DIN 17120 St 44-2: Visão Geral Completa das Propriedades do Aço
Visão Geral do Aço DIN 17120 St 44-2
O DIN 17120 St 44-2 é um aço estrutural de carbono-manganês com maior resistência que os graus St 37. A designação "St 44" indica limite de escoamento mínimo de 44 ksi (≈ 275 MPa/300 MPa), e o sufixo "-2" garante tenacidade ao impacto a 20 °C. É o equivalente ao atual S275JR / S300JR na norma EN 10025-2.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|
| Densidade | 20,0 °C | 7,85 g/cm³ |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|
| Módulo de elasticidade | -100,0 °C | 217 GPa | |
| 20,0 °C | 212 GPa | |
| 100,0 °C | 207 GPa | |
| 200,0 °C | 199 GPa | |
| 300,0 °C | 192 GPa | |
| 400,0 °C | 184 GPa | |
| 500,0 °C | 175 GPa | |
| 600,0 °C | 164 GPa | |
| Alongamento | 20,0 °C | 22 % | |
| Alongamento, transversal | 20,0 °C | 20 % | |
| 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 | 20,0 °C | 410 - 540 MPa | |
| Resistência à tração, transversal | 20,0 °C | 410 - 540 MPa | |
| Limite de escoamento | 20,0 °C | 265 - 275 MPa | |
| Limite de escoamento, transversal | 20,0 °C | 265 - 275 MPa | |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|
| Coeficiente de expansão térmica | -100,0 °C | 1,08E-5 1/K | |
| 20,0 °C | 1,19E-5 1/K | |
| 100,0 °C | 1,25E-5 1/K | |
| 200,0 °C | 1,30E-5 1/K | |
| 300,0 °C | 1,36E-5 1/K | |
| 400,0 °C | 1,41E-5 1/K | |
| 500,0 °C | 1,45E-5 1/K | |
| 600,0 °C | 1,49E-5 1/K | |
| Temperatura máxima de serviço | | 500 °C | Típico para aço carbono |
| Ponto de fusão | | 1480 - 1526 °C | Típico para aço baixo carbono |
| Calor específico | -100,0 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20,0 °C | 461 J/(kg·K) | |
| 100,0 °C | 479 J/(kg·K) | |
| 200,0 °C | 499 J/(kg·K) | |
| 300,0 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400,0 °C | 536 J/(kg·K) | |
| 500,0 °C | 558 J/(kg·K) | |
| 600,0 °C | 587 J/(kg·K) | |
| Condutividade térmica | 20,0 °C | 56,9 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 56,4 W/(m·K) | |
| 200,0 °C | 53,5 W/(m·K) | |
| 300,0 °C | 49,4 W/(m·K) | |
| 400,0 °C | 45,2 W/(m·K) | |
| 500,0 °C | 41,3 W/(m·K) | |
| 600,0 °C | 37,6 W/(m·K) | |
| Difusividade térmica | 20,0 °C | 15,7 mm²/s | |
| 100,0 °C | 14,5 mm²/s | |
| 200,0 °C | 12,9 mm²/s | |
| 300,0 °C | 11,2 mm²/s | |
| 400,0 °C | 9,6 mm²/s | |
| 500,0 °C | 7,9 mm²/s | |
| 600,0 °C | 6,3 mm²/s | |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|
| Resistividade elétrica | 20,0 °C | 1,83E-7 Ω·m |
| 100,0 °C | 2,27E-7 Ω·m |
| 200,0 °C | 2,95E-7 Ω·m |
| 300,0 °C | 3,80E-7 Ω·m |
| 400,0 °C | 4,81E-7 Ω·m |
| 500,0 °C | 5,99E-7 Ω·m |
| 600,0 °C | 7,38E-7 Ω·m |
Propriedades Magnéticas
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|
| Temperatura de Curie | 770 °C | Típico para aço baixo carbono |
Composição Química
| Elemento | Teor (%) |
|---|
| Carbono | 0,21 |
| Nitrogênio | 0,009 (9E-3) |
| Fósforo | 0,05 |
| Enxofre | 0,05 |
Comparação: St 37-2 vs St 44-2
| Propriedade | St 37-2 (S235JR) | St 44-2 (S275JR/S300JR) |
|---|
| Limite de escoamento (MPa) | 225 - 235 | 265 - 275 |
| Resistência à tração (MPa) | 340 - 470 | 410 - 540 |
| Alongamento (%) | 26 | 22 |
| Carbono máximo (%) | 0,17 | 0,21 |
| Relação Re/Rm | ~0,55 | ~0,55 |
Aplicações Típicas
O St 44-2 é escolhido quando se requer maior resistência estrutural com economia de material:
- Estruturas metálicas de maior porte (galpões, pontes, torres)
- Equipamentos de elevação e transporte (guindastes, pontes rolantes)
- Chassis de veículos pesados e implementos agrícolas
- Estruturas para máquinas e equipamentos industriais
- Perfis laminados para construção civil (I, H, U, L)
Norma Substituta e Equivalentes Internacionais
A DIN 17120 foi substituída pela EN 10025-2. Equivalentes:
- EN 10025-2: S275JR (1.0044) / S300JR (1.0045)
- ASTM A36: Similar (ReH ≥ 250 MPa, Rm 400-550 MPa)
- ASTM A572 Gr. 42: ReH ≥ 290 MPa
- ISO 630: Fe 430 B
- JIS G3101: SS490 / SM490A
Soldabilidade e Fabricação
- Soldabilidade: Boa, mas requer pré-aquecimento (100-150 °C) para espessuras > 25 mm devido ao maior teor de carbono
- Conformação a frio: Boa, mas raio de dobra mínimo maior que St 37
- Usinabilidade: Regular - ferramentas de metal duro recomendadas
- Galvanização: Adequado - teor de Si não especificado, verificar lote
Considerações de Projeto
O aumento de ~15-20% no limite de escoamento permite redução de seções transversais e economia de peso. No entanto, a rigidez (módulo E) é idêntica aos graus St 37, então deflexões não melhoram. Para projetos governados por flambagem ou deflexão, o ganho é limitado.
