes podem alterar o alongamento, a tenacidade e a anisotropia informados. A regra prática é direta: registre conjuntamente o tipo de aço, a norma aplicável, a forma do produto, a espessura ou a dimensão da seção, a condição de processamento e a direção do ensaio. Sem essa cadeia de identificação, uma tabela de composição pode ser quimicamente informativa, enquanto o valor de propriedade mecânica que a acompanha pertence a um produto de aço diferente. ## Aços-carbono e aços-liga em tabelas comparativas Uma tabela de aços pode responder a várias perguntas diferentes, mas não com a mesma coluna. Uma tabela de composição química informa limites ou faixas para elementos como carbono, manganês, silício, cromo, níquel, molibdênio, fósforo e enxofre. Uma tabela de temperabilidade descreve até que profundidade um aço pode desenvolver dureza abaixo de uma superfície temperada. Uma tabela de propriedades mecânicas apresenta valores especificados ou ensaiados de limite de escoamento, resistência à tração, alongamento, dureza, energia de impacto ou dados de fadiga. Confundir essas funções é uma razão comum para que páginas de comparação de graus apresentem limites incorretos. A designação do grau, por si só, não resolve a questão. A ASTM A400, *Prática padrão para barras de aço, guia de seleção, composição e propriedades mecânicas*, organiza os aços para barras por grau, composição química, condição de processamento, tamanho da seção e limite de escoamento mínimo desejado. Essa estrutura é um alerta contra tratar o nome de um grau como uma identidade material completa. Uma tabela pode comparar corretamente a composição química e, ainda assim, atribuir a resistência incorreta porque o valor listado se aplica a uma forma de produto, tratamento térmico, diâmetro ou espessura diferente. ### Faixas de composição dos aços-carbono Os aços-carbono geralmente são organizados em torno do teor de carbono e das quantidades relativamente pequenas de outros elementos de liga. Em uma tabela comparativa, um grau de baixo carbono pode aparecer próximo de 0,05–0,25% em massa de C, um grau de médio carbono próximo de 0,25–0,60% em massa de C, e um grau de alto carbono acima de aproximadamente 0,60% em massa de C. Essas são faixas de classificação, não limites universais de especificação. Os valores-limite variam entre referências técnicas, sistemas nacionais, normas de produtos e usos históricos. A tabela comparativa da Engineering ToolBox apresenta lado a lado graus representativos de aço utilizando as porcentagens em massa de carbono, cromo, manganês, molibdênio, níquel, fósforo, enxofre e silício. Ela é útil para visualizar relações químicas gerais: um aço-carbono comum geralmente contém pouco cromo, níquel ou molibdênio adicionados intencionalmente, enquanto um aço de baixa liga contém adições controladas de um ou mais desses elementos. A tabela não deve ser copiada como a composição química de referência para uma especificação de compra ou um certificado de corrida. Valores representativos mostram uma família típica de graus; uma norma especifica uma faixa permitida, um limite máximo ou mínimo, ou um limite para elementos residuais. Mesmo “aço-carbono” não significa que o carbono seja o único elemento controlado. O manganês afeta a resistência e a temperabilidade, o silício pode ser utilizado para desoxidação e endurecimento, e o fósforo e o enxofre são comumente restringidos porque quantidades excessivas podem prejudicar a tenacidade, a ductilidade, a soldabilidade ou o comportamento durante o trabalho a quente. A especificação de produto aplicável da ASTM, EN, JIS ou de outra entidade determina quais limites se aplicam. As normas de aços da ASTM abrangem requisitos químicos, mecânicos, metalúrgicos e de materiais para aços-carbono, estruturais, inoxidáveis, ferríticos, austeníticos e ligados; portanto, a designação só tem significado dentro de sua norma regulamentadora e categoria de produto. O teor de carbono também não pode ser convertido diretamente em uma resistência à tração garantida. A mesma composição química nominal pode produzir propriedades diferentes após laminação a quente, normalização, têmpera e revenimento, recozimento ou acabamento a frio. A ASM International descreve as propriedades dos aços-carbono e dos aços-liga como resultado combinado da composição química, do processamento e da microestrutura. O tamanho dos grãos, o espaçamento da perlita, a fração de martensita, a distribuição de carbonetos, as tensões residuais e a condição de revenimento podem alterar o resultado medido sem modificar a designação do grau. ### Endurecimento e temperabilidade dos aços de baixa liga Os aços de baixa liga utilizam adições controladas além da base carbono–manganês para alterar a resistência, a temperabilidade, a tenacidade, a resistência ao revenimento, o comportamento ao desgaste ou o desempenho em altas temperaturas. “Baixa liga” é uma descrição de classificação, não uma promessa de um determinado nível de resistência. Um aço cromo-molibdênio com 0,30% de C e um aço estrutural normalizado podem aparecer ambos em uma tabela de ligas, mas são especificados e ensaiados para finalidades diferentes. A resistência pode aumentar por vários mecanismos. Os elementos de liga podem refinar o tamanho dos grãos, aumentar o endurecimento por solução sólida, formar carbonetos ou nitretos, ou permitir uma fração volumétrica maior de martensita após o resfriamento. O processamento determina se esses mecanismos serão efetivamente desenvolvidos. Um aço do tipo 4140 temperado e revenido pode apresentar resistência e dureza muito maiores do que a mesma composição química na condição recozida, enquanto uma condição normalizada pode proporcionar um equilíbrio diferente entre ductilidade e tenacidade. Temperabilidade não é o mesmo que dureza. Dureza é a resistência medida em um local ou em uma superfície de ensaio. Temperabilidade é a capacidade do aço de formar produtos de transformação duros até determinada profundidade durante o resfriamento. O *Practical Data for Metallurgists*, da Metallus, apresenta aços padronizados juntamente com composições químicas, informações de temperabilidade e tolerâncias dimensionais, mostrando por que esses dados devem pertencer a campos separados da tabela. Uma curva de ensaio de têmpera na extremidade Jominy, por exemplo, indica a dureza em função da distância a partir da extremidade temperada; por si só, ela não certifica o limite de escoamento de uma barra acabada. O tamanho da seção é importante porque o centro de uma barra espessa esfria mais lentamente do que a superfície. Um aço com temperabilidade suficiente para uma seção de 25 mm pode não alcançar a mesma estrutura transformada em toda uma seção de 100 mm. O meio de têmpera, a agitação, a prática de forno, o tamanho dos grãos de austenita prévia e o revenimento também afetam o resultado. Consequentemente, uma tabela que liste “dureza típica” sem indicar a condição, o tamanho da seção e o local do ensaio fornece dados comparativos, não uma propriedade garantida. Os requisitos de propriedades mecânicas são controlados pela especificação do produto. A AISC explica que as especificações ASTM para perfis estruturais e chapas geralmente contêm requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas. Esses requisitos podem incluir limite de escoamento mínimo, resistência à tração, alongamento e, às vezes, tenacidade ao impacto. O valor exigido pode variar com a espessura. O Eurocode 3, EN 1993-1-1, Seção 3.2.6, lista propriedades de projeto dos materiais para S235, S275, S355, S420, S450 e S460; esses são valores de normas de projeto vinculados à designação estrutural pertinente, não propriedades universais de todo aço que apresente um número semelhante em outro contexto. ### O papel do cromo, do níquel, do molibdênio e do manganês O cromo aumenta a temperabilidade e pode contribuir para a formação de carbonetos, a resistência ao desgaste, a resistência à oxidação e a resistência à corrosão. A quantidade e a condição metalúrgica são importantes. Uma adição moderada de cromo em um aço de baixa liga temperado e revenido não o torna equivalente a um grau inoxidável. As classificações de aços inoxidáveis exigem cromo suficiente, juntamente com os limites aplicáveis de carbono e de outros elementos, para sustentar a estrutura especificada resistente à corrosão. \[5\] \[5\] [**Properties of Some Metals and Alloys**](https://nickelinstitute.org/en/resources/technical-guides/properties-of-some-metals-and-alloys-297/). Nickel Institute. Nickel Institute technical guide. O níquel aumenta a temperabilidade e a tenacidade, particularmente em baixas temperaturas, e favorece estruturas austeníticas em composições adequadas. Ele é importante em aços de baixa temperatura ligados ao níquel e em aços inoxidáveis austeníticos, mas sua presença, por si só, não estabelece nenhuma dessas categorias. O Nickel Institute separa composição química, propriedades mecânicas, propriedades físicas e especificações em sua referência tabular, um modelo útil para manter distintos esses tipos de evidência. O molibdênio melhora a temperabilidade e ajuda a manter a resistência durante o revenimento. Ele também pode reduzir certos riscos de fragilização por revenimento e contribuir para o desempenho em altas temperaturas. Em aços cromo-molibdênio, seu efeito depende do teor de carbono, do teor de cromo, do tratamento térmico e do tamanho da seção, e não de uma única porcentagem impressa em uma tabela comparativa. O manganês é comum em aços-carbono e aços de baixa liga. Ele contribui para o endurecimento por solução sólida, combina-se com o enxofre para reduzir efeitos prejudiciais do sulfeto de ferro e aumenta a temperabilidade. Em excesso, porém, pode afetar a soldabilidade e o comportamento durante as transformações. Portanto, sua faixa especificada deve ser analisada em conjunto com o carbono, o enxofre, o silício e a condição de processamento. