O aço, nos termos mais básicos, é ferro elementar refinado misturado com carbono para formar um material mais forte. No entanto, existem milhares de formas diferentes de aço, pois é um processo químico com dezenas de possíveis produtos químicos adicionados para propriedades específicas. Apesar da ampla variedade de composições diferentes, o aço pode ser classificado em uma das três famílias básicas: aços inoxidáveis, aços para ferramentas e aço macio ou de baixo carbono.
Na fundição, diferentes produtos químicos são adicionados ao aço para propriedades específicas.Química
A diferença mais marcante entre a ferramenta, aço-carbono e aço inoxidável é a composição química do aço. Geralmente, os aços leves são simples, com muito poucos aditivos elementares. Os aços para ferramentas são adaptados para propriedades específicas usando vários aditivos, e os aços inoxidáveis têm concentrações muito grandes de um ou dois elementos. O carbono é talvez o aditivo químico mais crítico, pois determina diretamente a temperabilidade do aço. Aços leves normalmente contêm menos de 1% de carbono em massa; os aços para ferramentas podem conter até 15% ou mais de carbono, assim como os aços inoxidáveis. Os aços inoxidáveis contêm até 20% de cromo e concentrações relativamente altas de níquel, substâncias químicas que normalmente não são adicionadas aos aços leves ou de ferramentas. Os aços para ferramentas podem conter vários aditivos em quantidades vestigiais ou em concentrações mais altas. Esses elementos determinam propriedades físicas e mecânicas específicas.
Propriedades físicas
As propriedades físicas de um aço são determinadas por sua química. Geralmente, os aços leves têm tenacidade moderada e são fáceis de soldar, devido à sua composição simples, mas são propensos à corrosão. Aços inoxidáveis e de moderada a difícil de soldar, devido à sua composição complexa, mas são muito resistentes à corrosão. Os aços para ferramentas têm excelente usinabilidade, temperabilidade e resistência ao desgaste, mas podem ser propensos à corrosão.
Endurecimento
A temperabilidade, ou capacidade de transformar o aço de maleável em duro, é determinada pelo teor de carbono e, em menor grau, por oligoelementos. Como regra, os aços leves geralmente não podem ser endurecidos, pois contêm muito pouco carbono. Alguns aços inoxidáveis podem ser endurecidos, mas nem todas as formas de aço inoxidável possuem essa capacidade. Quase todos os aços para ferramentas podem ser endurecidos, mas com o uso de diferentes meios. Alguns precisam ser temperados com óleo ou água para serem adequadamente endurecidos, enquanto outros são capazes de endurecer no ar após tratamento térmico adequado.
Usos
Aços leves são geralmente os aços mais baratos e os fabricados com maior abundância. Eles são usados como materiais estruturais e como coberturas na construção civil. Os aços inoxidáveis são usados em produtos acabados, como materiais para serviços de alimentação ou como revestimento, onde a resistência à corrosão é necessária. O aço para ferramentas é usado quase que exclusivamente na usinagem e fabricação de ferramentas, embora alguns talheres também sejam feitos de determinadas classes.
