São Paulo, 26 de janeiro de 2021

ARTIGOS

30 de novembro de 2020

AISI – Instituto americano de Ferro e Aço

Editoria Serrametal

Créditos: Engenharia: Thiago Cortiz | Marketing: Karina França | Direção: Renata Brandolin

 

Na indústria, existem diversos tipos de aços. Uma imensa gama de ligas é fornecida pelas grandes usinas siderúrgicas para diversas aplicações. Com a evolução da ciência surgiu a necessidade de parametrização dos materiais e uma tentativa de criação de uma linguagem científica universal para identificá-los. Começaram a serem organizados os institutos e associações, levando informações sobre propriedades e testes, de forma que, teoricamente, qualquer um possa replicar.

Cada tipo de aço é aplicado em diferentes funções, e cada um possui propriedades específicas, preços diferentes, e composições químicas que modificam os tratamentos térmicos. Hoje, quando um projeto é concebido, um produto é imaginado, o processamento pensado, independente do tipo de material de que é feito o produto,  em alguma etapa da fabricação será utilizado o aço.

         Mas como saber qual aço utilizar? Onde procurar? E quais métodos utilizar para fabricar seu produto? Essas e outras perguntas podem ser respondidas na busca pelo nome de cada aço, suas especificações, sua norma.

Muitos países possuem centros que estudam os aços, avaliam os mesmos pela sua composição química, propriedades físico-químicas, tratamentos térmicos, e outras especificações. Nos EUA, o órgão que avalia estes itens, principalmente os aços especiais, é o AISI – American Iron and Steel Institute. Outro é a SAE – Society of Automotive Engineers, formada para regulamentar e especificar os aços em geral. Daí que saem as normas das diferentes ligas, os aços AISI e SAE.

É difícil falar em AISI sem lembrar-se de SAE, uma vez que anteriormente, nas décadas de 1930 e 1940, o AISI e a SAE estavam envolvidos nos esforços para padronizar esse sistema de numeração para aços. Esses esforços foram semelhantes e se sobrepuseram significativamente. Por várias décadas, os sistemas foram unidos em um sistema de junção denominado graus de aço AISI / SAE. Em 1995, o AISI transferiu a manutenção futura do sistema para a SAE porque o AISI nunca escreveu nenhuma das especificações.

Outro órgão criado a fim de avaliar diversas outras propriedades foi a ASTM – American Society for Testing and Materials – além das ligas, avalia testes em diversos materiais, e em outras situações. Existem vários padrões na ASTM Internacional. As designações padrão geralmente consistem em um prefixo de letra e um número atribuído sequencialmente. Opcionalmente, pode ser seguido por um travessão e os dois últimos dígitos do ano em que o padrão foi adotado. As letras do prefixo correspondem aos seguintes assuntos:

A = Materiais de Ferro e Aço;

B = Materiais de metal não ferrosos;

C = Materiais Cerâmicos, Concreto e Alvenaria;

D = Materiais Diversos;

E = Assuntos Diversos;

F = Materiais para aplicações específicas;

G = Corrosão, Deterioração e Degradação de Materiais.

Há diversas normas pelo mundo além das citadas acima, as mais conhecidas são: Brasileira – ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) Alemã DIN (Deutsches Institut für Normung – Instituto Alemão para Normatização), Japonesa JIS (Japanese Industrial Standards – normas industriais japonesas), Francesa AFNOR (Association Française de Normalisation – Associação Francesa de Normalização) ou Inglesa BS (British Standard).

Uma breve história sobre o AISI

 

Em 1855, com o avanço da indústria, o crescimento econômico Norte Americano e o crescente estudo sobre os materiais, principalmente sobre aço, surgiu uma necessidade de parametrizar as ligas, tratamentos térmicos e aplicações em diferentes áreas. Com isso, foi criada a American Iron Association (associação americana de ferro).

         Em 1864, mudou-se o nome da associação para American Iron and Steel Association (AISA). No início do século XX, o setor de ferro e aço sofreu um imenso crescimento, então foi verificada a necessidade de haver uma organização para complementar as atividades amplamente estatísticas realizadas pela AISA. Assim foi concebido o American Iron and Steel Institute (AISI) em 1908. Entre 1908 a 1912, o Instituto e a Associação funcionaram lado a lado. Mas em janeiro de 1913, a AISA foi incorporada ao AISI, com sede em Nova York.