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* mantém separadas as tabelas comparativas de composições químicas e as de propriedades mecânicas nos sistemas internacionais de designação. Essa separação é essencial. Uma designação semelhante pode indicar uma comparação útil de composição, mas não comprova equivalência de limite de escoamento, tenacidade, temperabilidade ou resposta ao tratamento térmico. A norma regulamentadora, a forma do produto, a espessura, a condição de fornecimento, a direção do ensaio e o método de ensaio declarado determinam o significado do número informado. ## Tabelas de Composição e Propriedades do Aço Inoxidável Uma tabela de aço inoxidável só é útil quando seu escopo está claro. “Aço inoxidável 304”, por exemplo, identifica uma família de ligas amplamente reconhecida, mas não informa, por si só, se o material é chapa fina, chapa grossa, barra, tubo, forjado ou um produto fornecido segundo a ASTM A240, ASTM A276, ASTM A479, ASTM A213 ou outra especificação. Essas normas podem impor diferentes requisitos para o produto, regras de tratamento térmico, dimensões, disposições sobre ensaios e limites de propriedades mecânicas. Essa distinção separa uma tabela de composição de uma tabela de propriedades. Uma tabela de composição informa as faixas permitidas, em porcentagem em massa, para elementos como cromo, níquel, carbono, manganês, silício, molibdênio, fósforo, enxofre e nitrogênio. Uma tabela de propriedades mecânicas informa valores como resistência à tração mínima, limite de escoamento, alongamento ou dureza para um produto e uma condição especificados. A ASTM A400 apresenta uma consideração mais ampla para barras de aço: a seleção depende do grau, da composição química, da condição de processamento, do tamanho da seção e do limite de escoamento mínimo exigido. Portanto, o nome de um grau é uma indicação para identificação, não uma especificação completa do material. A SSINA publica tabelas de composição e propriedades mecânicas especificadas para graus de aços inoxidáveis austeníticos abrangidos pelas especificações de produtos da ASTM. O *Stainless Steel Handbook*, da Outokumpu, também separa a composição química dos graus dos dados mecânicos e físicos. Essas referências são valiosas porque mostram os limites de uma comparação baseada em tabelas: a composição química pode identificar uma família de ligas, enquanto o requisito de propriedade pertence a uma norma específica do produto e à condição de fornecimento. ### Famílias de aços inoxidáveis austeníticos, ferríticos, martensíticos e outras Os aços inoxidáveis austeníticos, incluindo 304, 304L, 316, 316L, 321, 347 e 310S, são geralmente identificados por composições de cromo-níquel ou cromo-níquel-molibdênio e por uma microestrutura austenítica à temperatura ambiente. Normalmente, eles não são endurecidos por têmpera da mesma maneira que os graus martensíticos. Sua resistência ainda pode variar substancialmente com o trabalho a frio, especialmente em chapas finas e tiras. Os graus ferríticos, como 430 e 409, são principalmente aços ao cromo com pouco ou nenhum níquel adicionado intencionalmente. Sua estrutura ferrítica cúbica de corpo centrado afeta a resposta magnética, a soldabilidade, a tenacidade e o comportamento na conformação. Os graus martensíticos, incluindo 410, 420 e 440C, contêm carbono e elementos de liga suficientes para responder à austenitização e à têmpera. Sua dureza e resistência dependem fortemente do tratamento térmico; portanto, uma tabela que apresente apenas a composição química nominal não consegue representar o material fornecido. Outras famílias incluem graus endurecíveis por precipitação, como 17-4 PH, graus duplex, como 2205, e graus superduplex, como 2507. Os aços inoxidáveis duplex combinam fases ferrítica e austenítica; o equilíbrio entre as fases depende da composição química, do recozimento de solubilização, do resfriamento e da espessura do produto. Assim, uma tabela de “2205” que omita a especificação aplicável do produto e o tratamento térmico pode ocultar um requisito metalúrgico importante. Os próprios sistemas de designação também diferem. As referências ASTM e UNS geralmente identificam 304 como UNS S30400 e 316 como UNS S31600, enquanto as variantes de baixo carbono são 304L, UNS S30403, e 316L, UNS S31603. Designações europeias, como [X5CrNi18-10](/pt-br/materiais/número-do-material/1.4301 " — composição, equivalências e normas") e [X2CrNiMo17-12-2](/pt-br/materiais/número-do-material/1.4404 " — composição, equivalências e normas"), são relacionadas, mas não são automaticamente intercambiáveis com todas as designações de produtos da ASTM. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* mantém separadas as tabelas comparativas de composição química e de propriedades mecânicas por esse motivo. Nomes semelhantes não estabelecem limites idênticos. ### Cromo, níquel, molibdênio, carbono e nitrogênio O cromo é o elemento de liga que define o aço inoxidável, pois favorece a formação de uma fina película passiva rica em cromo. Uma tabela de composição pode indicar um teor mínimo de cromo, mas o desempenho contra a corrosão também depende da condição da superfície, do ambiente, do tratamento térmico, das inclusões, das zonas de solda e da exposição a cloretos ou ácidos. A resistência à corrosão não é uma única propriedade mecânica, como o limite de escoamento ou o alongamento, e não deve ser apresentada na mesma coluna que a resistência à tração sem um método de ensaio e uma condição de exposição. O níquel estabiliza a austenita e afeta o equilíbrio de fases, a tenacidade, a ductilidade e o comportamento de endurecimento por deformação. Dois graus austeníticos nominalmente semelhantes podem ter limites diferentes de níquel, produzindo diferentes níveis de estabilidade durante a conformação ou a soldagem. O molibdênio melhora a resistência à corrosão localizada em muitos ambientes que contêm cloretos. Assim, 316 e 304 não são intercambiáveis simplesmente porque ambos são aços inoxidáveis austeníticos de cromo-níquel; o 316 inclui uma adição controlada de molibdênio, enquanto o 304 não possui esse mesmo requisito de molibdênio. O carbono é importante tanto química quanto metalurgicamente. Os graus “L”, como 304L e 316L, restringem o teor máximo de carbono em comparação com suas variantes de teor de carbono padrão. O menor teor de carbono reduz o risco de precipitação de carbonetos de cromo durante a soldagem e da subsequente corrosão intergranular, embora o resultado final ainda dependa da prática de soldagem, da espessura da seção, do histórico térmico e do tratamento pós-soldagem. Os graus estabilizados acrescentam outra distinção: o 321 utiliza titânio, enquanto o 347 utiliza colúmbio (nióbio), para fixar o carbono e reduzir o risco de sensitização em condições especificadas. O nitrogênio pode ser controlado deliberadamente, em vez de ser tratado como uma impureza incidental. Ele aumenta a resistência do aço inoxidável austenítico e contribui para a resistência à corrosão e o equilíbrio de fases nos graus duplex. Uma tabela que compare apenas cromo e níquel pode deixar passar uma diferença significativa entre dois graus. Carbono, nitrogênio, molibdênio e elementos estabilizadores podem ser a razão pela qual designações de aparência semelhante apresentam requisitos diferentes de resistência, soldabilidade ou ensaios de corrosão. Tabelas comparativas representativas, incluindo as publicadas pela Engineering ToolBox, podem ajudar a mostrar tendências gerais nos teores de carbono, cromo, manganês, molibdênio, níquel, fósforo, enxofre e silício. Elas não substituem a especificação aplicável. A faixa permitida na ASTM A240 pode ser diferente da estabelecida na ASTM A276 ou em uma norma equivalente de produto da EN. ### Requisitos de especificação para graus de aços inoxidáveis austeníticos Para um grau austenítico, uma tabela completa deve identificar pelo menos a norma, a forma do produto, o grau, a condição de tratamento térmico, a faixa de espessura ou de seção, a direção do ensaio e o método de ensaio aplicável. A ASTM A240 abrange chapas grossas, chapas finas e tiras de aço inoxidável de cromo e cromo-níquel para vasos de pressão e aplicações gerais; a ASTM A276 abrange barras e perfis de aço inoxidável; a ASTM A479 abrange barras e perfis para vasos de pressão e aplicações gerais; e a ASTM A213 abrange tubos sem costura de aço-liga ferrítico e austenítico para caldeiras, superaquecedores, trocadores de calor e condensadores. A presença da mesma designação de grau nesses documentos não significa que todos os requisitos mecânicos sejam idênticos. As especificações para aços austeníticos geralmente estabelecem resistência à tração mínima, limite de escoamento mínimo e alongamento mínimo, mas esses valores correspondem ao produto e à espessura especificados. Uma tira laminada a frio pode ter resistência maior que uma chapa recozida devido à deformação. As propriedades das barras podem variar conforme o diâmetro e o tratamento térmico. A direção do ensaio pode ser importante quando se desenvolve anisotropia decorrente da laminação ou da trefilação. Os limites de dureza podem complementar, e não substituir, o ensaio de tração. As normas de produtos da ASTM também impõem requisitos além da composição química e dos ensaios de tração, incluindo recozimento de solubilização, têmpera, tamanho de grão, ensaios de corrosão intergranular, exames hidrostáticos ou não destrutivos e tolerâncias dimensionais, quando aplicáveis. A AISC observa que as especificações da ASTM para aços estruturais geralmente contêm requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas; o mesmo princípio se aplica aos produtos de aço inoxidável, embora os requisitos individuais dependam da norma do produto. O Nickel Institute organiza as referências sobre ligas em tabelas químicas, mecânicas, físicas e de especificações separadas. Essa organização é mais confiável do que atribuir uma única resistência à tração ou classificação de resistência à corrosão universal a um grau. Os dados da ASTM, da SSINA e da Outokumpu devem ser lidos como informações vinculadas a especificações: a composição química define a liga permitida, enquanto o processamento