BOBINA · CHAPA FINA · CHAPA GROSSA

PROPRIEDADE DO MATERIAL

Ponto de fusão do aço: solidus, liquidus e faixas típicas

Compare solidus e liquidus do aço, faixas de graus inoxidáveis e cuidados ao usar esses dados em processos e projeto.

O aço não possui um único ponto de fusão aplicável a todos os graus. Trata-se de uma liga à base de ferro com carbono e outros elementos em proporções que variam conforme o material. Durante o aquecimento, muitos aços atravessam uma faixa entre o solidus, quando surge a primeira fração líquida, e o liquidus, quando a liga se encontra totalmente líquida no modelo de equilíbrio adotado.

A BSSA indica, como referência, 1400–1450°C para 304/304L e 1375–1400°C para 316/316L. Os aços carbono também apresentam solidus e liquidus dependentes da composição.

Referência rápida

Melting-temperature reference
MaterialFaixa de referência
Ferro puroaprox. 1535–1538°C
304 / 304L1400–1450°C
316 / 316L1375–1400°C
4301425–1510°C
4101480–1530°C

Role a tabela para ver todas as colunas →

Os intervalos de inoxidáveis acima vêm da tabela BSSA/ASM e servem como referência técnica. Controle de processo requer dados adequados ao grau e, quando aplicável, à composição da corrida.

Solidus e liquidus

Ao atingir o solidus, a liga começa a formar líquido. Entre solidus e liquidus coexistem sólido e líquido. O liquidus define o limite superior dessa região de duas fases.

A diferença é relevante em siderurgia, fundição, soldagem e simulações térmicas. Um valor arredondado para “ponto de fusão do aço” pode omitir a faixa que controla o início e o fim da fusão.

Esquema da faixa entre solidus e liquidus de um aço.

Efeito da composição

O sistema Fe-C fornece a base para interpretar os aços carbono. O teor de carbono altera os campos de fase e as temperaturas associadas. Manganês, silício, cromo, níquel, molibdênio e outros elementos modificam ainda mais o comportamento de solidificação.

Termos de família, como aço carbono ou aço inoxidável, não definem uma temperatura exata. Para cálculos de processo, use a composição do grau ou da corrida e uma fonte termodinâmica, especificação de processo ou dado do produtor devidamente qualificado.

Faixas de alguns inoxidáveis

Melting-temperature reference
Grau°C°F aprox.
316 / 316L1375–14002507–2552
304 / 304L1400–14502552–2642
321 / 3471400–14252552–2597
17-4PH1400–14402552–2624
4301425–15102597–2750
4101480–15302696–2786

Role a tabela para ver todas as colunas →

Faixas de fusão de graus selecionados de aço inoxidável.

Aço carbono

O aço carbono também apresenta uma faixa de fusão ligada à química. Identifique o grau ou a análise da corrida, defina se a necessidade é solidus, liquidus ou temperatura operacional do processo e use a referência apropriada. O ferro puro ajuda a estabelecer uma escala física, porém não substitui o dado do aço comercial.

Fusão e temperatura de serviço

Resistência mecânica, rigidez, oxidação e estabilidade dimensional mudam em temperaturas muito inferiores à fusão. Projetos de alta temperatura precisam das propriedades do material na faixa real de serviço e das regras do código aplicável.

A BSSA mostra que materiais com faixas de fusão semelhantes podem apresentar temperaturas máximas de serviço diferentes. Equipamentos de forno, exaustão quente e componentes pressurizados devem ser avaliados com dados de alta temperatura adequados.

Soldagem e fundição

Na soldagem, uma pequena região forma a poça líquida enquanto a zona adjacente percorre ciclos térmicos em estado sólido. Na fundição, é comum trabalhar acima do liquidus para obter o superaquecimento necessário ao fluxo e ao enchimento. Esse valor depende de química, processo, seção e equipamento.

Ao consultar uma tabela, registre o grau, a definição do valor, a fonte e a composição associada. Isso evita tratar um número genérico como propriedade universal do aço.

Fonte das faixas do aço inoxidável: BSSA / ASM.

Fontes técnicas