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Valores calculados

# Cálculos do Equivalente de Carbono para Soldadura

Aprenda a calcular o CEIIW, o Pcm, o CET, o CEq e o CEN a partir da composição química do aço e a utilizá-los para avaliar a soldabilidade.

![Retrato de Anders Bergström, repórter da indústria do aço](/images/uploads/a7d8e5bc-7cdf-409b-913b-211e63e8c441/anders-bergstr-m-1920x1920.jpg)

 **[Anders Bergström](/pt/noticias/autor/anders-bergstrom "Anders Bergström")** Valores calculados 41 min de leitura Atualizado 14 de ago. de 2026 Revisto com evidência

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## O que mede o equivalente de carbono — e o que não mede

### Da composição elementar a um valor equivalente de carbono

O equivalente de carbono (CE) é um índice de composição calculado. Não é uma propriedade do material medida por um ensaio de tração, um ensaio de dureza ou um instrumento de análise química. Um laboratório determina a composição elementar do aço; em seguida, uma equação selecionada converte essas percentagens em massa num único número destinado a representar, de forma aproximada, o efeito combinado dos elementos de liga na temperabilidade e no risco de fissuração durante a soldadura.

O carbono tem o coeficiente principal porque exerce um efeito forte e direto sobre o comportamento das transformações do aço e sobre a dureza que se pode desenvolver quando a austenite arrefece rapidamente. Também afeta o carbono disponível para formar produtos de transformação duros, incluindo martensite, na zona termicamente afetada pelo calor (ZTA) da soldadura. Os outros elementos não contribuem de forma igual. Por isso, o manganês e o silício, o crómio, o molibdénio e o vanádio, bem como o níquel e o cobre, surgem em termos agrupados com diferentes divisores na equação do International Institute of Welding:

**CEIIW = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15**

A AWS D8.10M:2021 identifica esta equação e descreve o equivalente de carbono como uma orientação relativa à soldabilidade, e não como um parâmetro absoluto. A fórmula é habitualmente aplicada substituindo as percentagens elementares expressas em percentagem em massa. Os seus coeficientes são aproximações empíricas, não constantes físicas universais. Condensam efeitos complexos — como a cinética das transformações e as interações entre elementos de liga — num índice conveniente.

Coeficiente CEIIW Coeficiente CEq Coeficiente Pcm Coeficiente CET

Os coeficientes selecionados das fórmulas de equivalente de carbono mostram por que razão CEIIW, CEq, Pcm e CET não podem ser tratados como intercambiáveis.

Essa condensação explica por que razão as fórmulas diferem. Nas orientações para aços laminados a quente publicadas pela AWS em 2007, a expressão de CE é **C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15**, enquanto a expressão correspondente de **Pcm** é **C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B**. A expressão de **CET** é **C + Mn/10 + Mo/10 + Cr/20 + Cu/20 + Ni/40**. O silício é tratado de forma diferente nestas equações, e o boro surge explicitamente em Pcm porque mesmo uma pequena adição de boro pode influenciar fortemente a temperabilidade.

O nome da fórmula, a população de aços a que se destina e a ponderação dos elementos devem acompanhar todos os valores comunicados.
| Fórmula | Contexto composicional principal | Tratamento distintivo |
|---|---|---|
| CEIIW | Aços convencionais ao carbono e de baixa liga | Agrupa Mn + Si, Cr + Mo + V e Ni + Cu |
| CEq | Orientação da Sociedade Americana de Soldadura para aços laminados a quente | Não inclui silício na expressão apresentada |
| Pcm | Aços modernos de baixo teor de carbono, aproximadamente 0.11 wt% C ou menos | Inclui 5B e atribui ao silício um divisor separado |
| CET | Orientação da Sociedade Americana de Soldadura para aços laminados a quente | Utiliza coeficientes separados para Mn, Mo, Cr, Cu e Ni |
| CEN | Gama mais ampla de aços | Tratamento das contribuições dos elementos de liga dependente do carbono |

Estas não são pontuações permutáveis. O TWI identifica CEIIW, Pcm, CEq e CEN como formulações utilizadas na avaliação da fissuração por hidrogénio, tendo cada uma sido desenvolvida para determinadas populações de aços ou abordagens de avaliação. O Pcm foi desenvolvido principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono contendo aproximadamente **0,11 % em massa de carbono ou menos**. A sua aplicação fora desse contexto pode alterar o significado do resultado, mesmo quando a aritmética está correta. O agrupamento de materiais é uma questão distinta: a **ISO 15608:2025** especifica um sistema uniforme para o agrupamento de aços e de outras famílias de materiais metálicos para fins de soldadura; uma designação de grupo não substitui um cálculo do equivalente de carbono.

### Por que razão o CE é um indicador de soldabilidade, e não uma propriedade de aprovação ou reprovação

Um valor de CE responde a uma questão limitada: em que medida poderá a composição indicada promover o endurecimento durante um ciclo térmico de soldadura relevante? Não responde à questão de saber se uma determinada junta irá fissurar, se um procedimento de soldadura está qualificado ou se um aço cumpre automaticamente um código de construção.

Um valor de equivalente de carbono deve orientar as decisões de soldadura, mas não pode constituir, por si só, um critério de aprovação/reprovação. Strong evidence

A AWS D8.10M:2021 é explícita quanto à limitação central: o CE é uma orientação, e não um parâmetro absoluto. Um resultado numérico pode apoiar a seleção de procedimentos, a comparação entre corridas de produção e decisões relativas ao pré-aquecimento ou ao controlo do hidrogénio, mas não pode ser utilizado isoladamente como critério de aprovação ou reprovação. Dois aços com o mesmo CE podem reagir de forma diferente porque o equilíbrio entre os seus elementos de liga, a espessura da chapa, o processamento anterior, a estrutura dos grãos e a distribuição efetiva do carbono são diferentes. Inversamente, aços com valores de CE diferentes podem ser soldados com segurança mediante procedimentos que tenham em conta os respetivos riscos.

O equivalente de carbono aborda apenas uma parte da avaliação do risco de soldadura.
| Fator | Por que razão é importante na avaliação da fissuração |
|---|---|
| Restrição da junta | Pode aumentar a tensão de tração e limitar a contração |
| Aporte térmico | Altera o ciclo térmico da soldadura e o comportamento do arrefecimento da ZTA |
| Temperatura entre passes | Ajuda a controlar o ciclo térmico entre passes de soldadura |
| Hidrogénio difusível | Proporciona uma das condições necessárias para a fissuração assistida por hidrogénio |
| Espessura | Afeta o fluxo de calor e a velocidade de arrefecimento |
| Tratamento térmico pós-soldadura | Pode alterar a tensão residual e revenir regiões duras quando especificado |

A decisão de soldadura também depende do grau de restrição da junta, do aporte térmico, da temperatura entre passes, do teor de hidrogénio nos consumíveis e nas superfícies, das condições de arrefecimento, da temperatura ambiente, da espessura e de qualquer tratamento térmico pós-soldadura. As orientações da AWS relativas a aços ao carbono e de baixa liga identificam tanto a composição química como a temperabilidade como fatores a considerar na soldabilidade, e não como substitutos de uma especificação completa do procedimento de soldadura ou de um registo de qualificação.

#### Não utilize CE como limite universal

A TWI apresenta limites recomendados de equivalente de carbono inferiores a 0.43, ou a 0.45 para componentes com espessura superior a 1 inch, quando o carbono excede 0.18 wt%, no contexto do controlo de zonas termicamente afetadas (ZTA) duras. Estes valores não estabelecem limites universais de aceitação para todos os tipos de aço, espessuras, ambientes de serviço ou processos de soldadura.

Um limiar só pode ser significativo no âmbito da aplicação indicada. Por exemplo, as orientações de 2024 do TWI sobre os requisitos de dureza da NACE apresentam limites recomendados de equivalente de carbono inferiores a **0,43**, ou a **0,45 para componentes com espessura superior a 1 polegada**, quando o carbono excede **0,18 % em massa**, no contexto do controlo de ZTA duras. Esses valores não devem ser reinterpretados como limites universais para todos os tipos de aço, espessuras, ambientes de serviço ou processos de soldadura.

