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NBR 6656 (EB593-II) de 12/2016: os requisitos para o fornecimento de bobinas e chapas de aço laminadas a quente

Quais os requisitos de composição química para análise de panela? Quais os requisitos de propriedades mecânicas? Quais os requisitos de resistência ao impacto? Quais os graus de aços equivalentes em diferentes normas? Essas perguntas estão respondidas no texto sobre os requisitos para o fornecimento de bobinas e chapas de aço laminadas a quente.

11/01/2017 - Equipe Target

A qualidade das bobinas e chapas de aço laminadas a quente

A NBR 6656 (EB593-II) de 12/2016 - Bobinas e chapas laminadas a quente de aço acalmado com características especiais de propriedades mecânicas, conformabilidade e soldabilidade – Requisitos estabelece os requisitos para encomenda, fabricação e fornecimento de bobinas e chapas de aço laminadas a quente de 2,00 mm até 16,00 mm de espessura, de aço-carbono e aço de baixa liga, para aplicações em peças de conformabilidade crítica, nas quais requisitos especiais de propriedades mecânicas e de soldabilidade são fundamentais, como longarinas, travessas e suportes.

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Quais os requisitos de composição química para análise de panela?

Quais os requisitos de propriedades mecânicas?

Quais os requisitos de resistência ao impacto?

Quais os graus de aços equivalentes em diferentes normas?

Os requisitos gerais para encomenda, fabricação, condições de acabamento e de superfície, embalagem, marcação, certificado, garantia de conformação e tolerâncias dimensionais e de forma para bobinas e chapas finas a quente e bobinas e chapas grossas estão definidos respectivamente nas NBR 11888 e NBR 11889. As bobinas e chapas produzidas, segundo esta norma, devem ser fornecidas nos seguintes graus: LNE200, LNE230, LNE260, LNE280, LNE315, LNE355, LNE380, LNE400, LNE420, LNE460, LNE500, LNE550, LNE600, LNE650 e LNE700.

O Anexo A, como informação, apresenta na Tabela A.1 os graus de equivalência de aço em diferentes normas. Estes aços apresentam aptidão à soldagem. No entanto, considerando-se que o comportamento durante e após a operação de solda, depende não somente das características do aço, mas também das dimensões e forme da peça, o sucesso desta operação depende da correta observação das técnicas e procedimentos aplicáveis a cada tipo de operação de solda.

Microestrutura, inclusões não metálicas ou outros defeitos internos não podem afetar as características mecânicas ou a aptidão à conformação, nem o aspecto superficial do material, antes e depois da conformação. A amostragem deve ser feita conforme as NBR 11888 e NBR 11889, sendo retirada uma amostra para os ensaios de tração por lote de 90 t ou fração.

Cada lote deve conter somente materiais de mesmo grau, espessura nominal e condições de produção idênticas. Por acordo entre produtor e consumidor no momento da entrada do pedido, os resultados de ensaios mecânicos podem ser determinados por métodos matemáticos do processo produtivo. Os corpos de prova para os ensaios de tração e dobramento devem ser retirados transversalmente à direção de laminação.

Basicamente, pode-se dizer que o aço é uma liga de ferro e carbono. O ferro é encontrado em toda crosta terrestre, fortemente associado ao oxigênio e à sílica. O minério de ferro é um óxido de ferro, misturado com areia fina.

O carbono é também relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal. O carvão exerce duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas (cerca de 1.500 ºC) necessárias à fusão do minério.

Como redutor, associa-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro. O processo de remoção do oxigênio do ferro para ligar-se ao carbono chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno.

Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. O minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado, para obtenção do coque, dele se obtendo ainda subprodutos carboquímicos.

No processo de redução, o ferro se liquefaz e é chamado de ferro gusa ou ferro de primeira fusão. Impurezas como calcário, sílica, etc. formam a escória, que é matéria-prima para a fabricação de cimento. A etapa seguinte do processo é o refino. O ferro gusa é levado para a aciaria, ainda em estado líquido, para ser transformado em aço, mediante queima de impurezas e adições. O refino do aço se faz em fornos a oxigênio ou elétricos.

Finalmente, a terceira fase clássica do processo de fabricação do aço é a laminação. O aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e transformado em produtos siderúrgicos utilizados pela indústria de transformação, como chapas grossas e finas, bobinas, vergalhões, arames, perfilados, barras, etc.

Também, pode-se dizer que as usinas de aço do mundo inteiro classificam-se segundo o seu processo produtivo As integradas operam as três fases básicas: redução, refino e laminação e participam de todo o processo produtivo e produzem aço. As semi-integradas operam duas fases: refino e laminação. Estas usinas partem de ferro gusa, ferro esponja ou sucata metálica adquiridas de terceiros para transformá-los em aço em aciarias elétricas e sua posterior laminação.

Além disso, em função dos produtos que preponderam em suas linhas de produção, as usinas também podem ser assim classificadas: de semiacabados (placas, blocos e tarugos); de planos aços carbono (chapas e bobinas); de planos aços especiais / ligados (chapas e bobinas); de longos aços carbono (barras, perfis, fio máquina, vergalhões, arames e tubos sem costura); e de longos aços especiais / ligados (barras, fio-máquina, arames e tubos sem costura). Existem ainda unidades produtoras chamadas de não integradas, que operam apenas uma fase do processo: processamento (laminação ou trefilas) ou redução.

A laminação é feita, geralmente, de placas e tarugos, adquiridos de usinas integradas ou semi-integradas e os que relaminam material sucatado. No mercado produtor operam ainda unidades de pequeno porte que se dedicam exclusivamente a produzir aço para fundições.

