DIN 17210 Grau 20CrS4 Aço Recozido Mole: Alta Resistência ao Desgaste e Usinabilidade
Visão Geral
O aço 20CrS4 é utilizado para peças com alta solicitação de desgaste e melhor usinabilidade na engenharia de veículos e mecânica (ex.: árvores de cames, pinos de pistão, engrenagens). A temperatura mínima de aplicação é de -25 °C, com melhor aplicação de 5 a 10 mm de dimensão nominal. A adição de enxofre melhora significativamente a usinabilidade.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|
| Densidade | 20 °C | 7,83 – 7,85 g/cm³ |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|
| Módulo de elasticidade (E) | -100 °C | 217 GPa |
| 20 °C | 210 – 212 GPa |
| 100 °C | 207 GPa |
| 200 °C | 195 – 199 GPa |
| 300 °C | 185 – 192 GPa |
| 400 °C | 184 GPa |
| 500 °C | 175 GPa |
| 600 °C | 164 GPa |
| Coeficiente de Poisson | 20 °C | 0,28 |
| Módulo de cisalhamento (G) | 20 °C | 81 GPa |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|
| Coeficiente de expansão térmica | -100 °C | 1,05 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,15 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,10 – 1,21 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,12 – 1,27 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,25 – 1,32 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,36 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,40 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,44 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Temperatura máxima de serviço (longo prazo) | – | -25 a 0 °C | |
| Ponto de fusão | – | 1382 – 1529 °C | Típico para aço cromo |
| Calor específico | -100 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 460 – 461 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 479 – 480 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 499 – 520 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400 °C | 536 J/(kg·K) | |
| 500 °C | 558 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 587 J/(kg·K) | |
| Condutividade térmica | 20 °C | 44 – 45,1 W/(m·K) | |
| 100 °C | 41,9 – 45,1 W/(m·K) | |
| 200 °C | 39,8 – 44,1 W/(m·K) | |
| 300 °C | 41,9 W/(m·K) | |
| 400 °C | 39,4 W/(m·K) | |
| 500 °C | 36,9 W/(m·K) | |
| 600 °C | 34,4 W/(m·K) | |
| Difusividade térmica | 20 °C | 12,5 mm²/s | |
| 100 °C | 11,6 mm²/s | |
| 200 °C | 10,6 mm²/s | |
| 300 °C | 9,5 mm²/s | |
| 400 °C | 8,4 mm²/s | |
| 500 °C | 7,1 mm²/s | |
| 600 °C | 5,8 mm²/s | |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|
| Resistividade elétrica | 20 °C | 1,6 – 2,31 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 2,84 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 3,58 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 4,48 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 5,52 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C | 6,71 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 600 °C | 8,06 × 10⁻⁷ Ω·m |
Composição Química (Valores típicos em % de massa)
| Elemento | Teor |
|---|
| Carbono (C) | 0,17 – 0,23 % |
| Cromo (Cr) | 0,9 – 1,2 % |
| Manganês (Mn) | 0,6 – 0,9 % |
| Fósforo (P) | 0,04 % |
| Silício (Si) | 0,4 % |
| Enxofre (S) | 0,02 – 0,035 % |
Aplicações Típicas
- Árvores de cames (camshafts)
- Pinos de pistão
- Engrenagens de precisão
- Peças que exigem boa usinabilidade combinada com resistência ao desgaste
Tratamento Térmico
Fornecido no estado recozido mole (+A). Para uso final, é normalmente cementado, temperado e revenido. O teor de enxofre (0,02–0,035%) promove a formação de sulfetos de manganês que atuam como quebra-cavacos, melhorando a usinabilidade.
