EN 10277-4: Aço C15R Estirado a Frio – Alta Resistência, Usinabilidade Melhorada para Automotivo e Máquinas
Visão Geral
O aço C15R (EN 10277-4) é uma variante do C15 com teor de enxofre controlado para melhorar a usinabilidade, mantendo a resistência de núcleo ligeiramente superior para peças sujeitas a desgaste. Indicado para: alavancas, juntas, rodas dentadas e componentes de precisão que requerem boa acabamento superficial após usinagem.
Temperatura mínima de utilização: -25 °C. Faixa dimensional mais favorável: 5 a 10 mm de diâmetro nominal. Fornecido como aço brilhante em barras retificadas, retas, em diversas condições (ver DIN EN 10277:1999-10).
Propriedades Gerais
| Propriedade |
Temperatura |
Valor |
| Densidade |
20 °C |
7,85 g/cm³ |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade |
Temperatura |
Valor |
| Módulo de elasticidade |
-100 °C |
217 GPa |
| 20 °C |
210 – 212 GPa |
| 100 °C |
205 – 207 GPa |
| 200 °C |
193 – 199 GPa |
| 300 °C |
185 – 192 GPa |
| 400 °C |
175 – 184 GPa |
| 500 °C |
175 GPa |
| 600 °C |
164 GPa |
| Alongamento |
20 °C |
7 – 12 % |
| Coeficiente de Poisson |
20 °C |
0,28 |
| Módulo de cisalhamento |
20 °C |
81 GPa |
| Resistência à tração |
20 °C |
340 – 800 MPa |
| Limite de escoamento Rp0,2 |
20 °C |
215 – 380 MPa |
Propriedades Térmicas
| Propriedade |
Temperatura |
Valor |
Comentário |
| Coef. de expansão térmica |
-100 °C |
1,08 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 20 °C |
1,19 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 100 °C |
1,10 – 1,25 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 200 °C |
1,18 – 1,30 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 300 °C |
1,36 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 400 °C |
1,32 – 1,41 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 500 °C |
1,45 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 600 °C |
1,49 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| Temp. máxima de serviço |
– |
500 °C |
Típico para aço carbono |
| Temp. máx. serviço prolongado |
– |
-25 a 0 °C |
|
| Ponto de fusão |
– |
1480 – 1526 °C |
Típico para aço baixo carbono |
| Calor específico |
-100 °C |
423 J/(kg·K) |
|
| 20 °C |
460 – 461 J/(kg·K) |
|
| 100 °C |
479 – 480 J/(kg·K) |
|
| 200 °C |
499 – 520 J/(kg·K) |
|
| 300 °C |
517 J/(kg·K) |
|
| 400 °C |
536 J/(kg·K) |
|
| 500 °C |
558 J/(kg·K) |
|
| 600 °C |
587 J/(kg·K) |
|
| Condutividade térmica |
20 °C |
57,5 – 58,7 W/(m·K) |
|
| 100 °C |
54,4 – 55,7 W/(m·K) |
|
| 200 °C |
50,2 – 51,9 W/(m·K) |
|
| 300 °C |
47,6 W/(m·K) |
|
| 400 °C |
43,4 – 44,0 W/(m·K) |
|
| 500 °C |
39,6 W/(m·K) |
|
| 600 °C |
36,0 W/(m·K) |
|
| Difusividade térmica |
20 °C |
15,9 mm²/s |
|
| 100 °C |
14,3 mm²/s |
|
| 200 °C |
12,5 mm²/s |
|
| 300 °C |
10,8 mm²/s |
|
| 400 °C |
9,2 mm²/s |
|
| 500 °C |
7,6 mm²/s |
|
| 600 °C |
6,1 mm²/s |
|
Propriedades Elétricas
| Propriedade |
Temperatura |
Valor |
| Resistividade elétrica |
20 °C |
1,10 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C |
2,30 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C |
3,04 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C |
3,94 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C |
5,01 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C |
6,25 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 600 °C |
7,70 × 10⁻⁷ Ω·m |
Propriedades Magnéticas
| Propriedade |
Valor |
Comentário |
| Temperatura de Curie |
770 °C |
Típico para aço baixo carbono |
Composição Química (Valores típicos em % de massa)
| Elemento |
Teor |
| Carbono | 0,12 – 0,18 % |
| Manganês | 0,30 – 0,60 % |
| Fósforo | 0,04 % |
| Silício | 0,40 % |
| Enxofre | 0,02 – 0,04 % |
Diferença Principal: C15R vs C15
| Característica |
C15 (EN 10277-2) |
C15R (EN 10277-4) |
| Enxofre | 0,045 % (máx.) | 0,02 – 0,04 % (faixa controlada) |
| Fósforo | 0,05 % | 0,04 % |
| Usinabilidade | Standard | Melhorada (quebra de cavaco, acabamento) |
| Norma | EN 10277-2 | EN 10277-4 |
A faixa controlada de enxofre (0,02–0,04%) no C15R promove a formação de inclusões de sulfeto de manganês (MnS) que atuam como quebradores de cavaco, reduzindo o desgaste da ferramenta e melhorando o acabamento superficial em operações de torneamento, fresamento e furação de alta velocidade.
Aplicações Típicas
- Peças de precisão usinadas em grande série: eixos, pinos, buchas, espaçadores
- Componentes de direção e transmissão que requerem bom acabamento superficial
- Peças de máquinas agrícolas, equipamentos hidráulicos e sistemas de injeção
- Substituição vantajosa de aços de livre usinagem (ex: 11SMn30) quando a têmpera não é requerida
Notas sobre Fornecimento e Tratamento Térmico
Fornecido como aço brilhante estirado a frio (barras retas, retificadas/descascadas). Condições conforme EN 10277-4. O teor de enxofre controlado não prejudica a soldabilidade para processos convencionais, mas recomenda-se pré-aquecimento para espessuras > 10 mm. Não destinado a têmpera ou cementação – para peças endurecidas, considere graus como C15E ou 16MnCr5.