![Cálculos do Equivalente de Carbono para Soldadura](/images/uploads/0c47757a-e8db-4c8b-a3ab-338c2c04977f/wiki-inline-a-labelled-cross-section-of-a-welded-steel-joint-showing-the-weld-metal-fusion-b-1520x1920.jpg)[](/images/uploads/0c47757a-e8db-4c8b-a3ab-338c2c04977f/wiki-inline-a-labelled-cross-section-of-a-welded-steel-joint-showing-the-weld-metal-fusion-b-2027x2560.avif "Ampliar imagem — Cálculos do Equivalente de Carbono para Soldadura")The HAZ is the region where the welding thermal cycle can create a harder, more crack-sensitive microstructure.

### A relação entre a temperabilidade, as zonas termicamente afetadas e a fissuração

Durante a soldadura, a ZTA é aquecida acima das temperaturas de transformação e, em seguida, arrefecida. Uma composição com maior temperabilidade pode formar uma microestrutura mais dura à medida que o arrefecimento se torna suficientemente rápido, especialmente na região de grão grosseiro próxima da fronteira de fusão. O perigo relevante não é a dureza por si só. Uma ZTA dura é menos tolerante ao hidrogénio difusível e às tensões locais, podendo assim proporcionar as condições para a fissuração retardada assistida por hidrogénio.

Hidrogénio difusível **Hidrogénio difusível** Hidrogénio que se pode deslocar através do metal de soldadura e do aço adjacente durante e após a soldadura, podendo concentrar-se em regiões sujeitas a tensão ou com defeitos.

A fissuração por hidrogénio exige geralmente uma combinação de hidrogénio difusível, uma microestrutura dura suscetível e tensão de tração ou restrição. O CE aborda principalmente o segundo fator de forma indireta, ao indicar a temperabilidade. Não mede o hidrogénio, não quantifica a restrição, não prevê a velocidade de arrefecimento em todos os pontos da junta nem estabelece a dureza final da ZTA. Um CE elevado pode, portanto, sinalizar a necessidade de maior atenção ao pré-aquecimento, ao controlo da temperatura entre passes, às práticas de baixo hidrogénio e ao aporte térmico, mas não pode prever todos os resultados da soldadura. Um valor inferior reduz uma preocupação, sem eliminar o risco de fissuração por hidrogénio.

#### Da composição química à decisão de soldadura

1. **Selecione a fórmula** Associe CEIIW, Pcm, CEq, CET ou CEN à população de aços e ao método de avaliação.
2. **Verifique a composição química** Utilize a análise certificada da corrida ou uma análise controlada e introduza todos os elementos necessários nas unidades indicadas.
3. **Calcule o índice** Preserve a estrutura da equação, mantenha os algarismos de guarda e documente os pressupostos.
4. **Avalie a junta** Tenha em consideração a espessura, o grau de restrição, o controlo do hidrogénio, as condições térmicas e o tratamento pós-soldadura.
5. **Defina os controlos do procedimento** Utilize o resultado para rever o pré-aquecimento, a temperatura entre passes, o aporte térmico e os requisitos de inspeção.

A sequência prática consiste, portanto, no cálculo da composição seguido de uma avaliação de engenharia. A fórmula selecionada deve ser adequada ao aço e à decisão a tomar; o índice resultante deve então ser considerado em conjunto com a espessura, o projeto da junta, a restrição, o controlo do hidrogénio, as condições térmicas e o tratamento pós-soldadura. O CE é útil precisamente porque concentra a atenção num risco metalúrgico real. Torna-se enganador quando é tratado como a avaliação completa da soldabilidade.

## A fórmula do equivalente de carbono IIW: CEIIW

### A equação CEIIW e os seus termos elementares \[1\] \[1\] [**AWS D8.10M:2021**](https://pubs.aws.org/Download_PDFS/D8_10M_2021_PV.pdf). American Welding Society. AWS standard, 2021.

O equivalente de carbono do International Institute of Welding, normalmente escrito **CEIIW**, estima o efeito combinado de vários elementos de liga na temperabilidade do aço. A norma AWS D8.10M:2021 apresenta a equação da seguinte forma:

CEIIW=C+Mn+Si6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15

As orientações D-Range da British Constructional Steelwork Association apresentam a mesma equação. Nesta expressão, **C, Mn, Si, Cr, Mo, V, Ni e Cu** representam os teores elementares de carbono, manganês, silício, crómio, molibdénio, vanádio, níquel e cobre. Os valores são normalmente introduzidos como **percentagens em massa**, e não como fracções nem como percentagens atómicas.

O carbono surge como um termo separado, pelo que cada aumento unitário do teor de carbono contribui directamente para o CEIIW. O manganês e o silício são divididos por 6; o crómio, o molibdénio e o vanádio são divididos por 5; o níquel e o cobre são divididos por 15. Os denominadores fazem parte da formulação empírica. Não são factores de conversão que possam ser alterados para se adaptarem a um determinado grau.

Temperabilidade **Temperabilidade** Tendência do aço para formar produtos de transformação mais duros até uma determinada profundidade ou sob uma determinada condição de arrefecimento; é diferente da própria dureza.

A equação reflecte uma preocupação metalúrgica: o aumento do teor de carbono e de muitas adições de elementos de liga aumenta geralmente a temperabilidade. Durante a soldadura, um aço com maior temperabilidade pode formar uma zona afectada pelo calor mais dura em condições de arrefecimento adequadas. Se também estiverem presentes hidrogénio difusível e restrição, essa zona mais dura poderá apresentar maior susceptibilidade à fissuração assistida por hidrogénio. Por conseguinte, as orientações da AWS relativas a aços ao carbono e de baixa liga consideram a composição química e a temperabilidade factores de soldabilidade, juntamente com as condições do procedimento e do fabrico.

O CEIIW não é a única formulação do equivalente de carbono. A TWI distingue CEIIW, Pcm, CEq e CEN como métodos separados utilizados na avaliação da fissuração por hidrogénio. O Pcm, por exemplo, foi desenvolvido principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono com aproximadamente **0,11 % em massa de carbono ou menos**, pelo que seleccioná-lo apenas por produzir um número conveniente pode induzir em erro. As orientações da AWS relativas à soldadura apresentam também expressões relacionadas, como CE, Pcm e CET, cada uma com diferentes ponderações dos elementos.

### Como introduzir a composição química do aço na fórmula

Utilize a análise certificada da corrida, a especificação do produto ou outra análise química controlada relativa ao aço que está a ser avaliado. A composição química deve corresponder ao material e à condição do produto em análise. Não introduza uma designação de grau, um limite máximo nominal ou uma fracção decimal, salvo se a fórmula e a fonte exigirem explicitamente essa forma.

**Método de cálculo simbólico**

Suponha que um certificado do material apresenta as seguintes percentagens elementares:

- carbono: C=c
- manganês: Mn=m
- silício: Si=s
- crómio: Cr=r
- molibdénio: Mo=o
- vanádio: V=v
- níquel: Ni=n
- cobre: Cu=u

O cálculo é então escrito da seguinte forma:

CEIIW=c+m+s6+r+o+v5+n+u15

Primeiro, some as percentagens de manganês e silício e, em seguida, divida essa soma por 6. Separadamente, some o crómio, o molibdénio e o vanádio e divida o resultado por 5. Por fim, some o níquel e o cobre e divida por 15. Adicione as três contribuições dos grupos de elementos de liga ao valor do carbono. Isto preserva a estrutura da fórmula e facilita a identificação de erros de transcrição.

Num cálculo real, as variáveis simbólicas seriam substituídas pelos valores do certificado relativos à corrida efectiva. Um valor indicado como 0,20 % em massa de carbono deve ser introduzido como **0,20**, e não como 20 nem como 0,0020. Se um elemento não estiver listado, o seu tratamento deve seguir a especificação do material ou o procedimento de avaliação aplicável; assumir silenciosamente o valor zero pode ser inseguro quando elementos de liga presentes em vestígios afectam o resultado. As normas de produto podem também indicar intervalos, enquanto um certificado fornece uma análise específica da corrida. Estes são dados de entrada diferentes e não devem ser combinados sem explicitar a opção adoptada.

O agrupamento dos materiais é uma tarefa distinta. A ISO 15608:2025 especifica um sistema uniforme para o agrupamento de materiais metálicos para fins de soldadura, incluindo aços e outras famílias de ligas. Assim, um aço pode ter simultaneamente uma designação de grupo segundo a ISO 15608 e um valor CEIIW calculado, mas o número do grupo não substitui o cálculo.

