ASTM A311 Grau 1018 – Aço Trefilado, Aliviado de Tensões e Recozido: Desempenho Superior

Visão Geral

A ASTM A311 Grau 1018 (AISI 1018) é um aço de baixo carbono trefilado a frio (cold-drawn), aliviado de tensões e recozido, amplamente utilizado para eixos, pinos, buchas, hastes e componentes de usinagem que requerem boa usinabilidade, acabamento dimensional preciso e propriedades mecânicas equilibradas.

Propriedades Gerais

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

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	23,0 °C	200 – 215 GPa	Típico para aço de baixo carbono
Alongamento A50	23,0 °C	15 – 18 %
Coeficiente de Poisson	23,0 °C	0,29	Típico para aço de baixo carbono
Redução de área	23,0 °C	35 – 40 %
Módulo de cisalhamento	23,0 °C	82 GPa	Típico para aço de baixo carbono
Resistência à tração	23,0 °C	380 – 485 MPa
Limite de escoamento	23,0 °C	310 – 415 MPa

Propriedades Térmicas

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

Composição Química (AISI 1018)

Elemento	Teor (%)
Carbono	0,15 – 0,20
Manganês	0,60 – 0,90
Fósforo	0,04 (máx.)
Enxofre	0,05 (máx.)

Processamento e Condição de Fornecimento

1. Trefilação a frio (Cold Drawing): Redução de área a temperatura ambiente que aumenta resistência e dureza por encruamento, melhora tolerâncias dimensionais e acabamento superficial.
2. Alívio de tensões (Stress Relief): Aquecimento a 500-600°C para reduzir tensões residuais da trefilação sem alterar significativamente a microestrutura.
3. Recozimento (Annealing): Aquecimento a 650-700°C (recocimento de processo) ou 850-900°C (recocimento completo) para maximizar ductilidade e usinabilidade.

Vantagens da Condição Trefilada + Aliviada/Recozida

• Dimensões precisas (tolerâncias h9, h10 ou superiores)
• Superfície lisa (Ra 0,8 – 1,6 µm típica)
• Boa usinabilidade (corte livre, cavacos quebradiços)
• Propriedades mecânicas consistentes ao longo da barra
• Retidão controlada

Aplicações Típicas

• Eixos, pinos, hastes, buchas, espaçadores
• Peças usinadas em tornos automáticos (CNC, suíços)
• Componentes hidráulicos e pneumáticos
• Fixadores de precisão (parafusos especiais, pinos)
• Peças de máquinas agrícolas e industriais
• Componentes automotivos não críticos

Soldabilidade

Excelente soldabilidade por todos os processos convencionais (SMAW, GMAW, GTAW, SAW). Não requer pré-aquecimento para espessuras típicas. Recomenda-se consumíveis E70XX / ER70S-X. Baixo teor de carbono minimiza risco de têmpera na ZTA.

Tratamento Térmico Pós-Usinagem (Opcional)

• Cementação: Para aumentar dureza superficial (caixas de engrenagens, pinos de desgaste)
• Carbonitretação: Alternativa com menor distorção
• Nitretação: Para dureza superficial extrema sem têmpera