Ei! Como fornecedor de porcas hexagonais, muitas vezes sou questionado sobre do que esses pequeninos são feitos. Então, vamos mergulhar direto na composição química das porcas hexagonais.
Metais básicos usados
A maioria das porcas cilíndricas de cabeça sextavada são feitas de metais, e a escolha do metal depende de vários fatores, como a aplicação, a resistência necessária e a resistência à corrosão.
Aço
O aço é sem dúvida o material mais comum para porcas cilíndricas de cabeça sextavada. É uma liga composta principalmente de ferro (Fe) e carbono (C). A quantidade de carbono no aço pode variar e essa variação afeta suas propriedades.
- Aço de baixo carbono: Este tipo de aço normalmente contém menos de 0,3% de carbono. É relativamente macio e fácil de usinar, o que o torna uma escolha econômica para porcas cilíndricas de cabeça sextavada de uso geral. Por exemplo, na montagem de móveis, onde as porcas não precisam suportar cargas extremamente altas, as porcas de aço de baixo carbono funcionam perfeitamente.
- Médio - aço carbono: Com um teor de carbono variando de 0,3% a 0,6%, o aço de médio carbono é mais resistente do que o aço de baixo carbono. Possui melhor resistência ao desgaste e pode suportar níveis de estresse mais elevados. As porcas feitas de aço de médio carbono são frequentemente usadas em máquinas e aplicações automotivas.
- Aço de alto carbono: Contendo mais de 0,6% de carbono, o aço com alto teor de carbono é muito duro e forte. No entanto, também é mais frágil. As porcas cilíndricas de cabeça hexagonal de aço de alto carbono são usadas em aplicações onde alta resistência e dureza são cruciais, como em equipamentos de construção pesados.
Além do ferro e do carbono, o aço também pode conter pequenas quantidades de outros elementos. O manganês (Mn) é frequentemente adicionado para melhorar a resistência e a temperabilidade do aço. O silício (Si) auxilia na desoxidação do aço durante o processo de fabricação. O fósforo (P) e o enxofre (S) são geralmente considerados impurezas e seus níveis são mantidos baixos porque podem reduzir a ductilidade e a tenacidade do aço.
Aço inoxidável
O aço inoxidável é outra escolha popular para porcas cilíndricas de cabeça sextavada, especialmente quando a resistência à corrosão é obrigatória. O aço inoxidável contém pelo menos 10,5% de cromo (Cr). O cromo forma uma fina camada de óxido passivo na superfície do aço, que o protege da ferrugem e da corrosão.
- Aço inoxidável austenítico: Este é o tipo mais comum de aço inoxidável usado para nozes. Contém níquel (Ni) além de cromo. O aço inoxidável austenítico não é magnético, tem boa conformabilidade e excelente resistência à corrosão. As porcas feitas de aço inoxidável austenítico são amplamente utilizadas em aplicações marítimas, equipamentos de processamento de alimentos e estruturas arquitetônicas. Por exemplo, em um edifício costeiro, as porcas cilíndricas de aço inoxidável austenítico não enferrujam, mesmo quando expostas à água salgada e ao ar úmido.
- Aço inoxidável ferrítico: O aço inoxidável ferrítico possui menor teor de níquel em comparação ao aço inoxidável austenítico. É magnético e tem boa resistência a fissuras por corrosão. As porcas de aço inoxidável ferrítico são usadas em aplicações onde o custo é uma preocupação e é necessária resistência moderada à corrosão, como em alguns sistemas de escapamento automotivo.
- Aço inoxidável martensítico: O aço inoxidável martensítico é duro e forte, mas tem resistência à corrosão relativamente menor em comparação com os aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos. É frequentemente usado em aplicações onde são necessárias alta resistência e resistência ao desgaste, como em algumas ferramentas de corte e certos componentes mecânicos.
Latão
O latão é uma liga de cobre (Cu) e zinco (Zn). A proporção de cobre e zinco pode variar, o que confere propriedades diferentes ao latão.
- Latão amarelo: Este tipo de latão contém cerca de 67% de cobre e 33% de zinco. Possui boa resistência à corrosão, é fácil de usinar e possui uma atraente cor amarelo dourado. As porcas cilíndricas de cabeça hexagonal de latão amarelo são frequentemente usadas em aplicações decorativas, como em móveis e luminárias.
- Latão vermelho: O latão vermelho tem um teor de cobre mais alto, geralmente em torno de 85% de cobre e 15% de zinco. É mais resistente à corrosão que o latão amarelo e tem melhor condutividade térmica. As porcas de latão vermelho podem ser encontradas em aplicações de encanamento e em alguns equipamentos elétricos.
Tratamentos de superfície e seus produtos químicos
Às vezes, as porcas hexagonais passam por tratamentos de superfície para melhorar suas propriedades.
Galvanização
A galvanização é um processo onde uma camada de zinco é aplicada na superfície da porca. Isto proporciona excelente proteção contra corrosão. A camada de zinco atua como um ânodo de sacrifício, o que significa que corrói antes do metal subjacente. O zinco reage com o oxigênio e a umidade do ar para formar óxido de zinco (ZnO) e hidróxido de zinco (Zn(OH)₂), que reagem ainda mais com o dióxido de carbono no ar para formar uma camada protetora de carbonato de zinco (ZnCO₃). As porcas galvanizadas são comumente usadas em aplicações externas, como cercas e construção.
Revestimento de óxido preto
O revestimento de óxido preto é um revestimento de conversão química que forma uma fina camada de óxido de ferro (Fe₃O₄) na superfície das porcas de aço. Este revestimento não só confere às porcas uma aparência preta e esteticamente agradável, mas também proporciona alguma resistência à corrosão e reduz o reflexo da luz. As porcas revestidas com óxido preto são frequentemente usadas em aplicações militares e aeroespaciais, bem como em algumas máquinas de alta tecnologia.
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Referências
- Manual ASM Volume 1: Propriedades e Seleção: Ferros, Aços e Ligas de Alto Desempenho
- Metals Handbook Desk Edition, terceira edição
- Noções básicas sobre corrosão: uma introdução por Mars G. Fontana