### Interpretar o resultado sem falsa precisão

Um resultado CEIIW é um indicador baseado na composição, não uma decisão completa sobre a soldadura. A AWS D8.10M:2021 descreve o equivalente de carbono como uma **orientação de soldabilidade e não como um parâmetro absoluto**. Apresentar um resultado com várias casas decimais não torna mais exacta a previsão subjacente. O arredondamento do certificado, a segregação, a amostragem, a selecção da fórmula e as condições efectivas de soldadura limitam aquilo que o número pode demonstrar.

Um CE mais elevado indica geralmente maior temperabilidade e a necessidade de uma revisão mais rigorosa do processo de soldadura, mas não prevê, por si só, a fissuração. Limited evidence

Um CEIIW mais elevado indica geralmente maior temperabilidade e uma maior necessidade de analisar o controlo do hidrogénio, o pré-aquecimento, a temperatura entre passes e o comportamento do arrefecimento. Por si só, não especifica uma temperatura de pré-aquecimento nem prova que ocorrerá fissuração. A equação não incorpora de forma independente a espessura da chapa, a restrição da junta, o hidrogénio difusível, a velocidade de arrefecimento, o aporte térmico da soldadura, as condições ambientais, o tratamento térmico pós-soldadura ou o ciclo térmico produzido por um determinado processo.

A espessura e a restrição podem alterar o risco de fissuração mesmo quando dois aços têm o mesmo CEIIW. Inversamente, diferentes aportes térmicos podem produzir diferentes velocidades de arrefecimento na zona afectada pelo calor do mesmo grau de aço. Por conseguinte, a avaliação de um procedimento deve considerar a junta real, o nível de hidrogénio do consumível, a sequência de soldadura, o pré-aquecimento, o controlo da temperatura entre passes e qualquer tratamento posterior à soldadura.

Os limites publicados também pertencem ao contexto em que foram estabelecidos. A TWI indica limites recomendados para o equivalente de carbono inferiores a **0,43**, ou **0,45 para componentes com espessura superior a 1 polegada**, quando o teor de carbono excede **0,18 % em massa**, no âmbito de orientações destinadas a controlar zonas afectadas pelo calor duras segundo os requisitos da NACE. Esses valores não são limites universais de aceitação para todos os aços, espessuras ou processos de soldadura. O CEIIW é útil para comparar composições e identificar situações em que se justifica um controlo mais rigoroso do procedimento; não deve ser confundido com uma classificação autónoma de soldabilidade.

## Porque Existem Várias Fórmulas de Carbono Equivalente

O carbono equivalente não é uma medida universal de soldabilidade. Trata-se de uma estimativa baseada na composição, que avalia a forma como os elementos de liga afetam a temperabilidade e o risco de fissuração assistida por hidrogénio, mas cada equação foi desenvolvida para uma determinada população de aços, conjunto de dados e modelo de fissuração. Consequentemente, o resultado numérico depende de mais do que da análise da corrida: depende da equação selecionada.

A AWS D8.10M:2021 descreve o carbono equivalente como uma orientação para a soldabilidade, e não como um parâmetro absoluto. Esta qualificação é importante. O carbono equivalente, por si só, não determina o pré-aquecimento, a temperatura entre passes, o aporte térmico ou o tratamento pós-soldadura. O teor de hidrogénio, o grau de restrição, a espessura, a velocidade de arrefecimento, a configuração da junta e o processo de soldadura selecionado também afetam o resultado.

### CEIIW, CEq, Pcm e CEN

A equação do International Institute of Welding, habitualmente identificada como CEIIW, está amplamente associada aos aços convencionais ao carbono e de baixa liga. A AWS D8.10M:2021 apresenta-a da seguinte forma:

CEIIW=C+Mn+Si6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15

Os valores elementares são introduzidos como percentagens em massa. Assim, os valores de carbono, manganês, silício, crómio, molibdénio, vanádio, níquel e cobre devem todos utilizar a mesma base composicional.

Uma expressão estreitamente relacionada é frequentemente designada por CEq, ou simplesmente CE, em especificações e orientações de soldadura. As orientações da AWS para aço laminado a quente apresentam:

CE=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15

Esta expressão difere da CEIIW no tratamento do silício: na CEIIW, o silício aparece no numerador juntamente com o manganês, mas não está incluído na expressão CE aqui apresentada. Alguns documentos utilizam CEq como designação geral para um cálculo convencional de carbono equivalente, enquanto outros a reservam para uma equação específica. Por conseguinte, a designação deve ser interpretada em conjunto com a sua fonte, e não como uma definição internacional fixa.

Pcm e CEN surgiram de tentativas de representar mais fielmente diferentes composições de aços e comportamentos de fissuração do que seria possível com uma única expressão convencional. A discussão do TWI sobre fórmulas de fissuração por hidrogénio distingue CEIIW, Pcm, CEq e CEN, em vez de os apresentar como designações permutáveis. Esta distinção reflete o desenvolvimento histórico. As equações atribuem pesos diferentes ao carbono e aos elementos de liga porque os aços e as relações experimentais que lhes estão subjacentes não eram idênticos.

CEN é uma formulação de carbono equivalente com um tratamento das contribuições dos elementos de liga dependente do teor de carbono. Foi desenvolvida para abranger uma gama de aços mais vasta do que a população de baixo teor de carbono associada à Pcm, mantendo simultaneamente uma relação baseada na composição com a temperabilidade e a suscetibilidade à fissuração por hidrogénio. Consequentemente, CEIIW, CEq, Pcm e CEN podem produzir valores diferentes para uma mesma corrida certificada. Isso não constitui um erro de cálculo; é a consequência esperada da utilização de modelos diferentes.

O nome da fórmula deve acompanhar todos os valores comunicados. “CE = 0,42” é uma indicação incompleta, a menos que o documento identifique se o valor corresponde a CEIIW, CEq, Pcm, CEN ou a outro índice especificado. Comparar um valor IIW com um limite Pcm pode conduzir a uma decisão de soldadura inválida.

O agrupamento dos materiais é uma questão distinta. A ISO 15608:2025 especifica um sistema uniforme de agrupamento dos materiais metálicos para soldadura, incluindo aços e outras famílias de ligas. A designação do agrupamento ISO de um aço não substitui o cálculo do carbono equivalente, e um valor de carbono equivalente não estabelece o grupo ISO 15608.

### O contexto dos aços de baixo teor de carbono da Pcm \[2\] \[2\] [**What is the difference between the various carbon equivalent formulae used in relation to hydrogen cracking?**](https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/faq-what-is-the-difference-between-the-various-carbon-equivalent-formulae-used-in-relation-to-hydrogen-cracking). TWI. TWI Technical Knowledge, 2024.

A Pcm foi desenvolvida principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono com aproximadamente 0,11 % em massa de carbono ou menos, de acordo com o TWI (2024). Essa nota de aplicabilidade deve permanecer associada à fórmula. A Pcm não é automaticamente o substituto correto da CEIIW sempre que um aço apresente um equivalente numérico baixo, nem deve ser aplicada fora do seu intervalo de composição previsto sem orientação da norma relevante ou da qualificação do procedimento.

As orientações de soldadura da AWS apresentam a seguinte expressão para Pcm:

Pcm=C+Si30+Mn+Cu+Cr20+Ni60+Mo15+V10+5⁢B

Aqui, B corresponde ao boro em percentagem em massa, e o termo do boro é essencial, não opcional. Mesmo uma pequena concentração de boro pode dar uma contribuição mensurável, pois é multiplicada por 5. A omissão desse termo altera o índice definido.

A Pcm atribui maior importância ao carbono e trata várias adições de elementos de liga de forma diferente da CEIIW. Essa construção é adequada aos aços de baixo teor de carbono e microligados para os quais a Pcm foi desenvolvida, mas não transforma a Pcm num substituto universal da equação IIW. Para aços com mais de aproximadamente 0,11 % em massa de carbono, o engenheiro deve confirmar que o método Pcm selecionado e o respetivo limite são aplicáveis ao tipo de aço, à forma do produto e à avaliação da fissuração.

### CET como índice composicional alternativo

A CET é outro índice composicional utilizado nas orientações de soldadura:

CET=C+Mn10+Mo10+Cr20+Cu20+Ni40

As orientações da AWS para aço laminado a quente, publicadas em 2007, apresentam a CET juntamente com a CE e a Pcm. Os seus coeficientes diferem dos de ambas, pelo que a mesma corrida receberá normalmente três resultados numéricos diferentes quando as três equações forem calculadas. A CET deve, por conseguinte, ser associada aos limites, diagramas ou regras de procedimento desenvolvidos para a CET, em vez de ser informalmente convertida num valor CEIIW ou Pcm.

