SAE J1392 Grau 045SH Aço Laminado a Quente – Propriedades Mecânicas e Térmicas

Visão Geral do SAE J1392 Grau 045SH (Laminado a Quente)

O SAE J1392 Grau 045SH na condição laminada a quente é um aço de médio-baixo carbono (0,25% C) com manganês padrão (0,9%), completando a família de graus de alta resistência da série 045 (junto com 045BH e 045CH). A designação "SH" (Special High-strength) na condição laminada a quente indica uma especificação que pode incluir requisitos suplementares de teste, controle de qualidade mais rigoroso ou atendimento a especificação de cliente específica, mantendo a mesma composição base dos graus irmãos.

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	23,0 °C	18 %	–
Alongamento A50	23,0 °C	18 %	–
Coeficiente de Poisson	23,0 °C	0,29	Típico para aço de baixo carbono
Módulo de cisalhamento	23,0 °C	82 GPa	Típico para aço de baixo carbono
Limite de escoamento	23,0 °C	310 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

Elemento	Valor (% em peso)	Comentário
Carbono (C)	0,25 %	–
Ferro (Fe)	98,85 – 100 %	Base
Manganês (Mn)	0,9 %	–

Propriedades Tecnológicas

Propriedade	Valor
Histórico de processamento	Laminado a quente

Tríade de Alta Resistência Laminada a Quente: 045BH, 045CH, 045SH

Os três graus apresentam composição química idêntica na condição laminada a quente:

Grau	Carbono (%)	Manganês (%)	Processamento	Posicionamento
045BH	0,25	0,9	Laminado a quente	Especificação base alta resistência
045CH	0,25	0,9	Laminado a quente	Especificação alternativa alta resistência
045SH	0,25	0,9	Laminado a quente	Especial alta resistência (requisitos suplementares)

O que "Special" (SH) Pode Implicar na Condição Laminada a Quente

• Controle de microestrutura: Requisitos de tamanho de grão, ferrita/perlita bandada
• Propriedades de tenacidade: Ensaio Charpy V em temperatura específica (ex: -20°C, -40°C)
• Qualidade superficial: Critérios mais rigorosos para carepa, riscos, inclusões
• Planicidade: Tolerâncias especiais (ex: "flatness critical")
• Teste de envelhecimento: Verificação de ausência de envelhecimento por deformação
• Rastreabilidade estendida: Certificação 3.2 (EN 10204) ou equivalente
• Homogeneidade: Limites mais apertados de variação de propriedades ao longo da bobina/chapa

Aplicações Típicas (Condição Laminada a Quente)

• Componentes estruturais automotivos de segurança (longarinas, pilares, travessas)
• Estruturas de chassis para veículos comerciais pesados
• Equipamentos de elevação e transporte (guindastes, pontes rolantes)
• Estruturas metálicas para construção (perfis, tubos, chapas)
• Implementos agrícolas de alta solicitação
• Vasos de pressão e tubulações de baixa pressão (quando especificado)
• Peças que requerem tenacidade garantida a baixa temperatura

Comparação: Versão HR vs. Versão CR (ID 1004038498)

Característica	045SH Laminado a Quente (Este Artigo)	045SH Laminado a Frio e Revestido (ID 1004038498)
Carbono	0,25%	0,25%
Manganês	0,9%	1,2%
Acabamento	Carepa de laminação	Liso, revestido
Tolerâncias	Padrão HR	Apertadas CR
Encruamento	Nenhum (recristalizado)	Significativo (laminação a frio)
Limite de Escoamento Típico	~310 MPa	~310-400 MPa (encruamento)
Conformabilidade	Moderada	Limitada (maior dureza)
Proteção Corrosão	Requer pós-processo	Integrada (revestimento)
Custo Relativo	Base (1.0x)	~1.3-1.5x

Processamento e Fabricação

Soldagem – Considerações para Grau "Special"

Para aplicações críticas onde o 045SH é especificado:

• Qualificação de procedimento (WPS/PQR): Obrigatória per código aplicável (AWS D1.1, ASME IX, ISO 15614)
• Consumíveis rastreáveis: Certificados 3.1/3.2, baixo hidrogênio (< 5 ml/100g H2 difusível)
• Controle de aporte de calor: Registro contínuo (monitoramento digital recomendado)
• Pré-aquecimento documentado: Termopares ou pirômetro, registro por junta
• Ensaio não destrutivo: US/RT 100% em juntas críticas, Partículas Magnéticas/Líquido Penetrante em soldas de filete

Conformação a Frio

Raio de dobra mínimo: 2-3x espessura. Para conformação complexa, a versão laminada a frio (ID 1004038498) ou graus 045AL/045BL/045CL são mais adequados.

Tratamento Térmico (Se Necessário)

• Normalização: 890-950°C / resfriamento ar – refina grão, homogeneiza propriedades
• Alívio de tensões: 550-620°C / 1h por 25mm espessura – pós-soldagem ou pós-conformação severa
• Não recomendado: Têmpera/revenimento (baixo carbono impede formação de martensita)

Resumo da Série SAE J1392 Grau 045

Grau	C (%)	Mn HR (%)	Mn CR (%)	Processamentos	Foco Principal
045AL	0,13	0,9	–	HR	Conformabilidade máxima, custo otimizado
045BL	0,17	0,9	1,2	HR / CR+Revestido	Conformação profunda, equilíbrio propriedades
045BH	0,25	0,9	1,2	HR / CR+Revestido	Alta resistência padrão
045CH	0,25	0,9	1,2	HR / CR+Revestido	Alta resistência alternativa
045CL	0,13	0,9	1,2	HR / CR+Revestido	Conformabilidade máxima (alt. 045AL/BL)
045SH	0,25	0,9	1,2	HR / CR+Revestido	Alta resistência especial (requisitos +)