Aço: O Grande Material Que Constrói Nosso Mundo

Você já pensou sobre do que são feitas as pontes, os carros e até mesmo o garfo que você usa para jantar? Muitos deles são feitos de aço! Eu acredito que o aço é uma das maiores invenções de todos os tempos. É muito forte, pode ser transformado em quase qualquer formato e podemos reciclá-lo para usá-lo de novo e de novo. Este artigo mostrará tudo sobre o mundo legal do aço. Veremos o que é, como as pessoas o fabricam e por que é uma parte tão importante de nossas vidas diárias.

O que é aço, na verdade?

Eu me lembro da primeira vez que descobri sobre o aço. Eu pensava que era apenas um tipo de metal, e é. Mas é um tipo especial de metal. O aço é uma liga de ferro e carbono. Uma liga é o que é feito quando você mistura um metal com outras coisas. Imagine como assar um bolo. Você começa com farinha (que é o nosso ferro) e coloca outras coisas como açúcar e ovos (que são o nosso carbono e outros elementos) para torná-lo perfeito. As principais partes do aço são ferro e carbono. Adicionar essa única coisa torna o ferro muito mais forte. As pessoas usam ferro há milhares de anos, mas quando aprenderam a adicionar carbono, o aço nasceu e mudou o mundo.

A quantidade de carbono, ou seu teor de carbono, é muito importante. Pode mudar como o aço é. Uma pequena quantidade de carbono faz um tipo diferente de aço do que uma grande quantidade de carbono. A maioria do aço tem uma pequena quantidade de carbono, geralmente menos de 2%. Essa pequena quantidade é o que dá ao aço sua grande resistência e outros recursos úteis. Então, quando você olha para um enorme edifício alto, pode agradecer pela mistura especial de ferro e carbono que está garantindo que ele permaneça de pé.

Como as pessoas fazem aço?

Fazer aço é um trabalho muito quente! Começa com minério de ferro, que é um tipo de rocha com muito ferro dentro. Primeiro, descobri que os trabalhadores colocam o minério de ferro em um forno gigante conhecido como alto-forno. Fica super quente lá dentro, mais de 1.500 °C! O calor é usado para fundir o ferro, o que significa que ele derrete o ferro para que saia da rocha. Este ferro derretido é conhecido como ferro gusa.

Mas o ferro gusa não é aço neste ponto. Ele tem muito carbono e outras coisas indesejadas, chamadas elementos de impureza. Para transformá-lo em aço, o ferro gusa é movido para um forno diferente, que às vezes é um forno de arco elétrico. Aqui dentro, eles se livram do carbono extra e das impurezas. É semelhante a limpar o ferro. Eles também podem colocar outras coisas, chamadas elementos de liga, neste ponto para fazer diferentes tipos de aço. É como uma receita exata. Uma vez que a mistura está certa, o aço líquido é derramado e resfriado em muitas formas, como vigas e barras de aço.

O que é o aço-carbono?

Quando você ouve as pessoas falarem sobre aço, elas geralmente estão falando sobre aço carbono. Eu acho legal que o aço carbono seja um dos tipos mais usados. Como o nome diz, sua principal parte de liga é o carbono. Existem diferentes tipos de aço carbono, e eles são classificados por seu teor de carbono. O nível de carbono decide como o aço será, como quão duro ou flexível ele é.

Vamos verificar os principais tipos. Primeiro, há o aço macio, que é um tipo de aço de baixo carbono. Ele não tem muito carbono. Isso permite que ele seja dobrado e soldado facilmente. Como não custa muito, você pode encontrá-lo em todos os lugares! Em seguida, temos o aço de médio carbono. É um pouco mais forte que o aço macio. É usado para itens como peças de carro. Por último, há o aço de alto carbono. Este tipo tem a maior quantidade de carbono, o que o torna muito duro e forte. Mas, essa dureza extra também pode torná-lo mais quebradiço, o que significa que pode quebrar em vez de dobrar. O aço de alto carbono é maravilhoso para fazer ferramentas porque permanece afiado. É um tipo de aço carbono simples.

O que é um aço ligado?

