O que é Aço Forjado?
O Aço forjado é obtido através de lingotes de aço que são submetidos ao aquecimento e grandes pressões mecânicas até que o metal adquira o formato desejado. Diferente de outros materiais, o aço não é forjado à frio, sua dureza impede que ele seja trabalhado dessa maneira. Ao passar pelo processo de forja, o metal adquire propriedades diferentes daquelas do aço fundido.
Os lingotes que dão origem ao aço forjado são peças, em geral grandes, de formato retangulares, obtidas através do despejo de aço fundido em um molde. Esses lingotes são trabalhados no estado sólido para adquirirem sua forma final, dessa maneira, grandes quantidades de energia são necessárias nesse processo.
O processo de forja do aço é conhecido há muitos séculos pelo homem e os primeiros registros datam do início do império chinês. No entanto as técnicas modernas de forjamento desse material surgem nos anos de 1800, com o advento da máquinas a vapor e o uso da eletricidade.
Tipos de Aço Forjado
Os tipos de aço forjado dependem do tipo do aço utilizado para fazer o lingote. O Aço Forjado, diferente do fundido, não permite que sejam feitas ligas durante sua confecção. Antes da formação do lingote, no entanto, quando o aço esteve no estado líquido, é possível adicionar elementos para formação de ligas, como níquel, molibdênio entre outros.
Dessa maneira temos duas categorias principais de aços forjados, os Aços forjados a partir do Aço-Carbono ou a partir do Aço-Liga. O Aço-Carbono é uma liga de aço cujo elemento adicionado é o carbono, conferindo maior dureza ao material. O Aço-Liga utiliza outros elementos que não o carbono, para conferir características diferentes ao material.
O Processo de confecção de uma peça em aço forjado é mais trabalhoso e custoso do que em aço fundido, no entanto, o material possui uma resistência mais elevada. Isso ocorre devido ao processo de manufatura da peça, a peça forjada é submetida a pressões que forçam o alinhamento dos grãos de aço em uma mesma direção, diferente do que ocorreria no resfriamento, onde o alinhamento dos grãos seria aleatório.
O Processo de forja do aço gera uma outra característica ao produto final, a Anisotropia. A Anisotropia significa que o aço forjado tem resistências diferentes nos seus eixos. Em outras palavras, como o aço é submetido a um processo mecânico e seu grãos se alinham em uma determinada direção, significa que nos demais eixos sua resistência é menor. Diferente do aço fundido, que é um material isotrópico.
Dessa maneira, o aço forjado é superior em situações onde as tensões tem origem uni axial (um eixo), caso as forças atuantes venham de eixos diferentes, o uso desse material pode ser um problema.
Outra limitação importante do Aço forjado é sua capacidade de confecção. Como a peça é trabalhada no seu estado sólido o tamanho do produto final é um limitação considerável. Peças com espessura muito grande são difíceis de ser trabalhadas e seus custos podem tornar sua produção inviável.