A questão prática não é saber qual fórmula produz o número mais baixo. É saber qual índice corresponde à população de aços, à norma aplicável e ao modelo de fissuração por hidrogénio. As orientações da AWS identificam a composição química e a temperabilidade como fatores de soldabilidade dos aços ao carbono e de baixa liga; o procedimento de soldadura resultante deve também controlar o hidrogénio difusível, a restrição, a espessura, o pré-aquecimento, a temperatura entre passes e o aporte térmico. Em algumas aplicações, os requisitos de dureza acrescentam outra restrição. O TWI refere limites recomendados de carbono equivalente inferiores a 0,43, ou a 0,45 para componentes com espessura superior a 1 polegada, quando o teor de carbono excede 0,18 % em massa, em orientações destinadas a controlar zonas termicamente afetadas endurecidas. Esses limites são requisitos condicionais, não uma prova de que uma única fórmula de carbono equivalente rege todos os aços ou soldaduras.

## Método de cálculo exemplificativo para a química do aço

Um resultado de equivalente de carbono só é significativo quando se conhecem a fórmula, a base química e a convenção de apresentação dos resultados. A AWS D8.10M:2021 identifica a equação do International Institute of Welding como:

CEIIW=C+Mn+Si6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15

A AWS também descreve o equivalente de carbono como uma orientação relativa à soldabilidade, e não como um parâmetro absoluto. O resultado não substitui a qualificação de um procedimento de soldadura nem determina, por si só, o pré-aquecimento. O pré-aquecimento, a temperatura entre passes, o aporte térmico, o hidrogénio difusível, a restrição, a espessura e o tratamento pós-soldadura continuam a ser relevantes.

### Leitura dos valores de carbono e de elementos de liga a partir de uma análise química

Comece pela especificação do produto e pela análise química efetiva. Confirme se os valores apresentados correspondem a uma análise de corrida, a uma análise do produto ou a outro tipo de análise contratual e, em seguida, identifique os elementos exigidos pela equação selecionada. Um certificado de ensaio do fabricante pode apresentar o carbono como C, o manganês como Mn, o silício como Si, o crómio como Cr, o molibdénio como Mo, o vanádio como V, o níquel como Ni, o cobre como Cu e o boro como B. As abreviaturas devem ser verificadas na legenda do certificado, em vez de serem presumidas com base na posição da coluna.

Para a equação IIW, registe o carbono, o manganês, o silício, o crómio, o molibdénio, o vanádio, o níquel e o cobre. Nenhum deve ser omitido silenciosamente. Um elemento com uma concentração pequena continua a contribuir para a equação, e um termo omitido pode tornar o resultado apresentado impossível de reproduzir. O boro não faz parte da expressão IIW acima, mas deve ser registado quando uma fórmula o incluir. A expressão da AWS para Pcm é:

Pcm=C+Si30+Mn+Cu+Cr20+Ni60+Mo15+V10+5⁢B

O coeficiente 5⁢B torna relevante até um valor pequeno de boro. De acordo com a comparação de fórmulas de equivalentes de carbono publicada pela TWI em 2024, o Pcm foi desenvolvido principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono contendo aproximadamente 0,11 % em massa de carbono ou menos. Não deve ser selecionado simplesmente por produzir um valor conveniente.

Os valores devem ser percentagens elementares na base exigida pela fórmula, normalmente percentagens em massa. Um valor de 0,18 % em massa de carbono indicado num certificado deve ser introduzido como 0,18, e não como 18 nem como 0,0018. Se a análise for apresentada como fração mássica, partes por milhão ou noutra unidade, converta todos os elementos necessários antes de iniciar o cálculo. Não misture um valor de carbono em % em massa com boro em ppm.

Um cálculo baseado num certificado é um resultado aritmético obtido a partir da composição química apresentada. Não é uma medição laboratorial da soldabilidade, da dureza ou da suscetibilidade à fissuração. O laboratório mediu a composição, sujeita à incerteza da amostragem e da análise; o equivalente de carbono é calculado posteriormente a partir desses valores apresentados. Se o certificado indicar um limite de deteção, um intervalo ou um resultado “inferior a”, o cálculo deve identificar essa limitação, em vez de apresentar um valor exato sem justificação.

### Disciplina das unidades e ordem das operações aritméticas

Escreva a fórmula selecionada antes de inserir os números. Isto evita que um cálculo de CEIIW seja confundido com Pcm, CEq ou CET. As orientações da AWS para soldadura de aço laminado a quente, publicadas em 2007, apresentam o CEIIW na mesma forma e também indicam:

CET=C+Mn10+Mo10+Cr20+Cu20+Ni40

Estas equações não são permutáveis. A TWI identifica CEIIW, Pcm, CEq e CEN como formulações diferentes utilizadas na avaliação da fissuração induzida pelo hidrogénio.

Para um exemplo explicitamente ilustrativo, admita uma composição química hipotética — não correspondente a um grau designado nem a uma estatística baseada numa fonte — apresentada em % em massa como C 0,18, Mn 1,20, Si 0,25, Cr 0,30, Mo 0,10, V 0,05, Ni 0,20 e Cu 0,25. Aplique a equação IIW utilizando termos agrupados:

CEIIW=0.18+1.20+0.256+0.30+0.10+0.055+0.20+0.2515

Contribuição ilustrativa para CEIIW

O exemplo de composição química desenvolvido produz contribuições de 0.1800, 0.2416667, 0.0900000 e 0.0300000 antes da soma.

Calcule primeiro cada contribuição:

C=0.1800

(Mn+Si)/6=1.45/6=0.2416667

(Cr+Mo+V)/5=0.45/5=0.0900000

(Ni+Cu)/15=0.45/15=0.0300000

Em seguida, some as contribuições não arredondadas:

CEIIW=0.5416667

Apresentado com três casas decimais, o resultado é **CEIIW = 0.542**, devendo a fórmula e a base química ser indicadas junto do valor. O agrupamento é importante. Dividir o manganês e o silício separadamente pode produzir o mesmo resultado aritmético, mas escrever os grupos prescritos torna o cálculo mais fácil de auditar e menos suscetível à introdução acidental de um denominador incorreto.

### Arredondamento, apresentação dos resultados e rastreabilidade

Mantenha mais algarismos nos passos intermédios do que os que serão apresentados no relatório final. Arredondar 1,45/6 para 0,24 antes de o adicionar altera o resultado apresentado, e o arredondamento repetido nas fases iniciais torna-se mais significativo quando estão presentes vários termos. Um relatório prático deve preservar a precisão indicada no certificado, manter algarismos de segurança ao longo do cálculo e arredondar apenas o valor final de acordo com a especificação aplicável ou com a convenção do projeto.

O registo deve incluir a identificação da corrida ou da amostra, o documento de origem, os valores da composição química, as unidades, a fórmula selecionada, as contribuições intermédias, o resultado não arredondado e o resultado final arredondado. Se um valor tiver sido convertido a partir de ppm ou de uma fração mássica, registe essa conversão. Se um elemento estiver ausente do certificado, indique se foi tratado como zero, limitado por um limite de deteção ou remetido para esclarecimento; nunca oculte o pressuposto adotado.

Por fim, mantenha o cálculo do equivalente de carbono separado do agrupamento dos materiais. A ISO 15608:2025 fornece um sistema uniforme para o agrupamento de materiais metálicos para fins de soldadura, incluindo aços e outras famílias de ligas. Uma designação de grupo não substitui um cálculo químico, e um resultado de CE não estabelece o grupo ISO 15608. Ambos podem constar de um registo de soldadura, mas respondem a questões diferentes.

## Equivalente de carbono e fissuração por hidrogénio na ZTA

O equivalente de carbono estabelece a relação entre a composição química do aço e a temperabilidade, mas, por si só, não prevê a fissuração por hidrogénio. A equação do International Institute of Welding identificada pela AWS D8.10M:2021 é:

CEIIW=C+Mn+Si6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15

Os valores elementares nesta expressão correspondem a percentagens de composição em massa. Um resultado mais elevado indica geralmente maior temperabilidade e maior possibilidade de formação de regiões duras na zona termicamente afetada (ZTA), sobretudo quando as condições de soldadura produzem um arrefecimento rápido. A AWS descreve o equivalente de carbono como uma orientação para a soldabilidade, e não como um parâmetro absoluto. Esta distinção é importante, porque a fissuração depende do ciclo térmico de soldadura, do nível de hidrogénio e da restrição mecânica, além da composição química.

