ASTM A109 Grau 2 Meio-Duro – Especificações e Propriedades do Aço

Visão Geral

A ASTM A109 é a especificação padrão para tiras de aço carbono laminadas a frio, com têmpera controlada. O Grau 2 Meio-Duro (Half-Hard) é uma condição de têmpera intermediária, oferecendo equilíbrio entre resistência e conformabilidade. É amplamente utilizado em molas, fixadores e componentes que requerem certa resistência com capacidade de dobra.

Propriedades Gerais

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Densidade	23,0 °C	7,8 – 7,9 g/cm³	Típico para aço baixo carbono

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	23,0 °C	200 – 215 GPa	Típico para aço baixo carbono
Alongamento A50	23,0 °C	4 – 16 %	Varia com espessura e processamento
Dureza Rockwell B	23,0 °C	70 – 85 HRB	–
Dureza Rockwell Superficial 15-T	23,0 °C	83,5 – 88,5 HR15T	–
Dureza Rockwell Superficial 30-T	23,0 °C	63,5 – 73,5 HR30T	–
Coeficiente de Poisson	23,0 °C	0,29	Típico para aço baixo carbono
Módulo de cisalhamento	23,0 °C	82 GPa	Típico para aço baixo carbono
Resistência à tração	23,0 °C	380 – 520 MPa	Faixa típica para têmpera meio-duro

Propriedades Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	23,0 °C	1,32E-5 – 1,38E-5 1/K	Típico para aço baixo carbono
Temperatura máxima de serviço	–	500 °C	Típico para aço carbono
Ponto de fusão	–	1480 – 1526 °C	Típico para aço baixo carbono
Calor específico	23,0 °C	465 J/(kg·K)	Típico para aço baixo carbono
Condutividade térmica	23,0 °C	25 – 93 W/(m·K)	Típico para aço baixo carbono

Propriedades Elétricas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Resistividade elétrica	23,0 °C	1,43E-7 – 1,74E-7 Ω·m	Típico para aço carbono

Propriedades Magnéticas

Propriedade	Valor	Comentário
Temperatura de Curie	770 °C	Típico para aço baixo carbono

Composição Química

Elemento	Teor (% em massa)
Carbono	0,25 %
Cromo	0,15 %
Cobre	0,20 %
Manganês	0,90 %
Molibdênio	0,06 %
Níquel	0,20 %
Fósforo	0,03 %
Enxofre	0,025 %

Condições de Têmpera ASTM A109

Designação	Dureza Rockwell B	Resistência Tração (MPa)	Alongamento A50 (%)	Aplicação
Recozido (Annealed)	50 – 65	270 – 350	25 – 35%	Conformação severa, posterior têmpera
Quarter-Hard (1/4 Duro)	60 – 75	310 – 450	13 – 27%	Conformação moderada, molas leves
Half-Hard (1/2 Duro)	70 – 85	380 – 520	4 – 16%	Molas, clipes, fixadores, lâminas
Three-Quarter-Hard (3/4 Duro)	80 – 90	450 – 590	2 – 8%	Molas de alta resistência, pouca dobra
Full-Hard (Duro)	85 – 95	520 – 690	1 – 4%	Molas planas, lâminas, sem dobra

Aplicações Típicas do Grau 2 Meio-Duro

Molas planas e helicoidais de pequena carga
Clipes, grampos e fixadores retentores
Lâminas de serra manuais e industriais leves
Contatos elétricos e terminais
Réguas, fitas métricas e instrumentos de medição
Componentes de mobiliário e ferragens

Diretrizes de Conformação

Raio de dobra mínimo: 1,0 a 2,0 x espessura (sentido transversal ao laminação)
Sentido de dobra: Preferencialmente transversal à direção de laminação
Recozimento de alívio: 300-400°C por 30-60 min se dobras severas forem necessárias
Soldagem: Não recomendada sem recozimento prévio (risco de trinca)

ASTM A1018 HSLAS-F Grau 480 – Aço Baixo Carbono: Propriedades Mecânicas e Térmicas ASTM A109 Grau No. 3 Quarter-Duro – Especificações e Propriedades

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