00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - CTEC Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA QUÍMICA - CTEC
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Estudo da influência da composição química do aço CA-50 em suas propriedades mecânicas
Autor(es): Melo, Ana Carolina Silva
Primeiro Orientador: Silva, Albanise Enide da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Silva, Jorge José de Brito
metadata.dc.contributor.referee1: Urbina, Maritza Montoya
metadata.dc.contributor.referee2: Vieira, William Gonçalves
Resumo: O processo de produção do aço visa transformar minério de ferro ou sucata ferrosa em um material resistente e versátil. A especificação CA-50, empregada no concreto armado, é uma liga metálica amplamente aplicada na construção civil, nomeada conforme sua resistência mínima especificada de 50 kgf/mm². O objetivo deste trabalho consistiu em entender as relações entre a composição química e as propriedades mecânicas de quarenta amostras de aço CA-50 de duas usinas, vinte amostras para cada, cujas rotas produtivas nominam-se pelos termos “semi-integrada” e “integrada”, de uma mesma empresa siderúrgica renomada em seu setor por dedicar-se à produção e fornecimento de aço de alta qualidade para diversos segmentos. Para isso, realizou-se a análise de Espectrometria de Emissão Óptica (EEO), ensaio de tração, análises estatísticas de regressão linear, análise de variância (ANOVA) e correlações. A partir disso, identificou-se que os componentes C, Mg, Mn, Si, P, S, Cr, Ni, Cu, Sn, Zn, O e N têm maior interferência no produto requerido e que variações em suas proporções podem afetá-lo. No entanto, verificou-se que as diferenças entre os teores dos elementos químicos convergem para valores muito próximos de carbono equivalente. Na usina semi-integrada, a média do Limite de Escoamento (LE) é de 597,25 MPa, enquanto na usina integrada é ligeiramente maior, com uma média de 615,01 MPa. Por outro lado, o Limite de Resistência (LR) médio na usina semi-integrada é de 692,28 MPa, em comparação com 721,55 MPa na usina integrada. Essa diferença quantitativa reflete diretamente na relação LR/LE, que é de 1,16 para a usina semi-integrada e 1,17 para a usina integrada. Embora a variação seja pequena, sugere uma ligeira diferença na ductilidade do material, com a usina integrada apresentando uma tendência ligeiramente maior para uma maior deformação antes da falha. Notou-se que apesar de serem de tipos diferentes, as usinas fonte da liga mantêm valores dentro dos limites estabelecidos pela norma ABNT 7480 para composição química e propriedades mecânicas, sendo a usina integrada a que detêm mais precisão às exigências, o que pode ser explicado pela origem da matéria-prima utilizada. Assim, dentro das amostras estudadas, observou-se que não há considerável influência da composição química sobre as propriedades mecânicas, e isso sugere que outros fatores podem desempenhar um papel mais significativo.
Abstract: The steel production process aims to transform iron ore or ferrous scrap into a strong and versatile material. The CA-50 specification, used in reinforced concrete, is a widely applied alloy in the construction industry, named according to its specified minimum yield strength of 50 kgf/mm². The objective of this study was to understand the relationships between the chemical composition and mechanical properties of CA-50 steel samples from two mills, one semi-integrated and the other integrated, of a renowned steel company known for its dedication to producing and supplying high-quality steel for various sectors. For this purpose, Optical Emission Spectrometry (OES) analysis, tensile testing, linear regression statistical analyses, Analysis of Variance (ANOVA), and correlations were conducted. It was identified that the components C, Mg, Mn, Si, P, S, Cr, Ni, Cu, Sn, Zn, O, and N have the greatest influence on the required product and that variations in their proportions can affect it. However, it was found that the differences in the levels of chemical elements converge to values very close to the equivalent carbon. This contributed to a better understanding of the relationship between the usual constitution of CA-50 steel and its Elongation (E), Tensile Strength (TS), Yield Strength (YS), and the ratio between these limits (YS/TS), which, in turn, assist in selection and quality control. In the semi-integrated mill, the average Yield Strength (YS) is 597.25 MPa, while in the integrated mill, it is slightly higher, with an average of 615.01 MPa. On the other hand, the average Tensile Strength (TS) in the semi-integrated mill is 692.28 MPa, compared to 721.55 MPa in the integrated mill. This quantitative difference directly reflects on the YS/TS ratio, which is 1.16 for the semi-integrated mill and 1.17 for the integrated mill. Although the variation is small, it suggests a slight difference in material ductility, with the integrated mill showing a slightly higher tendency for greater deformation before failure. It was noticed that despite being of different types, the mills supplying the alloy maintain values very close to those established by the ABNT 7480 standard for chemical composition and mechanical properties, with the integrated mill being more precise to the requirements, which can be explained by the origin of the raw material used. Thus, within the studied samples, it was observed that there is no considerable influence of chemical composition on mechanical properties, suggesting that other factors may play a more significant role.
Palavras-chave: Aço CA-50
Composição química
Propriedades mecânicas
Processos produtivos
CA-50 Steel
Chemical composition
Mechanical properties
Production processes
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia Química- Bacharelado
Citação: MELO, Ana Carolina Silva. Estudo da influência da composição química do aço CA-50 em suas propriedades mecânicas. 2025. 69 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/15317
Data do documento: 20-mar-2024
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