1. Tendência central de resistência ao rendimento versus temperatura
Faixa-de alta temperatura (maior ou igual a 200 graus):
À medida que a temperatura aumenta, o movimento térmico atômico na microestrutura do aço (ferrita + perlita) se intensifica, reduzindo a resistência ao movimento de discordância. A força de rendimentodiminui gradualmente-para cada aumento de 100 graus, o limite de escoamento normalmente cai de 15 a 25%. A 600 graus (próximo à temperatura de austenitização), a resistência ao escoamento cai para aproximadamente 30% do valor da temperatura-ambiente e o aço perde capacidade de suporte de carga-estrutural.Temperatura-ambiente a baixa-faixa de temperatura (20 graus a -60 graus):
À medida que a temperatura diminui, o movimento atômico fica mais lento e o movimento de deslocamento é prejudicado. A força de rendimentoaumenta constantemente-por exemplo, Q355NH tem um limite de escoamento-à temperatura ambiente maior ou igual a 355 MPa; a -20 graus, esse valor sobe para ~380–400 MPa; a -40 graus, pode atingir ~420–450 MPa.Temperatura de transição frágil (BTT):
Quando a temperatura cai abaixo do BTT (normalmente -40 graus a -60 graus para aços de intemperismo padrão), o limite de escoamento continua a aumentar acentuadamente, masa resistência cai drasticamente, levando ao risco de fratura frágil mesmo com baixa tensão. É por isso que testes de impacto em baixas-temperaturas são necessários para aços resistentes ao intemperismo usados em regiões frias.
2. Principais fatores que influenciam a sensibilidade à temperatura
Composição da liga: Os aços resistentes ao intemperismo contêm Cu, Cr, Ni-esses elementos refinam a estrutura do grão e reduzem ligeiramente a sensibilidade à temperatura do limite de escoamento. Classes de alta-resistência (por exemplo, Q550NH) têm maior sensibilidade à temperatura do que classes de baixa-resistência (por exemplo, SPA-H) devido à sua microestrutura mais densa.
Microestrutura: Aços com grãos de ferrita mais finos têm resistência ao escoamento mais estável em baixas temperaturas, pois os limites dos grãos bloqueiam o movimento das discordâncias de forma mais eficaz, sem causar falhas frágeis.
Histórico de processamento: O trabalho a frio (por exemplo, achatamento, flexão) aumenta a tensão residual, o que torna o limite de escoamento mais sensível às mudanças de temperatura, especialmente em baixas temperaturas.
3. Implicações de Engenharia
Paraaplicações estruturais externas em regiões temperadas(faixa de temperatura -20 graus a 100 graus), a mudança no limite de escoamento é moderada e pode ser ignorada no projeto de rotina (use o limite de escoamento em temperatura ambiente como base do projeto).
Paraaplicativos-de regiões frias(temperatura menor ou igual a -20 graus), os cálculos do projeto devem considerar o aumento da resistência ao escoamento, mas também verificar a resistência ao impacto em baixa temperatura para evitar fratura frágil.
Paraaplicações-de alta temperatura(por exemplo, perto de fornos industriais), aços intemperizados não são recomendados-sua resistência ao escoamento cai significativamente acima de 300 graus e altas temperaturas aceleram o descascamento da pátina e a corrosão.