e a microestrutura determinam grande parte do comportamento do produto fornecido. Uma tabela que omita essas relações pode ser organizada, mas não constitui um registro suficiente do material. ## Tabelas de Aço Estrutural e Valores de Projeto As tabelas de aço estrutural frequentemente colocam S235, S275, S355, S420, S450 e S460 em uma progressão ordenada de resistência. Essa apresentação é útil, mas incompleta. A designação identifica uma classe de aço estrutural dentro de um sistema de normas; por si só, ela não define uma análise química universal, uma forma de produto, um tratamento térmico, uma faixa de espessura ou um resultado de ensaio certificado. A tabela de materiais do Eurocode 3 é uma referência para materiais de projeto, não uma tabela de aquisição ou de composição química. Seus valores estão vinculados à **EN 1993-1-1, Seção 3.2.6**, e devem ser lidos em conjunto com a norma de produto pertinente. Uma chapa, um perfil laminado a quente, um perfil tubular, um componente forjado e um elemento de fixação podem apresentar designações relacionadas, embora sejam regidos por requisitos diferentes. ### S235, S275, S355, S420, S450 e S460 O “S” nessas designações europeias significa aço estrutural, enquanto o número seguinte identifica convencionalmente o limite de escoamento nominal mínimo, em megapascals, para uma espessura de referência especificada, normalmente materiais de até 16 mm. Assim, S235 denota 235 MPa, S275 denota 275 MPa e S355 denota 355 MPa segundo essa convenção. S420, S450 e S460 indicam, de modo semelhante, níveis nominais de limite de escoamento de 420, 450 e 460 MPa. Esses números não são constantes para todas as espessuras. À medida que a espessura aumenta, o limite de escoamento mínimo especificado pode diminuir, porque produtos mais espessos resfriam de maneira diferente durante a fabricação e podem desenvolver propriedades menos favoráveis ao longo da espessura. Na tabela de projeto da EN 1993-1-1, os valores nominais para materiais de até 16 mm são, respectivamente, 235, 275, 355, 420, 450 e 460 MPa. O valor permitido para projeto diminui nas faixas de maior espessura. Por exemplo, os valores comumente utilizados para espessuras superiores a 16 mm e de até 40 mm são aproximadamente 225 MPa para S235, 265 MPa para S275, 345 MPa para S355, 400 MPa para S420, 430 MPa para S450 e 440 MPa para S460. O valor exato deve ser obtido na tabela aplicável e na norma do material, e não inferido por interpolação. A resistência à tração é um requisito separado. As faixas representativas, do mínimo ao máximo, associadas a esses graus incluem aproximadamente 360–510 MPa para S235, 370–530 MPa para S275, 470–630 MPa para S355, 520–680 MPa para S420, 550–720 MPa para S450 e 540–720 MPa para S460, sujeitas ao tipo de produto, à espessura e à condição de fornecimento. As faixas se sobrepõem. S460 não é definido simplesmente por apresentar uma resistência à tração 105 MPa superior à de S355, e um resultado de ensaio próximo ao limite superior da faixa de S355 não transforma esse material em S460. Os sufixos também fornecem informações. Designações como S355JR, S355J0 e S355J2 incluem requisitos de tenacidade ao impacto associados à temperatura de ensaio e à energia absorvida. Designações como S355N ou S355M identificam condições de fornecimento no âmbito da família EN 10025. Portanto, uma designação sem seu sufixo pode omitir informações necessárias para distinguir a tenacidade, a rota de processamento e a conformidade com a especificação. A composição química continua sendo importante, mas não explica toda a tabela. A ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*, organiza a seleção por grau, composição química, condição de processamento, dimensão da seção e limite de escoamento mínimo desejado. Essa estrutura ilustra o ponto central: composição e resistência estão relacionadas, mas não são campos intercambiáveis. A ASM International afirma que as propriedades dos aços-carbono e dos aços-liga resultam dos efeitos combinados da composição química, do processamento e da microestrutura. O teor de carbono, o manganês, o silício, as adições de liga, o refino de grão, o histórico de laminação, o resfriamento e os ciclos térmicos de soldagem podem afetar o resultado reportado. ### Propriedades do material versus resistência de projeto Uma propriedade do material é uma característica medida ou especificada para o aço. Limite de escoamento, resistência à tração última, alongamento, energia de impacto e limites de composição química pertencem a essa categoria. Uma resistência de projeto é calculada a partir dessas propriedades depois que a norma de projeto aplica coeficientes de segurança, regras para seções, modelos de flambagem, limites de estabilidade e outras condições. Para uma seção transversal submetida à tração, uma expressão simplificada do Eurocode pode utilizar a resistência ao escoamento Npl,Rd=A⁢fyγM0, em que A é a área pertinente, fy é o limite de escoamento dependente da espessura e γM0 é o coeficiente parcial especificado pelo Anexo Nacional. Isso não é um resultado de ensaio de tração. É uma resistência atribuída a um modelo de ruptura específico no âmbito de um código de projeto específico. A compressão e a flexão exigem verificações adicionais. A esbeltez local da chapa pode impedir que toda a área bruta atinja a resistência plástica. A flambagem do elemento introduz um fator de redução baseado na esbeltez e na curva de flambagem. A flambagem lateral com torção pode governar uma viga mesmo quando o limite de escoamento do aço é elevado. As ligações soldadas podem exigir verificações separadas para o metal de solda, as zonas afetadas pelo calor, as seções líquidas e a qualidade de execução. Essa distinção também explica por que um grau superior não permite automaticamente aumentos proporcionais em todas as capacidades de projeto. Uma coluna governada por flambagem do tipo Euler pode obter pouco benefício ao passar de S355 para S460 se sua esbeltez geométrica continuar sendo o fator determinante. Uma ligação governada pela área líquida dos furos dos parafusos ou pelo rasgamento em bloco pode não se beneficiar na mesma proporção que uma seção bruta governada pelo escoamento. A resistência de projeto pertence ao elemento e ao modo de ruptura, não apenas ao rótulo do grau. ### Contexto da EN 1993-1-1 e das normas de produto A EN 1993-1-1 fornece regras gerais para o projeto de estruturas de aço e apresenta propriedades nominais dos materiais para graus estruturais de uso comum na Seção 3.2.6. Ela não substitui a norma de produto que controla a fabricação, a composição química, as tolerâncias, os ensaios, a condição de fornecimento e a certificação. Para produtos estruturais, a série EN 10025 é fundamental. A EN 10025-2 abrange aços estruturais não ligados; a EN 10025-3 abrange aços estruturais soldáveis de grão fino normalizados ou laminados normalizados; a EN 10025-4 abrange aços de grão fino soldáveis laminados termomecanicamente; e outras normas de produto regem perfis tubulares, produtos conformados a frio e produtos estruturais inoxidáveis. A designação deve ser lida em conjunto com a forma do produto e a norma aplicável. O SteelConstruction.info reflete essa organização ao relacionar os graus europeus de aço estrutural às normas que regem seus requisitos químicos e mecânicos. Uma tabela de composição química que apresente carbono, manganês, fósforo, enxofre, silício, cromo, níquel ou molibdênio, portanto, não substitui uma tabela de propriedades mecânicas. Tampouco uma tabela mecânica constitui uma especificação completa de compra. A AISC faz a mesma distinção em sua discussão sobre as especificações ASTM para aços estruturais: os requisitos para perfis e chapas geralmente contêm disposições tanto sobre composição química quanto sobre propriedades mecânicas. As normas ASTM também separam os aços-carbono, estruturais, inoxidáveis, ferríticos, austeníticos e ligados em especificações com diferentes regras de ensaio e aceitação. Tabelas de referência do Nickel Institute, da SSINA, da Engineering ToolBox e de manuais comparativos de normas de aço podem ajudar a organizar graus entre diferentes sistemas, mas suas informações podem ser representativas, abreviadas ou comparativas, e não limites normativos aplicáveis. O documento que rege a questão é a norma de produto citada, na edição citada, para o produto e a espessura citados. É nesse nível que S355 se torna um material especificado, e não um rótulo desvinculado de seu contexto de fabricação e projeto. ## ASTM A400 como modelo para seleção e interpretação ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*, é um modelo útil porque não trata um grau de aço como uma identidade material autossuficiente. Suas tabelas relacionam várias condições que frequentemente são separadas ou omitidas em tabelas populares de aços: designação do grau, composição química, condição de processamento, dimensão da seção e resistência mínima ao escoamento desejada. Essa estrutura é importante. Uma tabela de composição química responde a uma pergunta: quais elementos, e dentro de quais limites, são especificados para o grau? Uma tabela de propriedades mecânicas responde a outra: qual resistência, dureza, ductilidade ou tenacidade é exigida sob determinadas condições de ensaio e do produto? ASTM A400 coloca essas questões ao lado do problema de seleção, mas não elimina as distinções entre elas. Os nomes de graus AISI ou ASTM podem restringir o campo sem identificar todos os requisitos que governam uma barra fornecida. A especificação aplicável do produto continua sendo o documento de controle. O mesmo se aplica à faixa de dimensões declarada, ao tratamento térmico, ao acabamento, ao local de amostragem, à direção do ensaio e aos critérios de aceitação. Portanto, o mesmo grau nominal pode aparecer com propriedades admissíveis diferentes quando a forma do produto ou a dimensão da seção muda. ### Seleção do grau pela resistência ao escoamento exigida A resistência ao escoamento deve ser tratada como um parâmetro de seleção, não como um