Por: Danilo Martins (@acostaruma)
Os aços de baixa liga desempenham um papel essencial na indústria mecânica e metalúrgica, oferecendo combinações equilibradas de resistência, tenacidade e durabilidade. Entre os mais utilizados estão os aços SAE 4320 e SAE 8620, amplamente empregados na fabricação de componentes mecânicos submetidos a cargas elevadas e que necessitam de tratamentos térmicos para melhorar seu desempenho. Este artigo apresenta uma análise detalhada sobre esses dois materiais, destacando suas composições químicas, processos de produção, propriedades mecânicas e aplicações, além de orientações sobre qual deles é mais indicado para diferentes projetos industriais.
Contudo, e antes de entrarmos nos detalhes a respeito das diferenças entres os Aços 4320 e 8620, vale reforçar que, no artigo anterior, exploramos as características dos aços 20MCr5 e 16MnCr5, destacando suas composições e aplicações na indústria. E, dando continuidade a essa análise de materiais essenciais para a engenharia, voltamos nossa atenção agora para os aços de baixa liga. Esses materiais são amplamente utilizados em componentes mecânicos que exigem combinações específicas de resistência, tenacidade e durabilidade.
Composição Química
A composição química de um aço influencia diretamente suas propriedades mecânicas e sua capacidade de receber tratamentos térmicos.
Aço 4320
- Carbono (C): 0,17-0,22%
- Manganês (Mn): 0,45-0,65%
- Silício (Si): 0,15-0,35%
- Níquel (Ni): 1,65-2,00%
- Cromo (Cr): 0,40-0,60%
- Molibdênio (Mo): 0,20-0,30%
A alta presença de níquel proporciona excelente tenacidade e resistência ao impacto, enquanto o cromo e o molibdênio melhoram a dureza e a resistência ao desgaste.
Aço 8620
- Carbono (C): 0,18-0,23%
- Manganês (Mn): 0,70-0,90%
- Silício (Si): 0,15-0,35%
- Níquel (Ni): 0,40-0,70%
- Cromo (Cr): 0,40-0,60%
- Molibdênio (Mo): 0,15-0,25%
Comparado ao 4320, o 8620 tem um teor menor de níquel, mas ainda assim oferece uma boa combinação de resistência e tenacidade.
Processo de Produção e Tratamentos Térmicos
Tanto o aço 4320 quanto o 8620 são frequentemente submetidos ao processo de cementação, que enriquece a superfície com carbono para aumentar sua dureza, mantendo o núcleo tenaz.
Aço 4320
- Ideal para cementação devido ao baixo teor de carbono.
- Recomendado realizar têmpera e revenimento após a cementação.
- Faixa de temperatura de forjamento: 870°C a 1240°C.
Aço 8620
- Também adequado para cementação e endurecimento superficial.
- Possui uma usinabilidade ligeiramente melhor que o 4320.
- Faixa de temperatura de forjamento: 850°C a 1200°C.
Propriedades Mecânicas
Os dois aços apresentam características distintas em termos de dureza, resistência mecânica e tenacidade.
Aço 4320
- Alta resistência mecânica e excelente tenacidade.
- Cementação proporciona dureza superficial elevada.
- Boa soldabilidade, mas usinabilidade reduzida após tratamento térmico.
Aço 8620
- Excelente capacidade de endurecimento superficial e resistência ao desgaste.
- Combinação de resistência e tenacidade equilibrada.
- Melhor usinabilidade em relação ao 4320.
Aplicações Industriais
Ambos os aços são amplamente empregados em componentes mecânicos submetidos a condições severas.
Aço 4320
Utilizado na fabricação de:
- Engrenagens de grande porte.
- Juntas universais.
- Terminais de direção.
- Correntes de transmissão.
Aço 8620
Mais comum em:
- Pinos guia e eixos comando.
- Anéis de engrenagem.
- Catracas e capas.
- Pinhões e engrenagens em geral.
Conclusão
Os aços 4320 e 8620 são materiais de alta performance, cada um com vantagens específicas dependendo da aplicação. O 4320 se destaca pela maior presença de níquel, resultando em excelente tenacidade e resistência ao impacto. Já o 8620 apresenta melhor usinabilidade e é uma opção versátil para peças que exigem endurecimento superficial.
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