A TWI distingue CEIIW, Pcm, CEq e CEN como formulações utilizadas na avaliação da fissuração por hidrogénio. Estas formulações não têm o mesmo significado para todas as populações de aços. Por exemplo, a TWI afirma que Pcm foi desenvolvido principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono, contendo aproximadamente 0,11% de carbono em massa ou menos. As orientações da AWS apresentam as expressões relacionadas:

CE=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15

Pcm=C+Si30+Mn+Cu+Cr20+Ni60+Mo15+V10+5⁢B

CET=C+Mn10+Mo10+Cr20+Cu20+Ni40

A seleção de uma equação deve, portanto, basear-se no tipo de aço, na norma aplicável e na avaliação da soldadura que está a ser realizada. A ISO 15608:2025 agrupa os materiais para efeitos de soldadura; esse sistema de agrupamento é distinto do cálculo de um equivalente de carbono.

![Cálculos do Equivalente de Carbono para Soldadura](/images/uploads/44071dec-3c0d-4093-be64-32d6626cf4e5/wiki-inline-a-schematic-showing-the-three-conditions-required-for-hydrogen-assisted-cracking-1920x1920.jpg)[](/images/uploads/44071dec-3c0d-4093-be64-32d6626cf4e5/wiki-inline-a-schematic-showing-the-three-conditions-required-for-hydrogen-assisted-cracking-1920x1920.avif "Ampliar imagem — Cálculos do Equivalente de Carbono para Soldadura")Hydrogen-assisted cracking requires hydrogen, a susceptible microstructure and tensile stress or restraint.

### As três condições subjacentes à fissuração assistida por hidrogénio

A fissuração assistida por hidrogénio requer a coincidência de três condições: hidrogénio difusível, uma microestrutura dura ou frágil suscetível e tensão de tração ou restrição. Se uma destas condições for eliminada, a probabilidade de fissuração diminui, embora nenhuma medida de controlo isolada garanta imunidade.

O hidrogénio difusível entra através de humidade, contaminação, fluxo húmido, elétrodos armazenados de forma inadequada, revestimentos superficiais e outras fontes que contenham hidrogénio. Durante a soldadura, uma parte do hidrogénio dissolve-se no metal fundido e migra depois para a ZTA à medida que a junta arrefece. Pode acumular-se em defeitos, inclusões, limites de grão da austenite prévia ou regiões sujeitas a tensão local elevada. A grandeza relevante não é simplesmente o hidrogénio presente no consumível antes da soldadura, mas sim o hidrogénio que fica disponível para se difundir através da soldadura e do aço adjacente.

A segunda condição é uma microestrutura suscetível. Uma ZTA dura pode ter menor tolerância ao hidrogénio e à tensão local, especialmente quando os seus produtos de transformação são frágeis. A terceira é a tensão de tração. A restrição da junta, a contração, as tensões residuais, a carga aplicada e a concentração de tensões numa região não fundida ou num entalhe podem fornecer a força motriz para uma fissura. Um valor elevado de CE suscita preocupação principalmente porque pode aumentar a temperabilidade; não demonstra, por si só, que existe hidrogénio ou que a restrição é suficiente para provocar fissuração.

### Microestruturas duras e velocidade de arrefecimento

A ZTA é aquecida acima das temperaturas de transformação e, em seguida, arrefecida a uma velocidade controlada pela espessura da chapa, pela geometria da junta, pelo aporte térmico, pelo pré-aquecimento, pela temperatura entre passes e pelo material envolvente. Um aço de elevada temperabilidade pode transformar-se em regiões martensíticas duras ou noutras regiões sensíveis à fissuração durante um arrefecimento rápido. A mesma composição química pode produzir uma ZTA menos suscetível sob um ciclo térmico mais lento.

A espessura afeta este ciclo, porque uma chapa espessa ou uma junta com elevada condutividade pode dissipar rapidamente o calor. A restrição da junta também tende a aumentar com a dimensão e a rigidez da junta, bem como com o número de componentes que impedem a contração livre. O aporte térmico altera a largura e o comportamento do arrefecimento da ZTA, mas aumentá-lo não constitui uma solução universal: um aporte térmico excessivo pode prejudicar a tenacidade, aumentar a dimensão da ZTA ou afetar a deformação e as tensões residuais. O procedimento deve equilibrar estes efeitos, em vez de tratar o CE como uma classificação de aprovação ou reprovação. \[3\] \[3\] [**Complying with NACE hardness requirements**](https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/complying-with-nace-hardness-requirements-119). TWI. TWI Job Knowledge, 2024.

As orientações da TWI relacionadas com a NACE ilustram o contexto limitado das recomendações numéricas relativas ao CE. Quando o teor de carbono excede 0,18% em massa e o objetivo é controlar ZTA duras, a TWI indica limites recomendados do equivalente de carbono inferiores a 0,43, ou inferiores a 0,45 para componentes com espessura superior a 1 polegada. Estes valores não constituem regras universais de aceitação para todos os aços, espessuras, condições de serviço ou processos de soldadura. Pertencem ao contexto específico do controlo da dureza.

![Cálculos do Equivalente de Carbono para Soldadura](/images/uploads/925ccb15-9626-4982-8d3a-ceb168d5fbe7/wiki-inline-a-welder-measuring-preheat-on-a-restrained-steel-joint-before-welding-with-dry-l-1920x1094.jpg)[](/images/uploads/925ccb15-9626-4982-8d3a-ceb168d5fbe7/wiki-inline-a-welder-measuring-preheat-on-a-restrained-steel-joint-before-welding-with-dry-l-1920x1094.avif "Ampliar imagem — Cálculos do Equivalente de Carbono para Soldadura")Preheat, dry consumables and clean surfaces work together to reduce cracking risk.

### Pré-aquecimento e lógica do controlo do hidrogénio

O pré-aquecimento abranda o arrefecimento, dando a uma ZTA temperável mais tempo para se transformar em produtos menos sensíveis à fissuração e permitindo que o hidrogénio se difunda para longe das regiões submetidas a tensões elevadas antes de a junta atingir uma temperatura baixa. O controlo da temperatura entre passes mantém o ciclo térmico previsto entre os passes de soldadura. Ambos os valores devem ser especificados e monitorizados como parte do procedimento de soldadura qualificado, tendo em atenção a espessura real, a restrição da junta, as condições ambientais e a composição química do aço.

O controlo do hidrogénio começa antes de o arco ser aberto. Os consumíveis devem ser selecionados e manuseados de acordo com o procedimento aplicável e com os requisitos de armazenamento do fabricante; os elétrodos e fluxos de baixo teor de hidrogénio podem absorver humidade se forem negligenciados os controlos de secagem, manutenção ou exposição. As superfícies da junta devem estar isentas de água, óleo, carepa de ferrugem, tinta e outros contaminantes que possam adicionar hidrogénio ou criar defeitos.

O momento da inspeção também faz parte desta lógica. As fissuras por hidrogénio podem formar-se após a soldadura, e não durante a operação de soldadura visível, pelo que pode ser necessária uma inspeção retardada quando o procedimento ou o código aplicável identificar um risco. O atraso não substitui o pré-aquecimento, um controlo adequado dos consumíveis ou a avaliação da restrição. Permite que uma inspeção posterior tenha maior probabilidade de detetar fissuração retardada.

Um resultado do equivalente de carbono constitui, portanto, um ponto de partida para as decisões relativas ao procedimento. A avaliação final deve combinar a composição química com o controlo do hidrogénio difusível, a velocidade de arrefecimento, a espessura, a restrição, o aporte térmico, o pré-aquecimento, a temperatura entre passes e qualquer tratamento pós-soldadura especificado.