número copiado de uma tabela genérica de graus. ASTM A400 organiza as barras de aço candidatas de acordo com a resistência mínima ao escoamento desejada, além de apresentar a composição química e as rotas de processamento associadas a essas candidatas. Isso é mais informativo do que classificar os graus de “baixa resistência” a “alta resistência” sem explicar como os valores foram obtidos. Uma resistência mínima ao escoamento exigida estabelece primeiro um limite de desempenho. Ela não estabelece, por si só, o grau. Vários graus podem atender a esse limite, mas diferir em carbono, manganês, cromo, níquel, molibdênio ou outros elementos de liga. Essas diferenças afetam a temperabilidade, a soldabilidade, a resposta ao tratamento térmico, a capacidade para determinadas dimensões de seção e, às vezes, a tenacidade. O *Metals Handbook*, da ASM International, atribui as propriedades dos aços-carbono e dos aços-liga aos efeitos combinados da composição química, do processamento e da microestrutura. A composição química é uma causa das propriedades, não um substituto para um requisito de propriedade. A distinção é visível nas referências de aços estruturais. As tabelas de projeto do Eurocode 3 identificam S235, S275, S355, S420, S450 e S460 com propriedades de projeto dos materiais segundo a EN 1993-1-1, Seção 3.2.6. Esses valores de projeto pertencem àquele sistema de projeto; não devem ser transferidos automaticamente para um grau de barra ASTM apenas porque uma tabela apresenta valores semelhantes de resistência ao escoamento. “S355” é uma designação EN com um contexto específico de produto e de norma. Não é uma identidade química ou mecânica universal equivalente a todos os aços listados próximos a ela. Uma tabela de seleção pode revelar um compromisso entre a resistência ao escoamento e outros requisitos. O aumento da resistência por meio de elementos de liga ou tratamento térmico pode alterar o alongamento, a usinabilidade, os requisitos do procedimento de soldagem ou o desempenho em baixas temperaturas. Um grau que atende a um objetivo de resistência mínima ao escoamento de 690 MPa em uma pequena barra temperada e revenida pode não fornecer esse valor em uma seção muito maior e pode não ser intercambiável com um produto normalizado que tenha a mesma designação nominal. O valor de escoamento relatado também precisa de uma base de ensaio. A resistência mínima ao escoamento especificada pode ser determinada por um ponto de escoamento ou por um método de deslocamento especificado, dependendo da norma. O comprimento de referência, a orientação do corpo de prova e o local de amostragem podem afetar o resultado relatado. Uma tabela que apresenta “resistência ao escoamento” sem esses detalhes é incompleta, mesmo quando seu valor numérico foi copiado corretamente. ### Condição de processamento e dimensão da seção O processamento é a ponte entre a composição química e as propriedades mecânicas. Laminação a quente, normalização, recozimento, têmpera e revenimento, acabamento a frio e alívio de tensões produzem microestruturas diferentes a partir da mesma composição química da corrida. A velocidade de resfriamento também é importante. Uma barra pequena perde calor mais rapidamente que uma barra grande, podendo desenvolver uma estrutura de transformação diferente durante o resfriamento. O centro de uma seção pesada pode resfriar-se lentamente o suficiente para permanecer mais macio que sua superfície ou para exigir um ciclo de tratamento térmico diferente. ASTM A400 torna isso prático ao associar a seleção à condição de processamento e à dimensão da seção, em vez de apresentar um único valor de resistência para todo um grau. Uma tabela de barras pode distinguir o material laminado a quente do material temperado e revenido ou separar faixas de diâmetro antes de atribuir valores mínimos de resistência ao escoamento. A razão é metalúrgica, não editorial. O teor de carbono e de elementos de liga influencia a temperabilidade, mas temperabilidade não significa que todos os locais de todas as seções atinjam a mesma dureza ou resistência. A espessura e o diâmetro também podem alterar o mínimo aplicável. As especificações de produtos normalmente dividem os requisitos mecânicos por dimensão porque seções maiores são mais difíceis de transformar uniformemente e podem apresentar propriedades inferiores em seus núcleos. Uma tabela de composição não consegue revelar essa limitação. Tampouco uma tabela mecânica pode ser lida corretamente se sua coluna de dimensões for ignorada. A especificação do produto controla o requisito efetivo de aceitação. ASTM A400 é uma prática de seleção, enquanto uma especificação de produto ASTM define requisitos para um produto específico. As normas ASTM abrangem requisitos químicos, mecânicos, metalúrgicos e outros requisitos de materiais para aços-carbono, estruturais, inoxidáveis, ferríticos, austeníticos e ligados. Da mesma forma, a AISC explica que as especificações ASTM para perfis e chapas de aço estrutural geralmente contêm requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas. Portanto, a especificação exata, a revisão, os requisitos suplementares e a designação de compra devem acompanhar qualquer entrada de tabela utilizada em decisões de engenharia. As referências de aços inoxidáveis mostram a mesma separação. As tabelas da SSINA apresentam a composição em porcentagem em massa e as propriedades mecânicas especificadas para graus de aços inoxidáveis austeníticos abrangidos por especificações de produtos ASTM. O Nickel Institute apresenta dados químicos, mecânicos, físicos e de especificação como classes separadas de informação. Esses formatos são úteis precisamente porque não sugerem que uma porcentagem isolada de níquel, cromo ou carbono preveja o comportamento completo em serviço. ### Como usar um guia de seleção sem fazer uso indevido dele Um guia de seleção pode organizar as alternativas, revelar por que dois graus não são intercambiáveis e mostrar onde a resistência depende do processamento ou da dimensão da seção. Ele pode ajudar um engenheiro a passar de uma resistência mínima ao escoamento exigida para uma lista curta de graus plausíveis e, em seguida, comparar composição química, temperabilidade, ductilidade e condição de tratamento. Também serve como alerta contra uma equivalência falsa. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* mantém separadas as tabelas comparativas de composição química e as tabelas comparativas de propriedades mecânicas por esta razão: a correspondência entre designações não prova a equivalência entre especificações. Um guia não pode substituir a especificação de produto aplicável. Ele não pode certificar uma corrida, confirmar um relatório de ensaio de usina, estabelecer as propriedades reais de uma peça não ensaiada nem garantir o desempenho fora da dimensão, condição, orientação, temperatura e método de ensaio indicados em sua fonte. Tabelas comparativas de referência, como as listagens da Engineering ToolBox de carbono, cromo, manganês, molibdênio, níquel, fósforo, enxofre e silício, são úteis para orientação, mas não substituem os limites de controle. A mesma cautela se aplica a manuais, tabelas de fornecedores e listas de correspondência entre graus de diferentes normas. #### Fluxo de trabalho confiável para tabelas Defina a forma do produto e a norma; declare as propriedades exigidas; identifique o tamanho e a condição de processamento; verifique a composição química e os requisitos suplementares; compatibilize a direção, a temperatura e o método de ensaio; depois verifique o material fornecido com base na certificação e nos ensaios. A sequência correta é, portanto, simples, mas rigorosa: definir a forma do produto e a norma, declarar as propriedades mínimas exigidas, identificar a dimensão e a condição de processamento permitidas, verificar a composição química e os requisitos suplementares e, então, verificar o material fornecido com base na certificação e nos ensaios aplicáveis. ASTM A400 ajuda na etapa de seleção. Ela não executa, para o usuário, as etapas de especificação, fabricação ou aceitação. ## Como comparar graus entre os sistemas ASTM, EN e outros sistemas O nome de um grau é um ponto de partida, não uma identidade do material. ASTM, EN, JIS, GB, ISO e outros sistemas atribuem designações no âmbito de diferentes normas de produto, e essas normas podem controlar a composição química, a resistência, a tenacidade, o tratamento térmico, as dimensões, os ensaios e as rotas de fabricação permitidas. Portanto, “S355”, “A572 Grade 50” e “AISI 1045” não podem ser tratados como designações intercambiáveis simplesmente porque uma tabela de referência os coloca na mesma linha. O *Manual Comparativo das Normas Mundiais de Aços* torna essa distinção prática: suas tabelas comparativas para aços-liga trabalhados e fundidos separam as composições químicas das propriedades mecânicas. Essa separação não é apenas uma escolha editorial. A composição química descreve os limites de elementos como carbono, manganês, cromo, níquel, fósforo e enxofre; uma tabela mecânica apresenta resultados obtidos sob condições especificadas de processamento e ensaio. Esses são conjuntos de dados relacionados, mas não substituem uns aos outros. A semelhança química entre duas designações não comprova a identidade das normas de produto, das regras de processamento, dos requisitos de tenacidade ou dos valores mínimos mecânicos. Strong evidence ### Similaridade química não é equivalência de especificação Uma tabela de composição química pode mostrar que dois graus ocupam uma faixa composicional semelhante. Ela não pode, por si só, estabelecer que os graus atendem à mesma especificação de produto ou apresentam desempenho semelhante em serviço. Considere os aços estruturais de carbono e de baixa liga. ASTM A572/A572M Grade 50 e EN 10025-2 S355 são frequentemente comparados porque suas resistências nominais mínimas ao escoamento estão em uma faixa semelhante para algumas formas de produto e espessuras. Ainda assim, seus sistemas de especificação diferem quanto aos