ASTM A109 Grau No. 3 Quarter-Duro – Especificações e Propriedades

Visão Geral

A ASTM A109 Grau No. 3 Quarter-Hard (Quarter-Duro) é uma condição de têmpera leve (1/4 duro) para tiras de aço carbono laminadas a frio. Oferece boa conformabilidade com resistência moderada, sendo ideal para peças que requerem dobra, estampagem leve ou formação de perfil, mantendo certa resistência mecânica.

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	13 – 27 %	Boa conformabilidade
Dureza Rockwell B	23,0 °C	60 – 75 HRB	–
Dureza Rockwell Superficial 15-T	23,0 °C	80 – 85 HR15T	–
Dureza Rockwell Superficial 30-T	23,0 °C	56 – 67 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	310 – 450 MPa	Faixa típica para têmpera quarter-hard

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 %

Comparação de Têmperas ASTM A109

Têmpera	Dureza HRB	Tração (MPa)	Along. A50 (%)	Raio Dobra Mín. (x esp.)	Uso Principal
Recozido	50-65	270-350	25-35%	0-0,5	Conformação severa
Quarter-Hard (Nº3)	60-75	310-450	13-27%	0,5-1,0	Perfis, molas leves, clipes
Half-Hard (Nº2)	70-85	380-520	4-16%	1,0-2,0	Molas, fixadores, lâminas
3/4 Hard	80-90	450-590	2-8%	2,0-3,0	Molas pesadas
Full Hard	85-95	520-690	1-4%	Não dobra	Molas planas, lâminas

Aplicações Típicas do Quarter-Hard

Perfis conformados a frio (canais, ângulos, chapéus)
Molas leves e clipes de retenção
Componentes estampados com dobras moderadas
Fitas para embalagem (strapping) leve
Componentes de mobiliário metálico
Blindagem eletromagnética (cans, shields)
Peças que requerem posterior têmpera ou tratamento térmico

Vantagens do Grau No. 3 Quarter-Hard

Excelente compromisso resistência/conformabilidade
Baixo retorno elástico (springback) comparado a têmperas superiores
Boa qualidade superficial para pintura/revestimento
Dimensionalmente estável
Custo inferior a aços ligados de resistência similar

Diretrizes de Fabricação

Dobra: Raio mínimo 0,5 a 1,0 x espessura (sentido transversal)
Estampagem: Adequado para draw moderado; usar lubrificante
Soldagem: Possível com precauções; preferível recozimento localizado
Tratamento térmico posterior: Recozimento a 650-700°C para amolecer; têmpera/revenimento para molas

ASTM A109 Grau 2 Meio-Duro – Especificações e Propriedades do Aço ASTM A109 Grau 4 – Aço Laminado a Frio (Skin-Rolled): Propriedades e Aplicações

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