## Aplicação do CE a classes e especificações de aços designadas

### Aços estruturais ao carbono e de baixa liga

A designação do tipo de aço, a composição química da corrida, o agrupamento dos materiais e o equivalente de carbono respondem a perguntas diferentes.
| Tipo de informação | O que indica ao engenheiro | O que não substitui |
|---|---|---|
| Tipo de produto | Propriedades exigidas do produto e classe da especificação | Cálculo da composição química específico da corrida |
| Análise da corrida na aciaria | Composição elementar comunicada para o material a unir | Avaliação completa da soldabilidade |
| Grupo ISO 15608 | Relação com os materiais para a qualificação do procedimento de soldadura | Valor do equivalente de carbono |
| Cálculo do CE | Indicação, baseada na composição, da temperabilidade e do risco de soldadura | Qualificação da especificação do procedimento de soldadura ou controlos específicos da junta |

Os cálculos do equivalente de carbono podem ser aplicados a aços ao carbono e aços estruturais de baixa liga quando a avaliação da soldadura necessita de uma indicação, baseada na composição, da temperabilidade e do risco de fissuração por hidrogénio. As especificações de produto típicas incluem ASTM A36/A36M, ASTM A572/A572M e classes da EN 10025-2, como [S275](/pt/materiais/gost/s275 " — composição, equivalências e normas") e S355. A designação identifica uma classe de material e as propriedades exigidas ao produto; não fornece, por si só, a composição da corrida específica que está a ser soldada.

Para o método do International Institute of Welding, a AWS D8.10M:2021 apresenta:

**CEIIW = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15**

Os valores dos elementos são introduzidos como percentagens em massa. Algumas orientações de soldadura para aço laminado a quente apresentam a mesma expressão sem o índice: **CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15**, uma vez que o silício não é incluído nessa apresentação. O cálculo constitui uma estimativa do efeito combinado dos elementos de liga na temperabilidade, não uma medição direta da soldabilidade.

Esta distinção é importante mesmo para classes estruturais conhecidas. Uma corrida certificada segundo a ASTM A36/A36M ou a EN 10025-2 S355 tem de cumprir os limites de composição química e os requisitos mecânicos da respetiva especificação, mas os teores declarados de carbono, manganês, crómio, molibdénio, níquel, cobre e vanádio podem diferir dos de outra corrida conforme. Os valores de CE resultantes podem, portanto, ser diferentes, embora ambos os materiais apresentem a mesma designação nominal de classe.

As orientações da AWS relativas a aços ao carbono e de baixa liga identificam a composição química e a temperabilidade como fatores a considerar na soldabilidade. A consequência prática é que o CE pode ajudar a determinar se um procedimento necessita de um controlo mais rigoroso do pré-aquecimento, da temperatura entre passes, do hidrogénio dos consumíveis e das condições de arrefecimento. A espessura, o grau de restrição da junta, as condições ambientais e o método de controlo do hidrogénio também afetam a avaliação. Um resultado de CE não pode, por si só, selecionar um procedimento de soldadura nem estabelecer que uma junta está protegida contra a fissuração retardada por hidrogénio.

Outras expressões podem ser mais adequadas para uma determinada população de aços ou decisão. As orientações de soldadura da AWS publicadas em 2007 apresentam **Pcm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B** e **CET = C + Mn/10 + Mo/10 + Cr/20 + Cu/20 + Ni/40**, juntamente com a equação IIW. Em 2024, a TWI referiu que o Pcm foi desenvolvido principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono contendo aproximadamente 0,11 % em massa de carbono ou menos. Selecionar o Pcm simplesmente por produzir um número conveniente ignoraria o intervalo de composição e a finalidade para os quais a fórmula foi desenvolvida.

### Aços de alta resistência e baixa liga e aços temperados e revenidos

Os aços HSLA exigem a mesma separação entre a identificação da classe e o cálculo específico da corrida. Entre os exemplos incluem-se os produtos HSLA ASTM A572/A572M e ASTM A709/A709M, enquanto os aços de construção temperados e revenidos podem ser especificados ao abrigo da ASTM [A514](/pt/materiais/número-do-material/1.8974 " — composição, equivalências e normas")/A514M, da EN 10025-6 [S690Q](/pt/materiais/número-do-material/1.8931 " — composição, equivalências e normas") ou de outra norma de produto aplicável. Estas designações estabelecem requisitos relativos à resistência, tenacidade, condição de fornecimento e composição química, mas não substituem a análise do certificado de ensaio da fábrica.

Adições de microligantes como vanádio, nióbio e titânio podem afetar a precipitação, o refinamento do grão e a resistência; o crómio, o molibdénio e o manganês podem afetar a temperabilidade e o comportamento de transformação. Uma fórmula atribui pesos a estes elementos de acordo com a sua construção. Não reproduz o historial térmico completo de uma soldadura nem a microestrutura resultante da zona afetada pelo calor. Nos [aços temperados e revenidos](/pt/categorias/aços-temperados-e-revenidos "aços temperados e revenidos"), o ciclo térmico de soldadura também pode alterar a condição de revenido original, pelo que a dureza, a tenacidade e os requisitos pós-soldadura podem ser tão importantes como o valor de CE.

Para estes aços, a especificação aplicável e a norma de soldadura regem a avaliação final. Uma qualificação de procedimento de soldadura pode ter de demonstrar propriedades mecânicas, dureza, tenacidade ou controlos da fissuração retardada sob variáveis essenciais especificadas. Os limites de pré-aquecimento e de temperatura entre passes, o aporte térmico, a sequência dos cordões, o armazenamento dos consumíveis, a restrição e o tratamento térmico pós-soldadura devem ser considerados em conjunto. Quando o controlo da dureza é determinante, a discussão da TWI de 2024 sobre os requisitos da NACE refere limites recomendados do equivalente de carbono inferiores a 0,43, ou a 0,45 para componentes com espessura superior a 1 polegada, quando o teor de carbono excede 0,18 % em massa; esses valores pertencem ao contexto indicado e não devem ser transferidos para todas as classes HSLA ou de aços temperados e revenidos.

A AWS D8.10M:2021 descreve o equivalente de carbono como uma orientação de soldabilidade e não como um parâmetro absoluto. Esta formulação é especialmente importante para [aços de alta resistência](/pt/categorias/aços-de-alta-resistência "aços de alta resistência"), nos quais o nível de resistência, os requisitos de tenacidade, a espessura da chapa, a restrição e a condição de fornecimento podem alterar o risco associado à soldadura sem alterar a classe nominal.

### Por que razão a designação da classe, por si só, não pode substituir a composição química da corrida

A designação de uma classe define um intervalo de especificação ou um requisito de produto. Um cálculo específico do CE de uma corrida utiliza os valores elementares efetivamente declarados para o material que vai ser unido. Trata-se de tipos de informação diferentes. O primeiro estabelece aquilo que o produto deve cumprir; o segundo estima de que forma a sua composição química medida pode influenciar a temperabilidade e os controlos de soldadura.

O procedimento correto consiste, portanto, em identificar a norma do produto, obter a composição química aplicável da corrida, selecionar uma fórmula adequada ao aço e à avaliação da fissuração e, em seguida, comparar o resultado com os requisitos do procedimento de soldadura e do código aplicável. O cálculo deve indicar se os valores provêm de uma análise certificada da corrida, de um valor máximo do produto ou de outra fonte permitida. A substituição dos valores máximos da especificação por valores medidos pode produzir um resultado de triagem conservador, mas não equivale a declarar o CE efetivo da corrida.

O agrupamento de materiais acrescenta outro nível, não substituindo o cálculo. A ISO 15608:2025 fornece um sistema uniforme para o agrupamento de materiais metálicos para fins de soldadura, incluindo aços e outras famílias de ligas. Uma designação de grupo apoia a qualificação de procedimentos e o controlo dos materiais; não é uma fórmula de equivalente de carbono. As decisões finais devem seguir as normas aplicáveis ao produto e à soldadura, apoiadas pela composição química efetiva e pelo conjunto completo das condições de soldadura.

## Normas, agrupamento de materiais e qualificação do procedimento de soldadura

### ISO 15608:2025 e agrupamento de materiais \[4\] \[4\] [**ISO 15608:2025**](https://www.iso.org/standard/88796.html). International Organization for Standardization. ISO standard, 2025.

A ISO 15608:2025 especifica um sistema uniforme para o agrupamento de materiais metálicos para fins de soldadura. O seu âmbito é mais abrangente do que o dos aços ao carbono e de baixa liga: o sistema abrange também aços inoxidáveis, níquel e ligas de níquel, alumínio e ligas de alumínio, cobre e ligas de cobre, titânio e ligas de titânio, bem como outras famílias de materiais abrangidas pela norma. Um material é atribuído a um grupo e, quando aplicável, a um subgrupo, de acordo com a sua composição química especificada, forma do produto, características mecânicas e classificação metalúrgica.

