A arte de submeter aços à prova de faíscas

“AÇO é aço”, alguns talvez digam. “Assim, por que submetê-lo à prova?” Mas, nunca ouviram falar de aço-níquel, de aço-tungstênio ou do aço-cobalto? Há diferenças importantíssimas entre eles.

Para ilustrar: Os trens de alta velocidade correm por trilhos que podem realmente suportar castigo. Estes têm de poder suportar extremo desgaste. Isso exige aços especiais, que contenham de 12 a 15 por cento de manganês.

Ora, até mesmo as donas-de-casa são cuidadosas em escolher seu aço! Simplesmente não querem aço de qualquer tipo. Aquela panela reluzente, que contém até 12 por cento de cromo, e talvez algum níquel, não é simplesmente de “aço”. É de aço inoxidável. E há muitos tipos de aço inoxidável — alguns, por exemplo, são modificados para resistir mais à corrosão do que outros.

Milhares de operários em oficinas e usinas sabem que cada produto feito exige certo tipo de aço. Pode haver disponíveis vários tipos, assim, como se pode identificar o correto? Não basta, em geral, olhar para o metal para dizer qual. Deve o operário enviar uma amostra para um laboratório fazer uma análise química? Isso seria muito custoso e levaria tempo. Por certo, deve haver um modo mais prático.

Sistema de Codificação por Cores

Os fabricantes de aço codificam por meio de cores as pontas das varas de aço em suas usinas. Fornecem-se tabelas correspondentes de cores, e estas dizem exatamente ao usuário que liga de aço ele escolhe do depósito.

Como talvez saiba, faz-se uma liga quando dois ou mais metais são fundidos juntos. Por exemplo, o cobre e o zinco se combinam para constituir uma liga chamada latão. Similarmente, ligas de aço contêm vários elementos, além do ferro. Estes podem ser adicionados para tornar o aço mais duro ou mais resistente à corrosão, ou mais flexível, etc. Lembre-se de que é preciso uma combinação de aço e cromo (possivelmente algum níquel) para fabricar as reluzentes panelas de aço inoxidável.

O que fazer se tivermos vários tipos de varas de aço em mãos e as pontas codificadas em cores tiverem sido cortadas, ou não se puder achar a tabela de cores? Não se aflija, nem tudo está perdido.

Prova de Faíscas Revela o Desconhecido

Há um modo de determinar o tipo de aço que tem em mãos. Isto é feito pela prova de faíscas, uma arte antiga recentemente desenvolvida em moderna ciência industrial. Esta arte habilita a pessoa a determinar não só a composição química do metal, mas também as caraterísticas assumidas pelo aço, devido à descarburação e ao tratamento térmico.

Emitem-se centelhas quando um pedaço de metal é tocado por um esmeril ou pedra de amolar. A prova de faíscas, sendo rápida, não destrutiva e exata, detecta a presença da maioria dos elementos da liga de metal. Usa-se um esmeril portátil, de alta velocidade. Sua roda abrasiva de 6,30 centímetros é capaz de alcançar de 15.000 a 20.000 rotações por minuto sem quebrar. A amoladeira deve ser limpa por polimento antes de a pessoa começar a prova de faíscas. De outra forma, talvez já haja partículas de aço nela que forneçam resultados enganadores.

A pressão constante entre o esmeril e a amostra de aço é importantíssima. Esta pressão deve ser suficiente para produzir um jato de faíscas de cerca de 60 centímetros. “Mas”, talvez pergunte, “de que vale criar centelhas?”

Bem, as centelhas revelam o desconhecido ao olho treinado. No jato de centelhas, cada elemento produz seu próprio padrão e cor individual. A quantidade do elemento presente no aço é determinada por se observar a freqüência de sua centelha caraterística. Assim é possível detectar a presença de elementos tais como carbono, manganês, sílica, níquel, cromo, molibdênio, tungstênio, cobre, alumínio, titânio, vanádio e nióbio. Assim, um experimentado testador de centelhas pode pegar uma partida de aço-manganês necessária para elaborar aqueles trilhos de longa duração para os trens.

