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O aço é a mais versátil e a mais importante das ligas metálicas conhecidas pelo ser humano. A produção mundial de aço bruto no ano de 2004 foi superior a 1 bilhão de toneladas. Cerca de 100 países produzem aço, e o Brasil é considerado o 8º produtor mundial. Não existe um único material denominado aço, assim como não existe um só material chamado de plástico. Existem mais de 3.500 tipos diferentes de aço, sendo que 75% deles foram desenvolvidos nos últimos 20 anos. Aço é, portanto, uma denominação geral, dada à uma grande família de ligas de ferro e carbono contendo certa variedade de diferentes elementos químicos.

O aço é produzido em uma grande variedade de tipos e formas, cada qual atendendo eficientemente a uma ou mais aplicações. Esta variedade decorre da necessidade de contínua adequação do produto às exigências de aplicações específicas que vão surgindo no mercado, seja pelo controle da composição química, seja pela garantia de propriedades específicas, ou, ainda, pela forma final (chapas, perfis, tubos, barras, etc.).

Os aços-carbono comuns possuem em sua composição apenas quantidades limitadas dos elementos químicos carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo. Outros elementos químicos existem apenas em quantidades residuais.

A quantidade de carbono presente no aço define sua classificação. Os aços de baixo carbono, que possuem de 0,07% a 0,25% deste elemento, são aços de grande ductilidade, bons para o trabalho mecânico e soldagem, não sendo temperáveis. São utilizados, dentre outras aplicações, na construção de edifícios, pontes, navios e automóveis. Os aços de médio carbono possuem de 0,25% a 0,5% de carbono e são utilizados em engrenagens, bielas e outros componentes mecânicos. Quando temperados e revenidos, atingem boa tenacidade e resistência. Aços de alto carbono possuem entre 0,85% e 1,2% de carbono, elevada dureza e resistência após têmpera, e são comumente utilizados em trilhos, molas, engrenagens, componentes agrícolas sujeitos ao desgaste, pequenas ferramentas de corte, etc.

Os termos “aço estrutural” ou “aço de qualidade estrutural”, embora comuns, não são, entretanto, claramente definidos. De modo geral, significa aço conformado na forma de perfis, cantoneiras ou chapas, produzido sob certas especificações, envolvendo requisitos químicos e propriedades mecânicas e que se prestam à construção de pontes, edifícios, tanques de estocagem, navios e outras estruturas. Em construção civil, o interesse maior recai sobre os chamados aços estruturais de média e alta resistência mecânica, termo designativo de todos os aços que, devido à sua resistência, ductilidade e outras propriedades, são adequados para a utilização em elementos da construção sujeitos a carregamento. Os principais requisitos para os aços destinados à aplicação estrutural são: elevada tensão de escoamento, elevada tenacidade, boa soldabilidade, homogeneidade microestrutural, susceptibilidade de corte por chama sem endurecimento e boa trabalhabilidade em operações tais como corte furação e dobra, sem que se originem fissuras ou outros defeitos.

Os principais aços estruturais podem ser classificados em três grupos principais, conforme a tensão de escoamento mínima especificada:

• aumentar a resistência mecânica, permitindo um acréscimo da carga unitária da estrutura ou tornando possível uma diminuição proporcional da seção, ou seja, o emprego de seções mais leves;
• melhorar a resistência à corrosão atmosférica;
• melhorar a resistência ao choque e o limite de fadiga;
• elevar a relação do limite de escoamento para o limite de resistência à tração, sem perda apreciável da ductilidade.

  Dentre os aços pertencentes à esta categoria, uma merece destaque: os aços de baixa liga e alta resistência resistentes à corrosão atmosférica (também conhecidos como aços patináveis). Estes aços foram apresentados ao mercado norte-americano em 1932, tendo como aplicação específica a fabricação de vagões de carga. Desde o lançamento deste aço até nossos dias, desenvolveram-se outros aços com comportamentos semelhantes, que constituem a família dos aços classificados como patináveis. Enquadrados em diversas normas, dentre as quais as normas norte-americanas ASTM A242, A588, A709 e as normas brasileiras NBR 5008, NBR 5920 e NBR 5921, que especificam limites de composição química e propriedades mecânicas, estes aços tem sido utilizados no mundo todo na construção de pontes, viadutos, silos, torres e transmissão de energia, etc. Sua grande vantagem, além de dispensarem a pintura em certos ambientes, é possuírem uma resistência mecânica equivalente ou maior que a dos aços estruturais comuns.

Osmar Francisco da Silva - Engenheiro Consultor da Gerência de Desenvolvimento do Uso do Aço da USIMINAS Fabio Domingos Pannoni, - Ph.D., Especialista em Engenharia de Proteção Estrutural da Gerdau Açominas S/A