         Em 1933, durante a grande depressão, o governo dos EUA atuou com medidas para diminuir as perdas no período. Um das medidas foi à atuação da AISI na criação de códigos para fiscalização, mas não foram aceitos. Uma das consequências disto, foi um grande crescimento que aumentou sua visibilidade internacional, já que na época o AISI era composto por poucas pessoas.

 

Durante a Segunda Guerra Mundial, o AISI ajudou a estudar e catalogar as propriedades dos aços de emergência nacionais, o principal objetivo destes aços era conservar os elementos críticos de liga, utilizando tais elementos disponíveis a partir da sucata e fazendo o máximo uso dos elementos para o melhorar o endurecimento. Em reconhecimento a essa contribuição ao esforço de guerra, o Instituto recebeu o Prêmio de Serviço Distinto do Departamento do Exército dos EUA. O AISI também criou um comitê especial de saúde industrial para ajudar a colocar veteranos de guerra feridos em empregos no setor de aço.

A AISI continuou a se adaptar ao longo dos anos para atender às necessidades de seus membros e à globalização e consolidação da indústria do aço. Hoje, fazem parte do Instituto produtores de aço do Canadá e do México, além dos Estados Unidos. Junto da continuação de suas estatísticas para a indústria e programas de políticas públicas, o instituto conduz programas de pesquisa e desenvolvimento com foco na eficiência energética e nas questões ambientais associadas ao processo de produção de aço.

AISI – Definições dos aços especiais

         Na indústria brasileira de aços, as principais normas utilizadas são a AISI e a DIN, além das criadas pelas próprias usinas. Seguindo as especificações da AISI, temos os tipos de aço:

  • T, M  –  Aços rápidos – ferramentas de corte em equipamentos de usinagem. O T vem de Tungstênio e o M de Molibdênio. Na Serrametal, trabalhamos com o M2;
  • H – Trabalho a quente – matrizes para trabalho a quente para forjagem, extrusão e fundição em moldes. O H vem da palavras em inglês “hot”, ou seja, calor. Na Serrametal, trabalhamos com o H13;
  • D – Trabalho a frio – matrizes para trabalho a frio de conformação de chapas, extrusão e forjamento a frio. D vem da palavra em inglês “deep”, ous seja, profundidade. Isso tem relação com a têmpera deste material. Na Serrametal, trabalhamos com o D2 e o D6;
  • W – Resfriados em água – alto carbono baixa liga. O W vem da palavra em inglês “Water”, ou seja, água;
  • S – Resistentes ao choque – ferramentas que necessitem de elevada tenacidade na conformação e dobramento de chapas. O S vem da palavra em inglês “Schock”, ou seja, choque mecânico – Impacto. Na Serrametal, trabalhamos com o S1;
  • P – Aços para moldes – moldes para plásticos e borrachas. O P vem da palavra em inglês “Plastic”, ou seja, plástico.

Além dos citados acima, também temos os aços das classes L (aço para uso especial em baixa-liga), F (aço para uso especial contendo C e W), O (temperados em óleo) e A (resfriados ao ar).

Podem ser diferenciados pela aplicação e temperatura de trabalho. Abaixo a lista das aplicações:

         Para os aços de trabalho a quente, temos as aplicações onde o produto final pode variar a sua temperatura de trabalho. Por exemplo, um polímero pode fundir a 150°C, recomenda-se um aço da série P ou Toolox 33, já para o Alumínio, que funde a mais de 600°C, utiliza-se um aço da série H, ou Toolox 44.

Esse conteúdo não pode ser publicado ou redistribuído sem prévia autorização.

 

Referências

https://www.steel.org/about-aisi/history

Bringas, J. E. (2004). Handbooks of comparative world steel standards. West Conshohocken: ASTM International.

MEI, P.R.; SILVA, A.L.C. Aços e Ligas Especiais, São Paulo: Edgard Blücher, 2010. 664p.

William C. Stewart  Richard E. Wiley. CHEMICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF SOME OF THE NATIONAL EMERGENCY STEELS. Journal of the American Society for Naval Engineers, 08/1994. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1559-3584.1944.tb01639.x