Aço Carbono Q235: Especificações e Aplicações

O aço carbono Q235 é um aço estrutural de carbono amplamente utilizado, reconhecido por sua confiabilidade em diversas aplicações de fabricação e construção. Esta visão geral detalha suas especificações técnicas de acordo com as normas relevantes.

1. Compreendendo a classificação do aço carbono Q235

O aço Q235 é definido pela norma chinesa GB/T 700-2006. A designação significa:

• “Q”: Representa a resistência ao escoamento.
• “235”: Indica um limite de escoamento mínimo de 235 MPa.

2. Composição química do aço carbono Q235

A composição química varia ligeiramente entre os graus de qualidade definidos pela GB/T 700-2006. Por exemplo, Q235A normalmente contém:

• Carbono (C):14%−0,22%
• Silício (Si):≤0,30%
• Manganês (Mn):≤1,40%
• Fósforo (P):≤0,045% (Observação: diferentes fontes podem listar limites máximos de P/S ligeiramente variados para o Grau A)
• Enxofre (S):≤0,050% (Observação: diferentes fontes podem listar limites máximos de P/S ligeiramente variados para o Grau A)
• Nitrogênio (N):≤0,008% (para Q235A, B, C)
• Elementos residuais como níquel (Ni), cobre (Cu) e arsênio (As) também têm limites especificados.

Os graus Q235B, C e D têm controles progressivamente mais rigorosos sobre os teores de carbono e impurezas.

3. Propriedades mecânicas do aço carbono Q235

As propriedades mecânicas do Q235, de acordo com a norma GB/T 700-2006, dependem da espessura do material. As principais propriedades incluem:

• Limite de escoamento (ReH​): Espessura ≤16 mm é 235 MPa, 16-40 mm é 225 MPa e >40 mm é 215 MPa.
• Resistência à tracção (Rm​): Geralmente varia de 315 a 490 N/mm², variando com a espessura.
• Alongamento (A%): Varia de acordo com a espessura e o grau.

4. Tratamento térmico e aprimoramento de superfície do aço carbono Q235

Embora frequentemente usado em seu estado original, o Q235 pode sofrer tratamento térmico para requisitos específicos:

• Normalizando: Geralmente realizado em torno de 900-920℃.
• Endurecimento de superfície: Para aplicações que exigem maior resistência ao desgaste (por exemplo, moldes simples, ferramentas para materiais mais macios), técnicas como cementação, carbonitretação ou processos especializados de têmpera podem ser aplicadas. Com tratamentos específicos, a dureza superficial pode atingir até 62-65 HRC ou mais.
• Têmpera: A têmpera direta (às vezes sem revenimento) atingiu níveis de dureza em torno de 36−40 HRC para componentes como punções.

5. Aplicativos

A versatilidade e a relação custo-benefício do Q235 levam ao seu uso em diversas aplicações:

• Aço Estrutural Geral: Amplamente utilizado em edifícios, pontes (designado Q235q) e outras estruturas.
• Aço resistente às intempéries: O grau Q235NH oferece melhor resistência à corrosão atmosférica.
• Componentes: Usado para ferramentas agrícolas, tubos formados a frio, peças de bicicletas (por exemplo, tubos de eixo via extrusão a frio) e como material base para placas compostas ou ferramentas de superfície endurecida.
• Caldeira/Vasos de Pressão: Existem notas específicas, embora Q235R não tenha sido detalhado no texto de origem.

6. Equivalentes de Padrões Internacionais

Os aços Q235 possuem equivalentes em outras normas internacionais importantes. Por exemplo:

• Q235A: Semelhante a ISO E235A, JIS SM400B, ASTM Grau 65 (240), EN S235JR (1.0038), DIN S235JR, ГОСТ СТЗКП2.
• Q235B: Semelhante a EN S235JR (1.0038), ASTM A36.
• Q235C: Semelhante à EN S235J0 (1.0114).
• Q235D: Semelhante à EN S235J2 (1.0117).

Observe que, embora frequentemente considerados equivalentes, podem existir pequenas variações nos limites de composição química e nos requisitos de propriedades mecânicas entre as normas. Sempre verifique com a norma específica exigida para sua aplicação.

7. Considerações sobre processamento

O processamento adequado é essencial para o Q235. Por exemplo, o recozimento incorreto pode levar à formação de fases frágeis (cementita terciária) nos contornos de grão, impactando negativamente a ductilidade e a tenacidade. A adesão aos parâmetros de processamento adequados é crucial para atingir o desempenho desejado do material.