Tudo Sobre 5160 Aço (Propriedades, Força e Usos)

Guias

O aço é um dos mais importantes materiais de fabricação utilizados na indústria moderna. É um metal feito de ligas de ferro com carbono e outros oligoelementos, onde estas adições proporcionam ao aço uma maior resistência, resistência e dureza.

O aço pode ser fabricado de muitas maneiras diferentes, e por isso diferentes tipos de aços foram classificados com base nas suas composições (para obter uma melhor compreensão das diferenças entre os aços, leia o nosso artigo sobre os tipos de aços). O American Iron & Steel Institute (AISI) e a Society of Automotive Engineers (SAE) desenvolveram um sistema de nomenclatura conjunta para diferentes ligas, que descreve a composição química e as características generalizadas de cada aço. Este artigo irá explorar as propriedades, resistências e usos do aço 5160, um aço para molas de baixa liga de alta resistência que é excepcionalmente resistente e resistente. Ao explorar suas propriedades físicas, químicas e mecânicas, este artigo espera mostrar aos leitores quando escolherem o aço 5160 em vez de outras ligas menos adequadas para o seu projeto.

Propriedades físicas do aço 5160

É importante entender o sistema de nomenclatura do aço e suas ligas, pois o nome revela muito sobre a composição de cada liga. Assim como o alumínio, o aço é nomeado usando um identificador de quatro dígitos, mas ao contrário do alumínio, cada número contém informações importantes sobre a porcentagem de carbono e os elementos de liga associados dentro da liga de aço. Observe também que existem descontinuidades entre os sistemas de nomenclatura AISI e SAE, mas elas são geralmente sobrepostas em termos de nomes de ligas e serão tratadas como uma entidade de nomenclatura neste artigo (índice de nomenclatura AISI/SAE).

O primeiro dígito da nomenclatura da liga de aço representa a classe da liga de aço. No caso do alumínio 5160, o 5 representa as ligas de aço que utilizam o cromo como o principal elemento de liga. O segundo dígito representa a concentração do referido elemento de liga; o aço 5160 é, portanto, 1% de cromo em massa. Os dois últimos dígitos representam a concentração específica de carbono, onde eles designam que a liga é 0,XX % de carbono. Para o aço 5160, isso significa que a concentração de carbono é de 0,60% de carbono, o que o torna um aço de médio a alto teor de carbono. Note que esta não é uma análise abrangente, e para ser considerado aço 5160, o material também deve atingir as tolerâncias de concentração para os outros elementos como mostrado abaixo:

• 0.75-1% Manganês
• 0,035% Fósforo
• ≤ 0,15-0,3% Silício
• ≤ 0,04% Enxofre

5160 O aço é excepcionalmente resistente e resiliente. Desfruta de um alto nível de resistência à fadiga, tem alta ductilidade e boas qualidades de molas úteis para aplicações onde a flexibilidade é desejada. Faz, portanto, parte dos “aços para molas”, que representam aquelas ligas que são ambas flexíveis mas têm resistência suficiente para voltar à sua forma original pós-deformação. Embora não seja fácil de soldar ou usinar, o aço 5160 pode ser tratado termicamente, recozido e trabalhado a quente para ganhar forma. Tem uma densidade de 7,85 g/cm3 (0,284 lb/in3).

Fraqueza de corrosão

5160 o aço é facilmente enferrujado, o que é um efeito colateral infeliz que a maioria dos aços irá exibir. O oxigênio no ar e na água ataca as moléculas de ferro no aço e forma óxido de ferro, também conhecido como ferrugem, que pode introduzir rachaduras e pontos fracos no aço. O cromo é adicionado para ajudar a prevenir esta ferrugem, mas não há o suficiente por massa para prevenir totalmente a degradação. Qualquer dano cáustico irá enfraquecer o aço 5160, por isso é importante considerar o risco de ferrugem do seu projeto ao implementar este metal.

Propriedades Mecânicas

Quadro 1: Resumo das propriedades mecânicas da liga de alumínio 6063.

Quadro 1, mostrado acima, fornece alguns valores mecânicos básicos do aço 5160. Esta secção irá explorar brevemente cada valor e a sua relevância para as características de trabalho deste material altamente útil.

A tensão de ruptura à tracção final e a resistência à tracção são valores que descrevem a resposta de um material a estar em tensão. A tensão de ruptura descreve a força máxima de tracção que não deformará permanentemente uma amostra de aço, e a tensão de ruptura é a força máxima de tracção antes da falha (fractura/rachadura). O aço 5160 é excessivamente forte na tensão, e os valores desportivos são muito superiores até mesmo ao alumínio mais forte (para comparação, o alumínio 7075, uma liga de alumínio consideravelmente forte, tem uma tensão de ruptura máxima de 572 MPa / 503 MPa, respectivamente). Essas forças mostram porque esse aço é um aço formidável para molas, pois pode levar uma batida antes de deformar permanentemente.

O módulo de massa descreve o quão resistente um material é à compressão uniforme – em outras palavras, como é difícil diminuir o volume de um objeto durante a carga axial. O módulo a granel do aço 5160 é 160 GPa, o que significa que é quase 80 vezes mais difícil de comprimir do que a água líquida (o módulo a granel da água é 2,15 GPa). Isto mostra novamente porque o aço 5160 é perfeito como um aço para molas; as suspensões automóveis estão frequentemente em constante compressão e não devem vacilar sob constante força compressiva.

Simplesmente, tanto o módulo de cisalhamento como o elástico mostram a resiliência de um material em resposta a ambas as tensões de cisalhamento e elástico, respectivamente. Eles fornecem uma boa indicação da tenacidade geral de um material, bem como a que tensões o material é suscetível. O aço 5160 não tem de se preocupar com muitas fraquezas, uma vez que tanto o seu cisalhamento como os modulos elásticos são impressionantemente grandes. É interessante notar que a maquinabilidade e a trabalhabilidade de um material estão muitas vezes inversamente relacionadas com estas duas medidas, uma vez que um aço mais forte e mais resiliente irá chicletes e geralmente dará aos maquinistas mais sofrimento.

Aplicações do aço 5160

5160 O aço 5160 é, como descrito anteriormente, um aço ideal para molas. A sua grande resistência é frequentemente implementada em aplicações com secções transversais menores sob tensão significativa, tais como molas, fixadores e molas foliares em suspensões automóveis. Ele vem em formas de barras e tubos de fornecedores e pode ser usado para criar componentes excepcionalmente fortes, desde que você tenha as ferramentas para processá-lo. O aço 5160 também é utilizado na construção de raspadores e pára-choques, e pode fazer uma grande aresta de faca que é ao mesmo tempo durável e flexível. Se ductilidade, resistência e resiliência são necessárias, considere perguntar ao seu fornecedor sobre o aço 5160.

Sumário

Este artigo apresentou um breve resumo das propriedades, resistência e aplicações do aço 5160. Para informações sobre outros produtos, consulte nossos guias adicionais ou visite a Plataforma Thomas Supplier Discovery Platform para localizar fontes potenciais de fornecimento ou ver detalhes sobre produtos específicos.

Fontes:

1. https://www.academia.edu
2. http://web.mit.edu/1.51/www/pdf/chemical.pdf
3. https://continentalsteel.com/carbon-steel/grades/alloy-5160/
4. http://www.matweb.com
5. https://www.engineeringtoolbox.com

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