limites químicos, às categorias de produto, às designações de tenacidade, aos requisitos de fornecimento, às regras dimensionais e às disposições relativas aos ensaios. Uma tabela que apresente apenas carbono, manganês, fósforo e enxofre oculta essas diferenças. O mesmo problema aparece no aço inoxidável. “304” pode se referir a uma designação AISI, a um grau de produto ASTM, como o Type 304 no âmbito de uma determinada especificação de produto, ou a uma designação europeia como 1.4301, associada ao X5CrNi18-10. Essas referências se sobrepõem no uso comum, mas os requisitos aplicáveis dependem da norma de produto. A SSINA separa as tabelas de composição em porcentagem em massa das propriedades mecânicas especificadas para os graus de aços inoxidáveis austeníticos abrangidos pelas especificações de produto ASTM. Esse formato impede corretamente que uma faixa de composição seja confundida com um requisito completo de fornecimento. ASTM A400, *Prática padrão para aço em barras: guia de seleção, composição e propriedades mecânicas*, é um alerta útil contra tabelas simplificadas de graus. Ela apresenta orientações de seleção por grau, composição, condição de processamento, tamanho da seção e resistência mínima ao escoamento desejada. Uma designação de barra não possui o mesmo significado sem essas variáveis complementares. A trefilação a frio, o recozimento, a normalização, a têmpera e o revenimento ou a laminação a quente podem produzir diferenças substanciais de resistência e ductilidade mesmo em materiais com composição química estreitamente relacionada. O tratamento dado pela ASM aos aços carbono e aços-liga explica a razão metalúrgica: as propriedades resultam dos efeitos combinados da composição química, do processamento e da microestrutura. O teor de carbono pode influenciar a dureza e a temperabilidade, mas não determina de forma exclusiva a resistência ao escoamento, a tenacidade ao impacto, a resistência à fadiga, o alongamento ou as tensões residuais. O tamanho de grão, a velocidade de resfriamento, os produtos de transformação, o revenimento, o teor de inclusões e a deformação prévia também são relevantes. As comparações químicas continuam sendo úteis. Elas podem identificar incompatibilidades evidentes, revelar se um grau é de baixo carbono ou contém cromo e fazer uma triagem dos elementos que afetam a soldabilidade ou a resistência à corrosão. Entretanto, devem permanecer em uma tabela de composição química, com a norma de produto aplicável e sua edição indicadas ao lado de cada grau. Uma comparação representativa, como a publicada pela Engineering ToolBox, não constitui um limite de especificação aplicável. ### Comparação das propriedades mecânicas em condições equivalentes Os valores mecânicos só se tornam comparáveis depois que as condições de ensaio e fornecimento foram alinhadas. No mínimo, devem ser registrados a forma do produto, a norma e a edição aplicáveis, a condição de fornecimento, a espessura ou o tamanho da seção, a direção do ensaio, a temperatura de ensaio, o método de ensaio e o tipo de propriedade exigida. A forma do produto vem em primeiro lugar. Chapas, barras laminadas a quente, fios, tubos, peças forjadas e perfis estruturais podem utilizar normas diferentes, mesmo quando uma designação parece semelhante. ASTM A36/A36M para aço estrutural de carbono, ASTM A29/A29M para barras de aço-liga e aço carbono trabalhadas a quente e ASTM A276/A276M para barras de aço inoxidável não são documentos intercambiáveis. Suas tabelas mecânicas abrangem produtos diferentes e podem especificar condições distintas de amostragem ou tratamento térmico. A espessura e o tamanho da seção podem alterar o mínimo exigido. Nas tabelas de aços estruturais EN, o requisito de resistência ao escoamento para graus como S235, S275, S355, S420, S450 e S460 está vinculado a faixas de espessura conforme as disposições aplicáveis ao produto e ao projeto. O Eurocode 3, EN 1993-1-1, Seção 3.2.6, fornece então propriedades de projeto dos materiais para aço estrutural; esses valores de projeto não são simplesmente resultados de ensaio de tração copiados de uma tabela genérica de graus. Uma chapa ensaiada na direção longitudinal à temperatura ambiente não é automaticamente comparável a uma seção espessa ensaiada transversalmente ou a um valor ajustado para o projeto em temperatura elevada. A condição de fornecimento também deve ser indicada. “Normalizado”, “laminado termomecanicamente”, “temperado e revenido”, “recozido” e “no estado laminado” descrevem estados metalúrgicos diferentes. As normas ASTM e EN podem associar sufixos, classes ou requisitos de condição distintos à mesma família ampla de graus. Uma resistência à tração mínima indicada para uma barra temperada e revenida não pode ser usada para representar uma barra recozida apenas porque ambas compartilham uma designação nominal de liga. O método de ensaio afeta o número reportado. A resistência ao escoamento pode significar um patamar de escoamento pronunciado ou uma tensão de prova correspondente a 0,2% de deformação plástica. O alongamento depende do comprimento de referência e da geometria do corpo de prova. A energia de impacto Charpy depende da orientação do entalhe, da temperatura de ensaio, do tamanho do corpo de prova e das regras de apresentação dos resultados. A conversão de dureza também é condicional; um valor convertido para Rockwell, Brinell ou Vickers não é equivalente a um ensaio direto sem considerar a norma de conversão aplicável. #### Lista de verificação para comparação de graus 1. **1** Identifique a forma do produto e a especificação exata do produto. 2. **2** Registre a norma aplicável, a edição, o grau, a classe, o tipo e os requisitos suplementares. 3. **3** Extraia os limites de composição química do documento aplicável. 4. **4** Registre a condição de fornecimento, o tamanho, a espessura, o diâmetro, a espessura da parede ou o tamanho da seção. 5. **5** Compatibilize a direção do ensaio, a geometria do corpo de prova, a temperatura e o método. 6. **6** Compare o mesmo requisito mecânico com o mesmo requisito mecânico. 7. **7** Verifique separadamente a soldabilidade, a tenacidade, a resistência à corrosão, a fadiga e os requisitos dimensionais. 8. **8** Confirme que o código de projeto pretendido reconhece o material proposto. Portanto, um fluxo de trabalho defensável para a comparação é sequencial: 1\. Identificar a forma do produto e a especificação exata do produto. 2. Registrar a norma aplicável, a edição, o grau, a classe, o tipo e os requisitos suplementares. 3. Extrair os limites de composição química desse documento, e não de uma tabela geral de designações. 4. Registrar a condição de fornecimento, o tratamento térmico, a espessura, o diâmetro, a espessura da parede ou o tamanho da seção. 5. Alinhar a direção do ensaio, a geometria do corpo de prova, a temperatura de ensaio e o método de ensaio. 6. Comparar o mesmo requisito mecânico — resistência ao escoamento com resistência ao escoamento, resistência à tração com resistência à tração e energia de impacto com energia de impacto. 7. Verificar separadamente a soldabilidade, a tenacidade, a corrosão, a fadiga e os requisitos dimensionais. 8. Confirmar que o código de projeto pretendido reconhece o material proposto. As tabelas do Nickel Institute ilustram essa organização disciplinada ao separar os dados químicos, mecânicos, físicos e de especificação. Uma estrutura semelhante deve ser utilizada para as referências de aços: composição química em uma tabela, requisitos mecânicos em outra e observações de qualificação ao lado de ambas. ### Limitações das tabelas de referência cruzada As tabelas de referência cruzada são ferramentas de triagem. Elas são úteis para encontrar graus candidatos, identificar famílias com teor de liga semelhante e localizar normas que exigem análise adicional. Elas não autorizam substituições diretas, de um para um. Uma tabela pode condensar várias edições em uma única linha, omitir a forma do produto, apresentar uma composição típica em vez de um limite máximo ou exibir um valor mecânico de uma faixa de espessura diferente. Ela também pode confundir uma designação nacional com uma norma de produto. “AISI 1045”, por exemplo, identifica uma composição de aço carbono amplamente reconhecida, mas não define, por si só, os requisitos para uma determinada barra, chapa, peça forjada, condição de tratamento térmico ou aplicação de projeto. A conclusão correta de uma referência cruzada é condicional: o grau listado pode ser um candidato à análise técnica segundo uma norma e uma condição especificadas. A substituição exige verificação em relação à especificação do material, ao certificado de inspeção, ao código de projeto, ao procedimento de fabricação e aos requisitos de serviço. Uma composição química semelhante é evidência de proximidade, não prova de equivalência. Nem um número compartilhado nem um nome conhecido podem substituir essa verificação. ## Ensaio, amostragem e o significado de um valor relatado Uma tabela de aço não relata uma propriedade de forma isolada. Ela relata o resultado de uma análise química ou de um ensaio mecânico definido, realizado em uma amostra selecionada, sob condições estabelecidas e avaliado segundo uma regra de aceitação. Remova qualquer um desses elementos, e o significado do número poderá mudar. É por isso que uma designação de grau não pode servir como uma identidade completa do material. A ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*, organiza as informações sobre barras por grau, composição química, condição de processamento, dimensão da seção e limite mínimo de escoamento desejado. Sua estrutura deixa clara a limitação: o mesmo grau nominal pode exigir uma interpretação diferente quando mudam a forma do produto, o tamanho, o tratamento térmico ou a especificação aplicável. ### Análise de corrida e análise do produto Uma análise de corrida, ou de panela, descreve a composição química do [aço fundido](/pt-br/categorias/aço-fundido "aço fundido") representado por uma determinada corrida. Normalmente, o