Agora, é aqui que fica muito legal para mim. Às vezes, precisamos que o aço faça coisas ainda mais legais. Podemos precisar que ele pare a ferrugem ou seja muito, muito forte. Essa é a hora em que fazemos aço ligado. Um aço ligado é criado colocando outros elementos na mistura de aço carbono. Esses elementos de liga dão ao aço poderes especiais!

Pense nisso como dar superpoderes ao nosso herói, o aço, que já é forte. Algumas coisas frequentemente adicionadas são manganês, níquel, cromo, molibdênio e tungstênio. Por exemplo, adicionar cromo pode fazer aço inoxidável, que é ótimo para parar a ferrugem. Colocar manganês pode tornar o aço mais duro e mais capaz de lidar com muito uso. O níquel é outro elemento que pode torná-lo mais resistente e ajudar a parar a corrosão. Os cientistas podem fazer milhares de diferentes ligas de aço para certos trabalhos. De peças aeroespaciais a ferramentas para médicos, há uma liga especial para o trabalho. Essa variedade de aço o torna muito útil.

Você já ouviu falar de aço inoxidável?

Tenho certeza de que você tem aço inoxidável em sua cozinha. Suas colheres, garfos e talvez sua pia da cozinha provavelmente são feitos dele. O aço inoxidável é um ótimo tipo de liga que é conhecido por ser ótimo em não enferrujar. Isso significa que não fica enferrujado sem muito esforço. Você pode colocar um garfo de aço inoxidável na água, e ele permanecerá brilhante. Um pedaço normal de aço carbono começaria a ficar enferrujado e mudaria para uma cor marrom.

Qual é a parte secreta? É um elemento de liga conhecido como cromo. Para ser chamado de aço inoxidável, o aço precisa ter um mínimo de 10,5% de cromo em sua composição. O cromo faz uma cobertura muito fina e clara no topo do aço. Se esta cobertura for arranhada, ela se conserta imediatamente se houver oxigênio por perto! Às vezes, os criadores adicionam níquel para torná-lo ainda mais forte no combate à corrosão de ácidos e outras coisas difíceis. Esta é a razão pela qual o aço inoxidável é ótimo para itens que estão na água com frequência ou precisam ser mantidos muito limpos.

O que é Aço Ferramenta?

Imagine-se tentando construir uma casa sem martelo ou serra. Isso não seria possível! As ferramentas que temos para cortar, moldar e construir precisam ser criadas a partir de algo muito, muito resistente. Este é o trabalho para o aço ferramenta. Como você provavelmente pode dizer pelo nome, o aço ferramenta é para fazer ferramentas. É um tipo especial de aço ligado feito para ser muito duro, forte e capaz de resistir ao calor e muito uso.

Existem muitos tipos de aço ferramenta. O tipo exato de aço ferramenta é baseado em para o que ele será usado. Para torná-los tão resistentes, eles são frequentemente tratados termicamente. Isso significa aquecer o metal a uma temperatura muito alta e depois resfriá-lo rapidamente. Esta ação pode criar uma forma muito dura no aço conhecida como martensita. Diferentes elementos como tungstênio e molibdênio são colocados para tornar o aço ferramenta certo para diferentes trabalhos. Por exemplo, algumas ferramentas têm que permanecer afiadas mesmo que fiquem muito quentes ao cortar outro metal. A liga especial no aço ferramenta dá a ele essa grande capacidade de lidar com o calor.

Você Consegue Soldar Aço?

Sim, você definitivamente pode soldar aço! A soldagem é a maneira de juntar duas peças de metal derretendo-as nas bordas e permitindo que esfriem para fazer uma única peça. É semelhante a colá-las, mas usando calor. Como o aço é tão forte, ser capaz de soldá-lo é muito importante. Ele nos permite construir coisas grandes e complicadas como navios, edifícios e pontes a partir de pedaços menores de aço.

Mas, nem todo aço é simples de soldar. O aço macio é famoso por ser muito fácil de soldar, ou soldável. Esta é mais uma razão pela qual é muito usado para construção. À medida que o teor de carbono aumenta no aço de alto carbono, pode ser mais difícil de soldar. O calor da soldagem pode tornar a parte ao redor da solda quebradiça. Às vezes, os soldadores têm que pré-aquecer o metal antes de soldá-lo para evitar que isso aconteça. A capacidade de soldar uma liga é uma parte muito importante de por que ela é útil para um grande projeto.

