A barra redonda trefilada é um produto siderúrgico com seção transversal circular, obtido através do processo de trefilação. Este produto é amplamente utilizado em diversos setores industriais devido às suas características dimensionais precisas e propriedades mecânicas aprimoradas.
Processo de Fabricação
O processo de produção da barra redonda trefilada envolve várias etapas:
- Matéria-prima: Geralmente parte-se de um fio-máquina ou barra laminada a quente, com diâmetro maior que o produto final desejado.
- Decapagem: Remoção de óxidos superficiais através de processos químicos (banhos ácidos) ou mecânicos (jateamento). Esta etapa é crucial para evitar defeitos superficiais no produto final.
- Trefilação: Este é o processo principal, onde o material é puxado através de uma matriz cônica (fieira) que reduz seu diâmetro. Durante a trefilação:
- O material sofre deformação plástica a frio
- O diâmetro diminui enquanto o comprimento aumenta
- A estrutura do grão é alterada, tornando-se alongada na direção da trefilação
- A resistência mecânica aumenta devido ao encruamento
- Tratamentos intermediários: Para grandes reduções de seção, são necessários tratamentos térmicos intermediários (recozimentos) para restaurar a ductilidade do material.
- Acabamento: Polimento, endireitamento, corte no comprimento e inspeção dimensional.
Características Técnicas
As barras redondas trefiladas apresentam várias características distintivas:
- Dimensionais:
- Tolerâncias dimensionais muito precisas (tipicamente h9, h10 ou h11 segundo ISO)
- Diâmetros disponíveis geralmente entre 3mm e 100mm
- Retidão superior quando comparada a barras laminadas
- Acabamento superficial polido
- Mecânicas:
- Maior resistência mecânica devido ao encruamento
- Menor ductilidade em comparação com o material recozido
- Dureza superficial elevada
- Maior limite de escoamento
- Metalúrgicas:
- Estrutura de grãos deformados na direção da trefilação
- Maior anisotropia de propriedades (diferentes propriedades em diferentes direções)
- Possibilidade de tensões residuais
Tipos de Aços Utilizados
As barras redondas trefiladas são produzidas em diversos tipos de aço:
- Aços carbono: SAE 1020, 1045, 1070, etc.
- Aços ligados: SAE 4140, 4340, 8620, etc.
- Aços inoxidáveis: AISI 304, 316, 416, etc.
- Aços para ferramentas: AISI D2, O1, etc.
Aplicações
Devido às suas características, as barras redondas trefiladas são utilizadas em:
- Eixos e pinos de precisão
- Componentes mecânicos que exigem usinagem posterior
- Hastes de cilindros hidráulicos e pneumáticos
- Ferramentas e dispositivos
- Rolamentos e elementos de máquinas
Cálculo de Peso
O peso de uma barra redonda trefilada pode ser calculado pela fórmula:
P = π × (d²/4) × L × ρ
Onde:
- P = peso em kg
- d = diâmetro em metros
- L = comprimento em metros
- ρ = densidade do aço (aproximadamente 7850 kg/m³)
Por exemplo, uma barra redonda trefilada de aço carbono com 20mm de diâmetro e 6m de comprimento pesará: P = 3,14159 × (0,02²/4) × 6 × 7850 = 14,8 kg
Esta combinação de precisão dimensional, acabamento superficial e propriedades mecânicas melhoradas faz das barras redondas trefiladas componentes essenciais em diversas aplicações industriais que exigem alta confiabilidade.