produtor coleta a amostra durante a fabricação do aço, antes de o material ser fundido em lingotes ou em produtos obtidos por lingotamento contínuo. Os valores relatados destinam-se a representar aquela corrida como um todo. Eles não constituem necessariamente uma medição direta da chapa, barra, peça forjada ou tubo acabado. A análise do produto é realizada em material retirado do produto fabricado. Portanto, ela pode refletir o local de amostragem, a segregação durante a solidificação, a condição superficial, a usinagem e a variação química local. Um limite de análise do produto pode diferir de um limite de análise de panela porque as duas análises respondem a perguntas diferentes: qual composição foi produzida no forno e qual composição está presente no produto fornecido no local amostrado? Essa distinção é particularmente importante para elementos com limites estreitos. Carbono, enxofre, fósforo, nitrogênio e elementos de liga como cromo, níquel, molibdênio e vanádio podem ser relatados com várias casas decimais, mas a precisão exibida não garante exatidão equivalente. Um resultado de 0,018% de enxofre e um limite de 0,020% ainda dependem do método analítico, da calibração, da preparação da amostra e da regra de arredondamento especificada pela norma aplicável. Uma tabela de composição pode apresentar um único valor representativo para o aço inoxidável 304, como um teor aproximado de cromo ou níquel. A SSINA, por sua vez, apresenta faixas de composição em porcentagem em massa e propriedades mecânicas especificadas para os graus de aços inoxidáveis austeníticos abrangidos pelas especificações de produtos da ASTM. Estas últimas são requisitos de especificação; os primeiros podem ser uma comparação útil. Eles não devem ser tratados como intercambiáveis. A mesma cautela se aplica às tabelas comparativas que colocam designações UNS, EN, JIS e ASTM em colunas adjacentes. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* separa as tabelas comparativas de composições químicas daquelas de propriedades mecânicas porque a similaridade química não estabelece requisitos de processamento, formas de produto, métodos de ensaio ou critérios de aceitação idênticos. “Equivalente” muitas vezes é uma abreviação para uma comparação limitada, e não uma prova de que um material pode ser substituído por outro segundo todas as normas. Um máximo é um limite superior. Um mínimo é um limite inferior. Uma faixa possui ambos os limites. Uma composição nominal ou típica declarada pode descrever a prática esperada sem definir um intervalo de aceitação permissível. Essas categorias devem permanecer separadas em uma tabela. ### Condições dos ensaios de tração e dureza As propriedades mecânicas dependem ainda mais da definição do ensaio do que os valores de composição. Resistência à tração, limite de escoamento, alongamento, redução de área e dureza descrevem a resposta de um corpo de prova específico submetido a um procedimento específico. Elas não representam constantes fixas possuídas por todas as peças que apresentam a mesma designação de grau. O local de amostragem vem em primeiro lugar. Um corpo de prova pode ser retirado a uma distância prescrita abaixo da superfície, do centro de uma barra, atravessando a espessura de uma chapa ou de uma extremidade designada do produto. Um corpo de prova superficial pode apresentar propriedades diferentes das de um corpo de prova central porque a velocidade de resfriamento, a segregação, a descarburação e o tratamento térmico posterior variam ao longo da seção. Em um produto laminado, o local do ensaio também pode determinar se o corpo de prova representa a cabeça, o corpo ou a cauda de uma chapa ou barra. A orientação altera o resultado. Um corpo de prova longitudinal é alinhado com a direção principal de laminação ou trefilação; um corpo de prova transversal é retirado transversalmente a essa direção. A laminação alonga os grãos e as inclusões, enquanto a forjamento e a trefilação alteram a microestrutura de outras maneiras. Consequentemente, alongamento longitudinal, limite de escoamento transversal e ductilidade ao longo da espessura não são rótulos alternativos para uma única propriedade universal. O comprimento de referência também é importante. O alongamento medido em um comprimento de referência curto não é diretamente comparável ao alongamento medido em um comprimento mais longo, mesmo quando ambos os valores são relatados como porcentagens. Durante a fratura, a estricção se localiza; portanto, a proporção do alongamento total atribuída ao comprimento de referência muda conforme a geometria do corpo de prova. Uma tabela que copia um valor de alongamento sem suas dimensões do corpo de prova e sem a norma de ensaio omite informações essenciais. A temperatura de ensaio é outra condição de contorno. A resistência e a ductilidade podem variar substancialmente entre a temperatura ambiente e um ensaio realizado em temperatura abaixo de zero ou elevada. A velocidade de aplicação da carga, o método do extensômetro, a definição do ponto de escoamento e a convenção de cálculo também podem afetar o resultado relatado. “Limite de escoamento” pode significar um ponto de escoamento ou uma tensão de prova a um deslocamento especificado, dependendo da norma aplicável. Os valores de dureza exigem disciplina semelhante. Os números Brinell, Rockwell e Vickers utilizam penetradores, cargas, tempos de aplicação e práticas de conversão diferentes. Um valor Rockwell B não pode ser comparado silenciosamente com um valor Rockwell C, e uma tabela de conversão de dureza não transforma o número convertido em uma medição direta. A rugosidade superficial, a curvatura, a carepa, a espessura do corpo de prova e a microestrutura local podem influenciar a indentação. As especificações ASTM para perfis e chapas de aço estrutural geralmente contêm requisitos tanto de composição química quanto de propriedades mecânicas, conforme explica o American Institute of Steel Construction. Os dois grupos de requisitos funcionam em conjunto. A composição química identifica os limites composicionais; os ensaios verificam se o produto fornecido, após o processamento especificado, atende ao desempenho exigido. ### Valores de aceitação, médias e dispersão Um mínimo especificado é um limite que um resultado aceito deve atingir ou exceder. Um máximo especificado é um teto que não deve ser excedido. Uma faixa especificada impõe ambas as condições. Nenhum desses valores é uma média. Um resultado de ensaio individual pertence a um corpo de prova ou a um local de ensaio. Uma média combina vários resultados, mas a regra de cálculo da média pode ser restringida pela norma do produto. Algumas normas avaliam cada resultado individual; outras permitem a repetição do ensaio, o cálculo de médias ou a substituição de um corpo de prova inválido em circunstâncias definidas. Portanto, um material pode ter uma resistência média à tração acima de um mínimo listado, enquanto um resultado individual não atende a um requisito aplicável a cada resultado. A dispersão não é automaticamente evidência de material de baixa qualidade. Ela pode decorrer de variações microestruturais normais, do posicionamento do corpo de prova, da repetibilidade da máquina, da técnica do operador e da incerteza de medição. Um resultado relatado de 500 MPa não deve ser interpretado como um limite físico exato quando o método de ensaio e o instrumento possuem resolução finita. A incerteza não elimina um limite de aceitação, mas explica por que valores próximos desse limite exigem a regra de decisão prescrita pela norma, e não um arredondamento casual. A distinção é visível nas tabelas de projeto. O Eurocode 3 lista propriedades de projeto dos materiais para S235, S275, S355, S420, S450 e S460 segundo a EN 1993-1-1, Seção 3.2.6. Esses são valores estabelecidos para o projeto estrutural dentro desse contexto normativo, e não resultados universais de ensaios de tração para todo produto que contenha uma designação S. A ASTM A400 também relaciona o limite mínimo de escoamento ao tamanho da barra e à condição de processamento. Um valor de tabela é, portanto, inseparável de seu método e de sua regra de aceitação. Antes de comparar duas entradas, identifique se cada uma é uma análise de corrida ou uma análise do produto, um valor típico ou um limite de especificação, uma média ou um resultado individual, e uma medição de tração ou de dureza realizada na mesma temperatura, orientação, comprimento de referência, local de amostragem e condição do produto. Sem essas informações, a precisão numérica pode criar uma falsa impressão de comparabilidade. ## Erros comuns em tabelas de propriedades do aço Uma tabela de aço pode parecer autoritativa e, ao mesmo tempo, combinar discretamente valores que pertencem a normas, formas de produto ou condições de ensaio diferentes. A primeira pergunta não é “Qual é o grau?”, mas “A que documento e condição este número corresponde?”