Como Mudamos as Propriedades do Aço?

Uma das coisas mais legais que descobri sobre o aço é que você pode mudar suas propriedades mecânicas. Não é o mesmo para todos os trabalhos. Você pode torná-lo mais duro, mais macio ou mais resistente com base no que você precisa. Isso geralmente é feito com calor. A maneira de usar o calor para mudar um metal é conhecida como tratamento térmico.

Uma maneira comum é recozer o aço. Quando você recoz o aço, você o aquece e depois permite que ele esfrie muito lentamente. Esta ação torna o aço mais macio e mais dúctil. Um material dúctil é algo que pode ser puxado em forma de fio e não quebrar. Isso é chamado de ductilidade. Mas se você quiser tornar o aço mais duro, você pode aquecê-lo a uma alta temperatura e depois resfriá-lo muito rapidamente, um método chamado têmpera. Isso o torna mais duro e aumenta sua resistência à tração, mas também pode torná-lo mais propenso a ser quebradiço. Então, os engenheiros precisam encontrar a mistura certa para fazer o aço que funciona perfeitamente para um trabalho, incluindo características de design específicas e tolerâncias geométricas.

Por que o aço é ruim em combater a ferrugem?

Eu costumava pensar sobre por que minha bicicleta ficava com manchas de ferrugem se eu a deixasse na chuva. A resposta é corrosão. A corrosão é algo que acontece na natureza onde um metal limpo tenta voltar a ser o que era no início, como minério de ferro. Para o aço, esta ação é conhecida como ferrugem. A maioria dos tipos de aço carbono e aço de baixa liga não são ótimos em parar a ferrugem. Quando o ferro toca oxigênio e água, algo químico acontece que faz óxido de ferro, que conhecemos como ferrugem marrom-avermelhada.

Este é um grande problema, pois a ferrugem pode tornar o aço mais fraco e, no final, fazê-lo quebrar. Para mantê-lo seguro do clima, o aço é frequentemente coberto com algo para protegê-lo. A tinta é uma cobertura fácil e popular. Outra maneira é a galvanização, onde o aço recebe uma camada de zinco em um método chamado galvanização por imersão a quente. O zinco mantém o aço seguro da corrosão. É por isso que itens como postes de luz e guarda-corpos geralmente têm uma aparência prateada e metálica. O diferente, é claro, é nosso amigo brilhante, o aço inoxidável, que tem sua própria maneira de parar a ferrugem!

Podemos Reciclar Aço?

Sim, e esta é a melhor parte! O aço é um dos materiais mais reutilizados na Terra. Eu acredito que essa é uma ótima notícia para o nosso mundo. Quase todo o aço usado em todo o mundo pode ser derretido e usado novamente, e será tão bom quanto. Isso significa que podemos reciclar carros velhos, máquinas de cozinha e latas de alimentos para criar novos itens de aço.

Quando reciclamos aço, economizamos muita energia. Usa muito menos energia para reciclar aço do que para criar novo aço a partir de minério de ferro. Também salvamos coisas da natureza e produzimos menos poluição da escavação em minas e do alto-forno. O aço é coletado, classificado e, em seguida, levado para uma usina onde é colocado em um forno, geralmente um forno de arco elétrico, para ser derretido e transformado em novo aço. A capacidade de reciclar este metal tão simplesmente é uma das maiores coisas boas sobre o uso de aço como material de fabricação. É uma maneira maravilhosa de ajudar nosso planeta.

Key Things to Remember:

• O aço é um metal muito forte feito de ferro e carbono misturados.
• A quantidade de carbono no aço muda como ele é; o aço macio é macio e fácil de dobrar, enquanto o aço de alto carbono é muito duro.
• O aço ligado tem outras coisas como manganês ou níquel adicionados para dar a ele características especiais.
• O aço inoxidável é uma liga especial que é ótima em parar a ferrugem e a corrosão.
• Podemos mudar o quão duro ou elástico o aço é aquecendo-o, como quando o recozemos.
• O aço é ótimo porque podemos reciclá-lo para usá-lo de novo e de novo, o que ajuda nosso planeta.