Processo de manufatura do açoO aço é, provavelmente, um dos metais mais importantes na história do século XX, e provavelmente o de maior destaque no século XXI. Sua estética, com seu brilho característico, e suas propriedades de dureza e resistência à corrosão tornam esse material ideal para a construção civil e em diversas aplicações na indústria. Considerado um dos metais mais indispensáveis presentes no mundo, o aço é uma liga de ferro e carbono, sendo que o carbono está presente numa percentagem inferior a 2%. O processo de manufatura do aço na indústria metal-mecânica começa com o método de fundição do ferro, removendo as impurezas do metal, e a redução do percentual do principal componente da liga, que é o carvão.

A principal dificuldade na fabricação do aço é o seu alto ponto de fusão, a 1.400 graus Celsius, o que impede a utilização de combustíveis e fornos convencionais. Em 1855, Henry Bessemer desenvolveu um tipo de forno ou conversor (que leva seu nome), e onde o refino de ferro foi realizado por jatos de ar comprimido que é injetado através do metal fundido. No processo, o gás é aquecido por um processo regenerativo, que permite temperaturas de até 1650 graus Celsius.

As ligas de aço não só têm mais propriedades físicas, mas também permitem uma maior variedade no processo de tratamento térmico, o que aumenta seu potencial em muitos campos da indústria e da construção, com aplicações tão diversas que abrangem muitos produtos, como as tubulações e conexões de aço.

Aqui podemos analisar alguns elementos que podem ser usados na composição das ligas de aço:

Cromo: A adição do elemento cromo provoca a formação de ligas de carbonetos de cromo muito rígidos e densos. No entanto, o aço resultante dessa liga é mais maleável do que o aço comum, muito mais duro, mesmo produzido simplesmente pelo aumento do teor de carbono. A adição de cromo aumenta a faixa de temperatura crítica.

Manufatura do açoNíquel: A adição de níquel na liga de aço aumenta a temperatura crítica e não forma carbonetos ou óxidos. Esse processo eleva a força, sem restringir a ductilidade. O cromo é usado frequentemente junto com o níquel para obter a tenacidade e ductilidade fornecidas pelo níquel, além da resistência ao desgaste e a tenacidade fornecidas pelo cromo.

Manganês: O manganês é adicionado a todos os tipos de aços como um agente de desoxidação e dessulfuração. Caso o teor do manganês seja superior a 1%, o aço é classificado como um aço de liga de manganês. A adição do manganês na liga de aço reduz a faixa de temperatura crítica.

Silício: Quando adicionado ao aço, este elemento produz um material frágil, com a perda de histerese reduzida e elevada permeabilidade magnética. O principal uso do silício é, juntamente com outros elementos de liga como o cromo, manganês e vanádio, ocorre no intuito de promover a estabilidade dos carbonetos.

Vanádio: É um desoxidante forte e promove um tamanho de grão fino e também aumenta a resistência do aço. A liga de aço vanádio é muito difícil de amolecer por recozimento, por isso é amplamente utilizado na produção de ferramentas.

Tungstênio: Este elemento é amplamente utilizado em ferramentas de aço, como um tipo de metal que é capaz de conferir mais força e resistência à ferramenta, produzindo uma estrutura densa e fina.