. As tabelas de composição química estabelecem limites ou faixas para os elementos, geralmente em porcentagem em massa. As tabelas de propriedades mecânicas apresentam requisitos ou resultados medidos, como limite de escoamento, resistência à tração, alongamento, dureza, energia de impacto ou resistência à fadiga. Esses dois tipos de tabela estão relacionados, mas não são intercambiáveis. A ASTM A400, *Prática padrão para barras de aço: guia de seleção, composição e propriedades mecânicas*, deixa isso claro: a seleção de uma barra de aço envolve o grau, a composição química, a condição de processamento, o tamanho da seção e o limite de escoamento mínimo desejado. Uma entrada referente a um grau sem esses qualificadores é incompleta. ### Mistura de valores nominais, típicos, mínimos e máximos O erro mais comum é colocar valores diferentes em colunas adjacentes sem identificar seu status. “Nominal”, “típico”, “mínimo” e “máximo” não descrevem o mesmo tipo de informação. Uma composição nominal é um valor-alvo ou de designação. Uma tabela pode indicar aproximadamente 0,40% de carbono para um aço de médio teor de carbono, mas a especificação aplicável ao produto pode permitir uma faixa, como 0,37–0,44% de C, e impor limites separados para manganês, fósforo, enxofre, silício ou elementos residuais. Um valor máximo é um limite de conformidade; não é uma análise esperada. Da mesma forma, uma resistência à tração mínima é um limite, não a resistência que todas as peças apresentarão. Os valores típicos são especialmente perigosos quando seu status não é informado. Um fabricante, manual ou laboratório pode apresentar um limite de escoamento representativo para material normalizado, enquanto uma norma exige apenas um valor mínimo para determinada espessura e condição de fornecimento. O resultado representativo pode ser útil para comparação, mas não pode substituir o requisito de aceitação. Uma tabela que identifique um grau como “limite de escoamento: 355 MPa” sem declarar se 355 MPa é um valor mínimo, um valor nominal de projeto ou um resultado típico de ensaio favorece uma conclusão equivocada. As unidades criam uma segunda versão do mesmo problema. “Resistência ksi”, sem indicar se o valor se refere ao limite de escoamento ou à resistência à tração, é uma informação defeituosa; “dureza 220” é igualmente incompleto, pois 220 HBW, 220 HV e 220 HRC têm significados muito diferentes. O alongamento deve identificar o comprimento de referência, comumente 5,65√A ou um comprimento de referência especificado em polegadas. A energia de impacto Charpy precisa indicar a temperatura de ensaio, a orientação do corpo de prova, o tamanho do corpo de prova e, frequentemente, o número de corpos de prova. O arredondamento também pode ocultar limites de conformidade. Um teor de carbono informado como 0,20% pode representar 0,195%, 0,204% ou uma ampla faixa permitida; portanto, uma comparação arredondada não deve ser tratada como um limite de especificação. A tabela deve indicar se cada entrada é um mínimo exigido, um máximo permitido, uma faixa de composição, um objetivo nominal ou um valor típico medido. Se não o fizer, o leitor deve considerar que o número não é adequado para decisões de aceitação. ### Cópia de valores entre normas de produtos Uma designação pode se repetir em diferentes normas sem apresentar requisitos idênticos. Aço ASTM A36 na forma de chapa, barra e perfis estruturais não é automaticamente regido por uma única tabela compartilhada apenas porque a designação é conhecida. As especificações de produto podem estabelecer diferentes limites de composição química, regras de espessura, disposições de ensaio, condições de fornecimento e requisitos mecânicos. A AISC explica que as especificações ASTM para perfis e chapas de aço estrutural geralmente contêm tanto requisitos de composição química quanto requisitos de propriedades mecânicas. Esses requisitos pertencem à especificação ASTM específica do produto. Copiar uma linha de composição química de um documento e uma linha de resistência mecânica de outro pode criar um material que nenhuma norma efetivamente define. A espessura é uma omissão frequente. Os requisitos de limite de escoamento e resistência à tração podem mudar conforme a espessura da chapa ou da seção, porque a taxa de resfriamento, a segregação e a microestrutura ao longo da espessura se alteram à medida que as dimensões aumentam. Portanto, uma tabela que apresente S355 com um único valor de limite de escoamento é incompleta, a menos que identifique a norma aplicável e o intervalo de espessura. O Eurocode 3 relaciona propriedades de projeto dos materiais para S235, S275, S355, S420, S450 e S460 na Seção 3.2.6 da EN 1993-1-1, mas esses são valores de normas de projeto, e não uma autorização para copiar todos os valores para uma tabela ASTM, JIS ou de certificado de usina. A mesma cautela se aplica ao aço inoxidável. A SSINA apresenta a composição em porcentagem em massa e as propriedades mecânicas especificadas para graus austeníticos abrangidos pelas especificações de produtos ASTM. Os valores de composição química e resistência mecânica devem permanecer vinculados à forma de produto e ao documento ASTM pertinentes. Uma linha de composição referente a chapas não pode reger automaticamente barras, peças forjadas, fios ou peças fundidas. A comparação entre normas exige ainda mais disciplina. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* separa tabelas comparativas de composições químicas e de propriedades mecânicas entre sistemas internacionais de designação. Essa separação é importante: nomes semelhantes podem indicar uma composição química relacionada sem provar que o processamento, a tenacidade, a soldabilidade, a faixa dimensional ou os requisitos de certificação sejam idênticos. Comparações representativas no estilo do Engineering ToolBox podem ajudar a mostrar que um grau contém mais cromo ou níquel que outro, mas não estabelecem limites controladores. Antes de aceitar um valor copiado, registre o número da norma, a edição, a forma do produto, a condição de fornecimento, a faixa de espessura ou diâmetro, a direção do ensaio, a temperatura de ensaio e o sistema de unidades. Se algum desses itens estiver ausente, o número é uma indicação para verificação adicional, não um requisito confirmado. ### Tratar nomes de graus como especificações completas do material “304”, “A36”, “S355” e “4140” são designações, não descrições completas de uma peça de aço. Seu significado depende do documento que as define e do produto fornecido. Mesmo dentro de uma única designação, condições recozidas, normalizadas, temperadas e revenidas, trabalhadas a frio e laminadas podem produzir propriedades diferentes. A ASM International declara que as propriedades dos aços-carbono e dos aços-liga resultam dos efeitos combinados da composição química, do processamento e da microestrutura. A composição química, por si só, não pode prever um único valor de limite de escoamento, dureza, impacto ou alongamento. Duas corridas com teores semelhantes de carbono e cromo podem diferir em razão do tamanho de grão, da temperatura de revenimento, da razão de redução, das inclusões ou do histórico de resfriamento. Uma tabela que liste “4140: 0,40% C, 1,0% Cr, 1,0% Mn, 0,25% Mo” pode ser uma composição aproximada útil, mas não identifica se o material está recozido ou temperado e revenido, nem se é uma barra, chapa, tubo ou componente acabado. Da mesma forma, “aço inoxidável 304” não informa se a entrada se refere a uma chapa ASTM A240, a uma barra ASTM A276 ou a outra especificação de produto. O documento controlador pode impor diferentes ensaios mecânicos ou requisitos suplementares. Edições desatualizadas criam outra armadilha. As normas revisam limites de composição química, métodos de ensaio, nomenclatura, faixas de espessura e documentos referenciados. Uma tabela bem elaborada pode preservar uma edição antiga enquanto apresenta seus valores como atuais. Toda tabela deve indicar a designação da norma, a edição ou revisão e a data da verificação. Também deve identificar se um valor é um requisito de especificação, um valor de projeto ou uma propriedade típica proveniente de um manual. O Nickel Institute distingue dados químicos, mecânicos, físicos e de especificação em suas apresentações tabulares; essa separação é um modelo útil. Uma tabela confiável de aço mantém essas categorias separadas, informa todas as unidades e condições de ensaio, identifica valores arredondados ou representativos e vincula cada requisito à norma aplicável. Sem esse contexto, a precisão da formatação apenas torna o erro mais difícil de detectar. ## Um Modelo de Wiki de Referência para Tabelas Confiáveis de Aço Uma tabela de aço confiável deve identificar o documento que confere autoridade a um valor. A designação do grau, por si só, não é suficiente. “S355”, “304”, “AISI 4140” ou “ASTM A36” podem indicar famílias de materiais relacionadas, mas a norma aplicável ao produto, a forma do produto, a condição de fornecimento, as dimensões e os requisitos de ensaio determinam o significado da designação em uma determinada tabela. A ASTM A400, *Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties*, demonstra claramente o problema. Suas orientações tabuladas consideram o grau, a composição química, a condição de processamento, o tamanho da seção e o limite de escoamento mínimo desejado. Uma tabela de barras copiada para uma tabela de chapas não é apenas incompleta; ela pode atribuir os requisitos errados ao produto errado. AISC também explica que as especificações ASTM para perfis e chapas de aço estrutural geralmente contêm tanto requisitos de composição química quanto requisitos de propriedades mecânicas. Esses dois grupos de requisitos não devem ser reunidos em uma única tabela indiferenciada de “propriedades do aço”. ### Campos obrigatórios para tabelas de composição Toda tabela de composição deve começar com a designação exata do grau, conforme escrita no documento normativo aplicável, seguida da forma do produto. Os exemplos incluem “chapa ASTM A240 Tipo 304”, “barra ASTM A276 Tipo 316”, “chapa EN 10025-2 S355JR” ou “SAE J403 4140”. “Aço inoxidável 304”, isoladamente, é um rótulo de pesquisa, não uma especificação completa. A norma aplicável deve aparecer em um campo próprio. Inclua a edição ou revisão quando ela afetar o requisito e informe se o documento citado é uma especificação de material, uma norma de designação, um manual comparativo ou uma ficha de dados informativa. A ASTM A400 fornece orientações para barras de aço; ela não deve ser apresentada como se controlasse todos os produtos fabricados com um grau listado. Para aços estruturais europeus, a EN 10025-2 e a norma de projeto pertinente têm funções diferentes. Uma lista comparativa de designações deve ser identificada como comparativa, e não como normativa. Liste todos os elementos reportados com suas unidades. A porcentagem em massa deve ser escrita como wt.% ou fração mássica, e não deixada à interpretação. Um cabeçalho útil poderia ser: “C, wt.% máximo”, “Mn, wt.%”, “P, wt.% máximo”, “S, wt.% máximo”, “Cr, wt.%”, “Ni, wt.%”, “Mo, wt.%” e “N, wt.