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Aço

Química

O aço é uma liga metálica formada principalmente de ferro e carbono, possui maior aplicação que o próprio ferro e pode ser usado para produzir outras ligas.
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O aço é uma liga metálica composta por aproximadamente 98,5% de Fe (ferro), 0,5 a 1,7% de C (carbono) e traços de Si (silício), S (enxofre) e P (fósforo). Portanto, o seu componente principal é o metal ferro, que, conforme mostrado no texto “Ferro”, é obtido em siderúrgicas por meio do seu principal mineral, a hematita, Fe2O3. A palavra “siderurgia”, que vem do grego, significa “trabalho feito sobre o ferro” e trata-se, em geral, de um campo específico da metalurgia que transforma o ferro em aço.

O ferro obtido nas siderúrgicas não é puro, mas possui de 2 a 5% de carbono em sua constituição e é chamado de ferro-gusa. Assim, antes de ser transformado em aço, o ferro precisa ser purificado. Uma das formas de se fazer isso é por injetar gás oxigênio no interior do alto-forno onde o ferro é produzido. O carbono reage, então, com o oxigênio e forma dióxido de carbono (CO2), que é um gás que se desprende, separando-se do ferro.

Produção de ferro e aço em siderúrgica

O ferro usado para fazer o aço fica com a porcentagem de carbono mencionada, cerca de 0,5 a 1,7%. Essa liga metálica possui cor branco acinzentada, ponto de fusão próximo de 1 300 ºC e densidade igual a 7,7 g/cm3.

Atualmente, a obtenção do ferro é pequena em relação à produção de aço. Em 2008, por exemplo, a produção anual de aço passou de um bilhão de toneladas em todo o mundo. O aço possui maior preferência em razão de suas ótimas propriedades, como poder ser trabalhado pela forja, laminação e extrusão, o que é difícil de ser feito com o ferro metálico; possui também maior tenacidade (resistência mecânica) e maior dureza (capacidade de riscar outros materiais – propriedade levada em consideração ao se usar aço em objetos de corte). Outro ponto a seu favor é seu baixo custo em relação a outros metais e ligas metálicas que também possuem boa resistência mecânica.

O ferro e o aço são aplicados em diversos materiais com que temos contato no cotidiano, tais como panelas, caldeiras, palhas de aço usadas para limpeza e polimento, mesas, portões, carrocerias, rodas de automóveis, pontes, pregos, parafusos, alicates etc. Uma de suas principais aplicações tem sido na construção civil, como no concreto armado, que é um concreto em estruturas de aço. Essa estrutura, além de diminuir o tempo da construção e o custo da obra com mais materiais que seriam gastos, também permite que sejam construídos vários andares, pois é o aço que fornece a resistência à tração ou à força perpendicular ao edifício, como a força dos ventos.

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Estrutura de concreto armado feito com aço para edifício

Além disso, o aço pode ser aplicado na fabricação de outros tipos de ligas metálicas com diferentes propriedades que podem ser utilizados de acordo com a necessidade.

Como exemplo, temos o aço inoxidável, que é composto de 74% de aço comum, 18% de Cr (cromo) e 8% de Ni (níquel). Como o próprio nome diz, o aço inoxidável não se oxida ou não sofre corrosão facilmente, como ocorre com o ferro. Isso ocorre em razão da presença de cromo em sua constituição, pois esse metal reage com o oxigênio do ar e forma uma fina e invisível camada de óxido de cromo que dificulta que o ferro sofra corrosão, formando a ferrugem. O aço inoxidável é muito utilizado em talheres, utensílios de cozinha e em decoração.

Utensílios domésticos feitos de aço inoxidável

Essa propriedade de praticamente não se oxidar é muito importante, pois calcula-se que uma parcela maior que 30% do aço produzido no mundo seja usado para reposição de peças e partes de equipamentos e instalações que são deterioradas pela corrosão, o que causa grandes prejuízos econômicos, sociais e ambientais.

Outra liga é a chamada de invar, que possui 64% de aço e 36% de Ni (níquel). Há também a platinite, formada por 54% de aço e 46% de Ni. Ambas possuem como principal propriedade o baixo coeficiente de dilatação, sendo que a primeira liga é usada em pêndulos, cronômetros, réguas graduadas e tubos de televisor. Já a platinite é usada em partes metálicas soldadas ao vidro nas lâmpadas incandescentes.

Há também o aço que possui 94% de Fe (ferro), 5% de W (tungstênio) e 1% de C (carbono), que é extramente duro, sendo usado em ferramentas de corte. Por último, podemos citar a liga formada por 86% de Fe (ferro), 13% de Mn (manganês) e 1% de C (carbono). Sua propriedade principal é a dureza, sendo usada em trilhos.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Pilha de tubos de aço
Pilha de tubos de aço

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Aço"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aco.htm. Acesso em 17 de abril de 2021.

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