A trefilação é feita por unidades que dispõem apenas de trefilas, em que produtores de arames e barras utilizam o fio-máquina como matéria prima. A redução é feita pelos produtores de ferro gusa, os chamados guseiros, que têm como característica comum o emprego de carvão vegetal em altos fornos para redução do minério, mas que se trata de atividade industrial distinta.

Dessa forma, pode-se dizer que os laminados a quente são os materiais processados a uma temperatura tal que as deformações (laminação) efetuadas não acarretam endurecimento ao material, como por exemplo, quando deformamos o chumbo (lembre-se dos revestimentos dos gargalos de alguns vinhos) que, à temperatura ambiente, conserva a sua plasticidade sem endurecer. Por ser trabalhado a altas temperaturas a sua superfície e tolerâncias dimensionais são menos exigentes.

Conforme a espessura é definida como chapas grossas (>5 mm) ou tiras a quente, podendo ser fornecidos em bobinas (com limitações) ou em chapas. Sendo intrinsecamente o mesmo produto, a diferença entre estes dois formatos será determinada somente pela manipulação do material. O volume individual de cada unidade depende do tamanho do produto inicial que foi deformado, podendo chegar até 30 t, permitindo combinações de espessura/largura/comprimento da chapa/bobina resultante.

Já existem no mercado empresas que podem processar com até 19 mm de espessura, para corte transversal. No entanto, a grande maioria das instalações disponíveis oferece disponibilidades para até 13 mm de espessura, para cortes transversais ou longitudinais. A grande vantagem do fornecimento em bobinas está na versatilidade de escolha da largura e/ou comprimento que permitam minimizar a sua perda com consequente redução de custo.

Os laminados a quente têm tolerâncias dimensionais mais amplas e sua aplicação é feita em produtos mais robustos tais como equipamentos de base, construções navais, peças a serem retrabalhadas/usinadas, etc. As chapas grossas, face as suas amplas dimensões, são normalmente cortadas através de processos de oxicorte ou plasma que permitem a obtenção de formas variadas de contorno, permitindo ampliação de utilizações.

Todo laminado a quente tem em sua superfície uma camada dura e abrasiva de óxido de ferro que, por algum tempo, o protege de oxidação e caso haja necessidade de trabalho na superfície, a remoção deste revestimento poderá ser obtida através de processos, químico (decapagem) ou físico (escovamento ou jateamento) que poderá ser efetuado de forma continua ou estacionaria.

Os laminados a frio são os produtos obtidos a partir de bobinas a quente decapadas e que sofreram processos de laminação à temperatura ambiente, ocasionando um encruamento (endurecimento) no material. Para redução desse efeito do endurecimento há necessidade de recozimento do produto resultando a bobina a frio, recuperando a maleabilidade perdida pelo trabalho a frio.

Por obter-se um controle muito mais preciso a baixas temperaturas, as características físicas dos laminados a frio são muito superiores às dos laminados a quente, não só na forma como também na superfície. Por essa razão sua aplicabilidade é mais específica, permitindo conformações, como no atendimento às necessidades do setor automobilístico ou de acabamento como a linha branca - eletrodomésticos.

Por serem trabalhados a frio, os esforços de conformações são altos e há limitações nas larguras produzidas. As bobinas laminadas a frio podem também ser revestidas por elementos que preservem algumas condições de aplicações, desde o retardamento da oxidação, até a não contaminação do produto em contato, como ocorre em envasamentos de produtos químicos e alimentares.

As bobinas laminadas a frio, revestidas, são classificadas pelo tipo de revestimento que podem ser zinco, alumínio, ligas diversas ou pré-pintura, podendo ou não, serem revestidas nas suas duas faces. Para cada aplicação deverá haver um revestimento adequado que permita a melhor utilização do material.

Por ser mais suscetível a oxidação, as bobinas a frio são fornecidas com alguma proteção que lhes garantam um prazo de estocagem conveniente. A oferta dos produtos laminado a quente e a frio, pelos produtores, respeita uma faixa de espessuras. Caso o item a ser produzido permita a utilização dos materiais tais como apresentados, nas espessuras nominais, conforme padrões ofertados pelos produtores, os custos serão os menores possíveis, por consequência.

Como primeiro estágio da produção de aços laminados planos, as chapas grossas são materiais menos sofisticados e mais rústicos, com espessuras que acima de 5 mm e que, portanto não tem possibilidade de serem bobinadas, com limites mais elevados de tolerância dimensional. Porém, a utilização dos aços laminados depende sempre da aplicabilidade de cada tipo de material. As chapas grossas são normalmente utilizadas em equipamentos de base, como a construção naval, indústrias de máquinas, de peças, etc.

Se o aço vai ser submetido a um acabamento, a alguma intempérie ou solicitação maior de resistência de superfície faz-se então um revestimento, que pode ser à base de zinco ou de alumínio – ou com uma liga de zinco e alumínio. Esse revestimento é feito para melhorar a resistência à corrosão. À beira-mar, por exemplo, é mais conveniente fazer o revestimento com alumínio do que com zinco.

Dependendo de cada caso, faz-se um revestimento mais ou menos intenso, com uma dosagem maior ou menor de zinco ou alumínio por metro quadrado. No caso dos laminados a frios, também é possível produzir chapas pré-pintadas.

O material laminado a frio é mais suscetível a uma oxidação e, portanto, é necessário tratar a superfície para ter um revestimento adequado. Se o revestimento for feito sobre uma superfície contaminada, ele não adere. Nos laminados a frio, normalmente são usados óleo protetores para evitar a oxidação, que inclusive podem ser voláteis, ou seja, óleos que se volatilizam quando se abre a embalagem, o que evita o processo de desengraxe.

FONTE: Equipe Target

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