A designação é utilizada para organizar a qualificação dos procedimentos de soldadura e determinar em que situações os dados de qualificação podem ser aplicáveis a outro material do mesmo grupo ou subgrupo autorizado. Por exemplo, a um aço estrutural identificado pela sua norma de produto e atribuído a um grupo da ISO 15608 não está a ser atribuído um índice de soldabilidade. O grupo regista a sua relação com outros materiais para fins de qualificação.

Esta distinção é importante porque o agrupamento de materiais é um sistema de classificação, ao passo que o equivalente de carbono é um cálculo baseado na composição. A ISO 15608:2025 não transforma um número de grupo num valor de CE. Inversamente, um resultado de CE não estabelece um grupo de materiais da ISO 15608. O certificado do material, a designação do produto, a edição aplicável da ISO 15608 e o código de construção aplicável têm, ainda assim, de ser verificados.

Uma designação de grupo não pode substituir a análise química real da corrida. Dois aços podem enquadrar-se num agrupamento de materiais relacionado, mas diferir nos teores de carbono, manganês, crómio, molibdénio, níquel, cobre, vanádio, boro ou outros elementos que afetam a temperabilidade e o risco de fissuração pelo hidrogénio. A espessura e a condição de fornecimento também afetam o ciclo térmico e a zona termicamente afetada resultante. O agrupamento simplifica o quadro de qualificação; não elimina essas diferenças.

### Separar o agrupamento do cálculo do equivalente de carbono

O equivalente de carbono deve ser selecionado em função da questão de soldadura que está a ser analisada, e não tratado como um valor universal associado a um determinado grau. A AWS D8.10M:2021 identifica a equação do International Institute of Welding como

CEIIW=C+Mn+Si6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15.

Os valores dos elementos nesta e nas restantes equações são normalmente introduzidos em percentagens em massa. Assim, um valor de 0,20% em massa de carbono entra na equação como 0,20, e não como 20. O resultado é útil para avaliar a temperabilidade e a probabilidade de a zona termicamente afetada pela soldadura se tornar suscetível à fissuração em determinadas condições de hidrogénio, restrição e arrefecimento.

Outras formulações atribuem ponderações diferentes aos elementos. As orientações da AWS para aço laminado a quente, publicadas em 2007, apresentam:

CE=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15,

Pcm=C+Si30+Mn+Cu+Cr20+Ni60+Mo15+V10+5⁢B,

e

CET=C+Mn10+Mo10+Cr20+Cu20+Ni40.

As orientações da TWI de 2024 distinguem CEIIW, Pcm, CEq e CEN, em vez de os apresentarem como designações permutáveis. O Pcm foi desenvolvido principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono com aproximadamente 0,11% em massa de carbono ou menos. A sua aplicação fora da população de materiais e do modelo de fissuração para os quais foi desenvolvido pode transmitir uma impressão enganadora de precisão.

A AWS D8.10M:2021 descreve o equivalente de carbono como uma orientação relativa à soldabilidade, e não como um parâmetro absoluto. Essa formulação deve determinar a forma como o número é utilizado. Um cálculo de CE pode fundamentar uma decisão de rever o pré-aquecimento, o controlo do hidrogénio, a energia de soldadura ou o risco de dureza, mas não pode, por si só, aprovar uma EPS. O código de fabrico aplicável pode especificar uma determinada equação, um limite ou uma via de qualificação do procedimento. Os seus requisitos prevalecem sobre uma fórmula genérica.

O mesmo se aplica aos limites publicados. A análise da TWI de 2024 sobre os requisitos de dureza da NACE apresenta limites de CE recomendados inferiores a 0,43, ou inferiores a 0,45 para componentes com espessura superior a 1 polegada, quando o teor de carbono excede 0,18% em massa, no contexto do controlo de zonas termicamente afetadas duras. Esses valores não constituem uma regra universal de aceitação para todos os aços, espessuras, ambientes de serviço ou processos de soldadura.

### Variáveis de qualificação do procedimento que o CE não pode substituir

Um procedimento de soldadura qualificado relaciona o material com uma junta e uma operação de soldadura reais. Especifica a conceção e a preparação da junta, o intervalo de espessuras do metal de base, a posição de soldadura, o processo, a polaridade ou o tipo de corrente, a classificação do consumível, o gás de proteção quando aplicável, o pré-aquecimento, a temperatura entre passes, a energia de soldadura e as condições de avanço. Pode também controlar os níveis de hidrogénio, a sequência dos cordões, a restrição, o arrefecimento, o tratamento térmico pós-soldadura e os requisitos de dureza ou de fissuração.

#### CE não é uma aprovação do procedimento de soldadura

Não aprove uma especificação do procedimento de soldadura, dispense o pré-aquecimento nem presuma imunidade à fissuração retardada por hidrogénio com base apenas no CE. Confirme o código aplicável, o procedimento qualificado, a restrição da junta, a espessura, o controlo do hidrogénio do consumível, o ciclo térmico e os requisitos de inspeção.

O CE informa esse sistema de controlo. Um CE elevado pode indicar maior temperabilidade e a necessidade de controlos térmicos e do hidrogénio mais rigorosos, enquanto um CE mais baixo não garante a ausência de fissuração. As secções espessas arrefecem de forma diferente das secções finas; as juntas fortemente restringidas comportam-se de forma diferente das juntas com pouca restrição; e um consumível de baixo hidrogénio não elimina os efeitos de um pré-aquecimento inadequado ou de uma restrição excessiva.

O próprio processo de soldadura altera o ciclo térmico. A soldadura por arco elétrico manual, a soldadura por arco elétrico com gás de proteção, a soldadura por arco submerso e a soldadura por arco com fio fluxado podem proporcionar diferentes energias de soldadura, exposições ao hidrogénio e velocidades de arrefecimento, mesmo no mesmo grau de aço. A classificação do consumível também é importante, uma vez que a resistência, a designação relativa ao hidrogénio difusível e a composição química do metal depositado são variáveis de qualificação, e não termos contidos num valor de CE.

O tratamento térmico pós-soldadura pode alterar as tensões residuais e revenir regiões endurecidas, mas a sua temperatura, tempo de manutenção e velocidade de aquecimento ou arrefecimento exigidos devem provir do código aplicável e do procedimento qualificado. Os ensaios de dureza, a inspeção para deteção de fissuração pelo hidrogénio e a inspeção retardada podem ser obrigatórios quando as condições de serviço ou os requisitos da especificação assim o exigirem. As orientações da AWS sobre aços ao carbono e de baixa liga identificam a composição química e a temperabilidade como considerações relativas à soldabilidade, mas nem a AWS nem a ISO 15608:2025 tratam o CE como substituto da qualificação do procedimento.

A sequência prática é, portanto, clara: identificar o material e o seu grupo da ISO 15608, obter a composição química certificada, calcular a formulação de CE exigida pelo código aplicável e, em seguida, qualificar e aplicar a EPS com a junta, a espessura, o processo, o consumível e os controlos térmicos especificados. O CE é um dos elementos considerados nessa decisão. Não é a própria qualificação.

## Limites, utilização indevida e interpretação prática

### O erro de tratar o CE como um limiar universal

O equivalente de carbono é uma estimativa, baseada na composição, da temperabilidade e do risco de fissuração induzida por hidrogénio. Não constitui uma avaliação completa da soldabilidade e não produz uma resposta de aprovação ou reprovação independente das condições de soldadura. A AWS D8.10M:2021 afirma-o diretamente: o equivalente de carbono é uma orientação para a soldabilidade, não um parâmetro absoluto.

Um erro comum consiste em designar todos os cálculos do equivalente de carbono por “CEIIW”. Na AWS D8.10M:2021, CEIIW é especificamente:

CEIIW=C+Mn+Si6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15

Normalmente, os valores dos elementos são introduzidos como percentagens em massa. Essa designação não deve ser aplicada automaticamente a Pcm, CET, CEq ou CEN. As equações refletem diferentes populações de aços e diferentes tentativas de representar a temperabilidade ou a suscetibilidade à fissuração induzida por hidrogénio.

Pcm ilustra essa distinção:

Pcm=C+Si30+Mn+Cu+Cr20+Ni60+Mo15+V10+5⁢B

A TWI comunicou, em 2024, que Pcm foi desenvolvido principalmente para aços modernos de baixo teor de carbono contendo aproximadamente 0,11% de carbono em massa ou menos. Atribui ao silício e a vários elementos de liga ponderações diferentes das de CEIIW e inclui explicitamente o boro. Omissão do boro não é uma simplificação inofensiva quando o aço contém uma adição deliberada de boro. Inversamente, comparar diretamente um valor de Pcm com um limite de CEIIW, como se ambos os números tivessem o mesmo significado, não é tecnicamente válido.