% máximo”. Diferencie máximo, mínimo, faixa, residual e balanço. “Fe — balanço” não significa que todos os elementos não listados sejam permitidos sem limite. A tabela deve identificar a condição do produto e a faixa de tamanho ou espessura associada ao requisito de composição química. Algumas normas aplicam a mesma análise de corrida a diferentes produtos, enquanto outras distinguem a análise de corrida da análise do produto. A observação editorial deve indicar qual delas é apresentada. Se uma norma permitir um elemento somente como adição ou o reportar como residual, essa condição deve aparecer ao lado do valor. Não transforme comparações representativas em limites de especificação. A Engineering ToolBox, por exemplo, compara graus utilizando valores representativos em porcentagem em massa para carbono, cromo, manganês, molibdênio, níquel, fósforo, enxofre e silício. Essa tabela pode mostrar relações composicionais gerais, mas não pode substituir os limites normativos estabelecidos pela ASTM, EN, JIS, SAE ou outra norma de produto. O *Handbook of Comparative World Steel Standards* também separa as tabelas comparativas de composição química das tabelas de propriedades mecânicas entre diferentes sistemas de designação; essa separação deve ser preservada. Portanto, um registro de tabela de composição precisa conter os seguintes campos: designação do grau; forma do produto; norma aplicável; edição ou revisão; análise de corrida ou do produto; elemento químico; valor; unidade; tipo de limite; condição; faixa de tamanho ou espessura; adições permitidas ou condição de elemento residual; e link da fonte. Se um valor for uma comparação editorial, marque-o como “representativo”, e não como “especificado”. ### Campos obrigatórios para tabelas de propriedades mecânicas As propriedades mecânicas exigem mais contexto do que a composição. A tabela deve informar se cada número é especificado, isto é, um requisito normativo, ou típico, isto é, um valor representativo observado ou publicado. Um limite de escoamento mínimo especificado não é intercambiável com um limite de escoamento típico, e nenhum dos dois é automaticamente uma resistência de cálculo. Defina precisamente a propriedade. “Resistência” é vago demais. Use limite de escoamento, tensão de prova, resistência à tração, alongamento, redução de área, dureza, energia de impacto, resistência à fadiga ou tenacidade à fratura, com o símbolo relevante quando for útil: Re, Rp0.2, Rm ou A. Informe se o alongamento é medido em um comprimento de referência de 50 mm, 80 mm ou outro. Informe a escala de dureza — HBW, HRC, HV — e não combine escalas diferentes em uma única classificação sem fonte. A forma do produto e a norma aplicável continuam sendo obrigatórias. Uma tabela para chapa ASTM A36 não pode ser aplicada silenciosamente a uma barra ASTM A36, e um valor para EN 10025-2 S355JR não é automaticamente um valor para S355J2. Inclua a condição de fornecimento, como laminado, normalizado, laminado normalizado, temperado e revenido, recozido, recozido em solução ou trabalhado a frio. O tratamento térmico pode alterar a resistência e a ductilidade, enquanto o grau nominal permanece inalterado. Registre o intervalo de tamanho ou espessura associado ao requisito. O limite de escoamento de aços estruturais geralmente varia com a espessura, razão pela qual um único valor ao lado de S235, S275, S355, S420, S450 ou S460 pode induzir ao erro. As tabelas de propriedades dos materiais do Eurocode 3 identificam propriedades de cálculo conforme a EN 1993-1-1, Seção 3.2.6; esses valores pertencem a uma estrutura de projeto, não a uma tabela universal de certificados de usina. A direção do ensaio deve ser explícita: longitudinal, transversal, curta-transversal, através da espessura ou não especificada. Acrescente o método de ensaio e a edição, como ASTM E8/E8M para tração, ASTM E23 para ensaio de impacto Charpy, ASTM E18 para dureza Rockwell ou o método EN aplicável. Inclua a orientação do corpo de prova, a temperatura de ensaio e o local de amostragem quando a fonte os especificar. Um valor Charpy a −20 °C não pode ser comparado com um valor de impacto não qualificado obtido à temperatura ambiente. Separe os dados mecânicos das propriedades físicas. O Nickel Institute organiza composição química, propriedades mecânicas, propriedades físicas e especificações como classes de dados distintas. Essa organização impede que densidade, módulo, expansão térmica, resistividade elétrica e condutividade térmica sejam confundidos com requisitos de resistência. Os valores de cálculo merecem uma quarta tabela. Eles dependem de uma norma de projeto aplicável, do formato de segurança, das hipóteses de exposição, das regras de flambagem e, às vezes, da temperatura. Um registro de propriedades mecânicas deve conter: grau; forma do produto; norma e edição; condição; tamanho ou espessura; definição da propriedade; valor e unidade; status especificado ou típico; direção do ensaio; temperatura de ensaio; método de ensaio e edição; detalhes do corpo de prova; e link da fonte. Acrescente uma ressalva explícita sempre que um valor tiver sido convertido, calculado como média, arredondado ou obtido de uma fonte secundária. ### Práticas de citação, revisão e rastreabilidade Cada linha ou bloco estreitamente agrupado deve conter um link para sua fonte, e não apenas citar uma página inicial. Registre o título do documento, a cláusula ou o número da tabela, a edição, a data de acesso e o localizador de página ou seção. Um editor de wiki deve ser capaz de rastrear “S355, 355 MPa” até a faixa exata de espessura e a cláusula que produziram esse valor. Mantenha o histórico de revisões visível. Quando a ASTM, EN, JIS, SAE ou o manual de uma organização sofrer alterações, preserve o valor anterior com sua edição, em vez de substituí-lo sem explicação. Indique se a fonte é atual, substituída, informativa ou uma reprodução secundária. As tabelas de aços inoxidáveis austeníticos da SSINA, por exemplo, fornecem composições em porcentagem em massa e propriedades mecânicas especificadas para graus abrangidos por especificações de produtos ASTM; ainda assim, a tabela deve identificar qual especificação ASTM controla cada entrada. Não deduza a resistência apenas a partir da composição química. A ASM International afirma que as propriedades dos aços carbono e ligados resultam dos efeitos combinados da composição, do processamento e da microestrutura. Um teor mais elevado de carbono pode aumentar a dureza sob determinado tratamento térmico, ao mesmo tempo que reduz a soldabilidade ou a tenacidade ao impacto; os efeitos do cromo e do níquel também dependem do equilíbrio de fases e do histórico de processamento. O modelo editorial e de engenharia reproduzível é: **Designação do grau | Forma do produto | Norma aplicável e edição | Condição | Faixa de tamanho ou espessura | Classe de composição química ou propriedade | Elemento ou propriedade definida | Valor e unidade | Tipo de limite ou status especificado/típico | Direção do ensaio | Método de ensaio e edição | Temperatura ou condição do corpo de prova | Fonte, cláusula e observação de revisão.** Publique tabelas separadas para composição química, propriedades mecânicas, propriedades físicas e valores de cálculo. Coloque links das fontes e ressalvas explícitas ao lado de cada tabela e identifique toda comparação entre normas como não normativa, a menos que a norma citada a estabeleça expressamente como normativa. ## Referências 1. \[1\] ASTM International. [Standard Practice for Steel Bars, Selection Guide, Composition, and Mechanical Properties](https://store.astm.org/a0400-69r12.html). ASTM standard. [](/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o#wiki-cite-ref-1) https://store.astm.org/a0400-69r12.html 2. \[2\] ASM International. [Mechanical Properties of Carbon and Alloy Steels](https://dl.asminternational.org/handbooks/edited-volume/49/chapter-abstract/613530/Mechanical-Properties-of-Carbon-and-Alloy-Steels). ASM Metals Handbook. [](/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o#wiki-cite-ref-2) https://dl.asminternational.org/handbooks/edited-volume/49/chapter-abstract/613530/Mechanical-Properties-of-Carbon-and-Alloy-Steels 3. \[3\] American Institute of Steel Construction. [General Content and Format of ASTM Standard Specifications for Steel Products](https://www.aisc.org/aisc/solutions-center/engineering-faqs/10-general-content-and-format-of-astm-standard-specifications-for-steel-products/). AISC Engineering FAQ. [](/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o#wiki-cite-ref-3) https://www.aisc.org/aisc/solutions-center/engineering-faqs/10-general-content-and-format-of-astm-standard-specifications-for-steel-products/ 4. \[4\] Specialty Steel Industry of North America. [Composition and Properties](https://www.ssina.com/education/technical-resources/composition-properties/). SSINA technical resources. [](/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o#wiki-cite-ref-4) https://www.ssina.com/education/technical-resources/composition-properties/ 5. \[5\] Nickel Institute. [Properties of Some Metals and Alloys](https://nickelinstitute.org/en/resources/technical-guides/properties-of-some-metals-and-alloys-297/). Nickel Institute technical guide. [](/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-t%C3%A9cnica/como-interpretar-tabelas-de-composi%C3%A7%C3%A3o-qu%C3%ADmica-e-propriedades-mec%C3%A2nicas-do-a%C3%A7o#wiki-cite-ref-5) https://nickelinstitute.org/en/resources/technical-guides/properties-of-some-metals-and-alloys-297/ **Em resumo** O que uma designação de grau identifica Uma família ou designação de grau dentro de um sistema de normas Contexto necessário Norma, forma do produto, condição de fornecimento, tamanho, unidades, direção do ensaio e critérios de aceitação Tipos comuns de valores Máximo, mínimo, intervalo, típico, nominal, valor de projeto ou análise relatada Regra fundamental Verifique a especificação do produto que rege o requisito antes de atribuir conformidade [Voltar a Ler uma ficha técnica](/pt-br/wiki/ler-uma-ficha-técnica "Ler uma ficha técnica — Steel Wiki")