O documento descreve os processos de fabricação e tratamento do aço utilizado na construção naval. Inicialmente aborda a produção do ferro-gusa e refino para a fabricação do aço, com variações na percentagem de carbono para diferentes tipos de aço. Também explica os processos térmicos como recozimento, normalização e têmpera para alterar as propriedades do aço. Por fim, detalha os principais tipos de aço empregados em diferentes partes dos navios.

1. Prof. Ricardo Aurélio
Aço na Construção de Navios
Processo de
Construção Naval

2. Fabricação do Aço
A produção de todos os aços utilizados para fins de construção
naval começa com a fundição do minério de ferro e a fabricação do
ferro-gusa.
O ferro fundido resultante inicial é composto por um percentual de
92 a 97 de ferro, sendo o restante carbono, silício, manganês,
enxofre e fósforo.
Em processos subsequentes o ferro-gusa é refinado e as impurezas
são reduzidas.

3. Fabricação do Aço
Aços podem ser considerados como ligas de ferro e carbono,
com a porcentagem de carbono variando de cerca de 0,1 por
cento em aços macios para cerca de 1,8 por cento em alguns
aços endurecidos
Adições de elementos químicos nos aços durante o processo de
fabricação serve a vários propósitos:
 Eles podem ser utilizados para desoxidar o metal, para
remover as impurezas, levando-as para a escória e,
finalmente, para produzir a composição do aço pretendida

4. Tratamento Térmico do Aço
RECOZIMENTO
Consiste no aquecimento do aço a uma velocidade lenta até uma
temperatura de 850°C a 950°C. Em seguida o aço é resfriado
lentamente na fornalha.
Os objetivos do recozimento são:
• aliviar quaisquer tensões internas,
• suavizar o aço,
• ou trazer o aço a uma condição adequada para um tratamento
térmico posterior.
NORMALIZAÇÃO
É realizada pelo lento aquecimento do aço até uma temperatura
semelhante à para o recozimento e posterior resfriamento ao ar. A
taxa mais rápida de resfriamento resulta na produção um aço mais
forte do que o recozimento, e também com o tamanho de grão
refinado.

5. Tratamento Térmico do Aço
TÊMPERA (ou ENDURECIMENTO)
O aço é aquecido a temperaturas semelhantes às usadas para
recozimento e normalização e então é “temperado” em água ou
óleo. A taxa de resfriamento mais rápido produz uma estrutura
muito dura com uma maior resistência à tração
ALÍVIO DE TENSÕES
Para aliviar tensões internas, a temperatura do aço pode ser
levantada de modo a que nenhuma mudança estrutural do material
ocorra e em seguida, ela pode ser arrefecida lentamente

6. Tipos de Seções de Aços
Os tipos mais comuns associados com a construção naval são
apresentados na figura abaixo. É preferível limitar as seções a
serem usadas na construção naval para aquelas prontamente
disponíveis, isto é, os tipos padrão, pois a usinagem de pequenas
quantidades de perfis de aço não é muito econômica

7. Aços Utilizados na Construção de
Navios
Normalmente na construção do casco utiliza-se aço carbono contendo
de 0,15 a 0,23 por cento de carbono, com um razoavelmente alto teor
de manganês.
Tanto o enxofre e o fósforo no aço macio são mantidos a um mínimo
(menor do que 0,05 por cento). As concentrações mais elevadas de
ambos são prejudiciais para as propriedades da soldagem do aço, e
fissuras podem desenvolver-se durante o processo de laminação, se o
teor de enxofre é elevado.

8. Aços Utilizados na Construção de
Navios
O aço utilizado na construção de um navio classificado com Lloyds
Register deverá ser produzido por um fabricante aprovado, e os
testes de inspeção deverão ser realizadas na fábrica do aço antes
da expedição. Todos os materiais certificados são marcadas com a
marca da sociedade, como exigido pelas regras.

9. Aços Utilizados na Construção de
Navios
Atualmente existem cinco
qualidades diferentes de
aço utilizados na
construção de navios
mercantes,frequentemente
referido como aços IACS.
A – Aço carbono comum. Muito usado na
construção de navios
B – Aço carbono de melhor qualidade. e
especificado onde as placas mais espessas são
necessárias nas regiões mais críticas
C – possui melhores características e ductilidade.
Em alguns casos recomendado pela ABS.
D – possui melhores características e ductilidade
E – possui melhores características e ductilidade

10. Aços de Alta Resistência
Aços com maior resistência do que a do aço carbono são
empregados nas regiões altamente estressadas de grandes
petroleiros, conteineiros e graneleiros.
O uso de aços de maior resistência
permite reduções na espessura de convés,
fundo do casco, e escantilhões na meia-
nau de navios de maior porte, o quê, no
entanto, pode levar a maiores deflexões

11. Aços de Alta Resistência
A soldabilidade dos aços de resistência a tensão mais elevados é
uma consideração importante na sua aplicação em estruturas de
navios e a questão da redução da vida útil devido a de fadiga com
estes aços tem sido sugerido. Além disso, os efeitos da corrosão,
nas espessuras menores da secção das chapas podem exigir um
controle mais vigilante do seu gráu de corrosão.
Fadiga na solda CorrosãoX

12. Aços Resistentes a Corrosão
Aços com elementos de liga, que lhes dão boa resistência
à corrosão e coloquialmente conhecido como aços
inoxidáveis não são comumente usados em estruturas de
navios, principalmente por causa de seus custos iniciais e
de fabricação superiores. São usados apenas na
fabricação dos tanques de cargas altamente corrosivas.

13. Painéis em Sanduíche de Aço
Como uma alternativa para redução de peso em embarcações onde o peso
é um problema, em substituição as placas planas de aço convencional,
podem-se usas painéis de chapas de aço com núcleo de recheio leve de
PU ou mesmo em honeycomb sanduíche de aço com.

14. Forjando o Aço
O forjamento é simplesmente um método de moldar um
metal por aquecimento, a uma temperatura em que ele
se torna mais ou menos plástico, para em seguida, por
martelagem ou repuxo levá-lo a forma requerida.
O tratamento térmico
subsequente é
necessário,
preferencialmente de
recozimento e têmpera
para remover os efeitos
do arrefecimento não
uniforme.

15. Seminários
Processos de solda usados na
construção dos navios:
• Solda a gás
• Soldas com arco elétrico
• Soldas submarinas
• Soldas a laser
• Thermite welding
• Soldagem por Fricção
Processo de corte de chapas usados
na construção de navios:
• Corte a gás
• Corte com arco de plasma
• Air carbon arc gouging
• Corte a laser
• Corte com jato de água
Automação nos processos de solda
usados na construção dos navios:
• Automação das soldas
(robotização)
• Sequência do processo de
soldas
• Redução de distorções
• Principais falhas nas soldas
• Ensaios de soldas não
destrutivos
• O exame visual
• Líquido penetrante
• Partículas magnéticas
• Radiográfica
• Ultrasom

16. Bibliografia
 LAMB, T. - Ship Design and Construction - vol l and II
 EYRES 2007 – Ship Construction