Os limiares também dependem da sua fonte e aplicação. A discussão da TWI, em 2024, sobre os requisitos de dureza da NACE refere limites recomendados de equivalente de carbono inferiores a 0,43, ou a 0,45 para componentes com espessura superior a 1 polegada, quando o carbono excede 0,18% em massa, no contexto do controlo de zonas termicamente afetadas duras. Esta afirmação não estabelece um limite universal para todos os tipos de aço, juntas, espessuras, níveis de hidrogénio, condições de restrição ou ambientes de serviço. Um limite proveniente de um requisito para serviço em meio sulfídrico não pode ser simplesmente transferido para um procedimento de fabrico de uma ponte, nem um limite de uma norma de materiais pode substituir o código de soldadura aplicável.

O cálculo em si pode ser preciso, enquanto a conclusão está errada. O teor de carbono, a velocidade de arrefecimento, o hidrogénio difusível, a restrição, o aporte térmico, o pré-aquecimento, a temperatura entre passes e o tratamento pós-soldadura influenciam todos o risco efetivo.

### Quando a seleção da fórmula altera a conclusão de engenharia

A seleção da fórmula é mais importante nas proximidades de um limite processual. Considere-se um aço microligado de baixo teor de carbono com uma pequena adição de boro. CEIIW pode produzir um resultado moderado porque o boro não está incluído nessa equação, enquanto Pcm aumenta através do termo 5⁢B. Se o engenheiro utilizar Pcm para uma avaliação da fissuração induzida por hidrogénio, mas o calcular sem incluir o boro, o resultado pode subestimar o efeito pretendido da composição. Se esse mesmo valor for posteriormente comparado com um limite de CEIIW, acumulam-se dois erros distintos.

O problema inverso ocorre quando CEIIW é aplicado a um aço fora da população para a qual outra equação foi desenvolvida. A TWI distingue CEIIW, Pcm, CEq e CEN como formulações habitualmente utilizadas na avaliação da fissuração induzida por hidrogénio. Não são designações permutáveis. A orientação da AWS para aço laminado a quente, publicada em 2007, apresenta separadamente CE do tipo CEIIW, Pcm e CET:

CET=C+Mn10+Mo10+Cr20+Cu20+Ni40

Por conseguinte, CET pode produzir uma ordenação diferente da de CEIIW para a mesma corrida, especialmente quando os teores de manganês, molibdénio, crómio, cobre ou níquel são significativos. A diferença não é uma falha matemática; reflete uma ponderação empírica diferente e uma utilização pretendida diferente.

A qualidade dos dados relativos à composição química constitui outra fonte de conclusões diferentes. Um certificado do fabricante pode fornecer uma análise da corrida, enquanto uma especificação pode apresentar apenas valores nominais máximos ou intervalos. A substituição de valores nominais sem o declarar pode ocultar se o resultado é conservador, não conservador ou meramente ilustrativo. Deve utilizar-se a composição química efetiva da corrida quando a decisão depende de uma margem reduzida. O relatório deve indicar se cada valor corresponde a uma análise efetiva, a um valor máximo especificado, a uma composição nominal ou a um valor assumido.

O agrupamento dos materiais também deve permanecer separado do cálculo do equivalente de carbono. A ISO 15608:2025 especifica um sistema uniforme para o agrupamento de materiais metálicos para fins de soldadura, abrangendo aços e outras famílias de ligas. Um número de grupo ajuda a determinar se um procedimento de soldadura existente pode ser aplicável; não substitui um cálculo de CE nem demonstra que dois aços têm um comportamento equivalente relativamente à fissuração.

### Lista de verificação para engenheiros e inspetores

#### Lista de verificação da avaliação do equivalente de carbono

- **Fórmula e fonte** Identifique CEIIW, Pcm, CET, CEq ou CEN e o documento que rege a sua utilização.
- **Base da composição química** Registe a análise da corrida, as unidades e o tratamento dos valores em falta ou limitados por fronteiras.
- **Aço e espessura** Registe o tipo de aço, a norma do produto, o agrupamento ISO 15608 e a espessura determinante.
- **Condições de fissuração** Avalie o hidrogénio difusível, a restrição, a velocidade de arrefecimento e o risco de uma ZTA dura.
- **Controlos de soldadura** Documente o pré-aquecimento, a temperatura entre passes, o aporte térmico, a inspeção após um período de espera e o tratamento pós-soldadura.
- **Registo da decisão** Indique o valor calculado, o limite aplicável, os pressupostos, os desvios e os controlos resultantes.

Antes de aceitar um resultado de equivalente de carbono, documente:

- **A fórmula e a fonte:** identifique CEIIW, Pcm, CET, CEq ou CEN e cite a norma aplicável, o documento da AWS, a especificação do projeto ou a orientação técnica.
- **A base química e as unidades:** verifique se C, Mn, Si, Cr, Mo, V, Ni, Cu e B são introduzidos como percentagens em massa quando necessário; distinga a análise efetiva da corrida dos valores nominais ou máximos.
- **A família e a designação do aço:** registe o tipo de aço e a norma do material, como a designação ASTM, EN, API ou outra designação relevante, e mantenha conceptualmente separado do CE o conceito de agrupamento de materiais da ISO 15608.
- **A espessura e o teor de carbono:** identifique a espessura determinante e indique se o carbono excede 0,18% em massa quando estiver a ser considerado um limite relacionado com a NACE citado.
- **A população a que a fórmula se destina:** confirme se o aço é um material moderno de baixo teor de carbono adequado a Pcm ou se o documento aplicável exige CEIIW, CET ou outra expressão.
- **As condições de fissuração:** avalie o hidrogénio difusível, o controlo dos consumíveis, a restrição da junta, o ajustamento, o historial térmico, a velocidade de arrefecimento e o risco de formação de zonas termicamente afetadas duras.
- **Os controlos da soldadura:** determine o pré-aquecimento, a temperatura entre passes, o aporte térmico, as precauções relativas ao hidrogénio, a inspeção retardada e qualquer tratamento térmico pós-soldadura com base na norma aplicável ou no procedimento qualificado.
- **O registo da decisão:** indique o valor calculado, o limite aplicável, caso exista, os pressupostos, os desvios e os controlos de soldadura daí resultantes.

O CE é mais útil como um dado transparente entre outros numa avaliação mais abrangente da soldabilidade — não como um limiar universal nem como substituto de um procedimento de soldadura aprovado.

## Referências

1. \[1\] American Welding Society. [AWS D8.10M:2021](https://pubs.aws.org/Download_PDFS/D8_10M_2021_PV.pdf). AWS standard, 2021. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-equivalente-de-carbono-para-soldadura#wiki-cite-ref-1) https://pubs.aws.org/Download\_PDFS/D8\_10M\_2021\_PV.pdf
2. \[2\] TWI. [What is the difference between the various carbon equivalent formulae used in relation to hydrogen cracking?](https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/faq-what-is-the-difference-between-the-various-carbon-equivalent-formulae-used-in-relation-to-hydrogen-cracking). TWI Technical Knowledge, 2024. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-equivalente-de-carbono-para-soldadura#wiki-cite-ref-2) https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/faq-what-is-the-difference-between-the-various-carbon-equivalent-formulae-used-in-relation-to-hydrogen-cracking
3. \[3\] TWI. [Complying with NACE hardness requirements](https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/complying-with-nace-hardness-requirements-119). TWI Job Knowledge, 2024. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-equivalente-de-carbono-para-soldadura#wiki-cite-ref-3) https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/complying-with-nace-hardness-requirements-119
4. \[4\] International Organization for Standardization. [ISO 15608:2025](https://www.iso.org/standard/88796.html). ISO standard, 2025. [](/pt/wiki/valores-calculados/c%C3%A1lculos-do-equivalente-de-carbono-para-soldadura#wiki-cite-ref-4) https://www.iso.org/standard/88796.html

 **Em resumo**

Finalidade principal

Estimar a temperabilidade e o risco de soldadura a partir da composição química do aço

Equação CEIIW

C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

Contexto do Pcm

Principalmente aços modernos com aproximadamente 0.11 wt% de carbono ou menos

Estado

Orientação sobre soldabilidade, não um parâmetro absoluto

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