Há duas categorias amplas de aço: Os aços ao carbono e as ligas de aço.

Aço ao Carbono

Observemos um pedaço de aço ao carbono ser colocado firmemente junto a uma pedra de amolar de alta velocidade. A aparência geral do jato de centelhas ajuda a determinar se trata dum aço com fraco teor ou com alto teor de carbono. O baixo teor de carbono produz jatos longos e finos, ao passo que os aços de alto teor de carbono têm jatos curtos e largos.

Temos também de prestar atenção às linhas transportadoras, isto é, às linhas da trajetória que compõem o jato de faíscas. Estas se compõem de diminutas partículas de aço que se soltam da barra de aço pela fricção contra o esmeril. O calor gerado pelo desgaste duma partícula, e a fricção produzida à medida que percorre o ar, fazem com que a partícula reluza. Ora, cada diminuta partícula de aço se assemelha a minúsculo meteoro que percorre o espaço!

Visto que o aço de baixo teor de carbono é mole, o esmeril arranca maiores pedaços dele. Assim, as linhas transportadoras são mais amplas, e por causa do efeito da massa, elas reluzem por mais tempo que as partículas pequenas dos aços mais duros, mais quebradiços, de alto teor de carbono.

O tipo e forma da erupção perto da ponta das linhas transportadoras habilitam a pessoa a determinar com maior exatidão o teor de carbono do aço. As faíscas variam de tamanho, forma, configuração, intensidade e distância do esmeril. O baixo teor de carbono resulta em poucas faíscas em forma de garfo, ao passo que o alto teor de carbono produz muitas erupções parecidas a estrelas. Uma olhadela na ilustração acompanhante lhe mostrará algumas das diferenças que acabamos de mencionar.

À medida que o teor de carbono aumenta, também aumenta a densidade do jato de faíscas. Isto é observado no centro do jato. Estas diferenças se tornam evidentes na ilustração acompanhante, mas, lembre-se, a pressão correta das amostras de aço sobre o esmeril é extremamente importante para se julgar a densidade.

Submeter Ligas de Aço à Prova de Faíscas

Fatores especiais têm de ser observados quando se submetem à prova de faíscas as ligas de aço, pois cada elemento e a porcentagem de cada elemento presente no aço produzem caraterísticas individuais de centelhas e efeitos de cores.

Um fator que poderia ser chamado de marca registrada de cada elemento é sua caraterística. Quanto maior no aço” for o teor do elemento da liga, tanto mais pronunciada será a caraterística do elemento no jato de faíscas. Suponhamos que, ao provar um aço desconhecido, observe que um ‘bico de seta’ se acha separado da ponta de cada linha transportadora. Isso significa que o aço contém molibdênio. A presença de vanádio é indicada pelo que parece ser um guarda-chuva invertido, na ponta de cada linha transportadora.

A cor é outro fator. A regra geral é que os elementos facilmente oxidados tornam mais brilhante o jato de faíscas, ao passo que os que resistem à oxidação tendem a tornar o jato mais escuro. A maioria dos aços ao carbono possuem cor de palha. As ligas de aço, na maior parte, produzem um colorido amarelo sujo. Os aços de alta velocidade que contêm tungstênio resultam num jato de faíscas vermelhas ou laranja-escuras.

Por meio desta breve consideração, vemos que a prova de faíscas é importante arte industrial e uma arte utilíssima em identificar-se os tipos misturados e desconhecidos de aço. Talvez nunca se torne tal artista de faíscas, mas é bom saber que outros cultivaram tais habilidades. Pense nisso, da próxima vez em que usar aquela panela de aço inoxidável ou viajar num trem de alta velocidade, sobre trilhos polidos de aço. — Contribuído.

[Foto na página 10]

GARFO DO AÇO DE BAIXO TEOR DE CARBONO

ESTRELAS DO AÇO DE ALTO TEOR DE CARBONO

[Foto na página 11]

BAIXO TEOR DE CARBONO (jato esparso)

ALTO TEOR DE CARBONO (jato denso)