A história do aço começa nas minas. O minério de ferro, dali extraído, é levado para o alto forno, onde é transformado em ferro-gusa. Este, após conveniente depuração, é empregado nas fundições, obtendo-se peças de ferro fundido e peças forjadas de uso corrente.
O ferro-gusa tem um custo baixo, porém apresenta más qualidades mecânicas, como grande fragilidade e pouca resistência à tração. Essas características lhe são conferidas pela presença, em alta porcentagem, de carbono e outras impurezas. Por isso, as peças metálicas cujo emprego exige maior resistência e dureza não são fabricadas com ferro-gusa: utiliza-se o aço.
O aço é uma liga de ferro com menor teor de carbono. Para produzi-lo a partir do ferro-gusa basta, portanto, retirar dele, em estado de fusão, parte do carbono e de outros elementos, o que se faz por oxidação dos mesmos. O preparo do aço constitui, em última análise, o objetivo maior de todo o processo siderúrgico.
Existem inúmeros tipos de aços, diferindo uns dos outros pela composição, que lhes comunica variadas características mecânicas. Há aços comuns, aços de construção, aços inoxidáveis e ainda os aços especiais destinados ao fabrico de ferramentas e utensílios.
Na produção de aços especiais, entram na liga, além do carbono, vários outros elementos como o cromo, o níquel, o fósforo, que lhes dão as propriedades particulares. Geralmente, por razões econômicas, produz-se primeiro o aço comum (que encontra aplicação em grande número de fábricas e construções) e, posteriormente, através de elaboração especial, aços com as qualidades requeridas.
A afinação da gusa
Define-se como aço a liga ferro-carbono na qual a porcentagem deste último pode ir de 0,05% a 2%. Uma porcentagem superior já é característica do ferro fundido, ou do ferro-gusa. O aço é obtido por meio de “afinação” da gusa, ou seja, através de um tratamento térmico que elimina o excesso de carbono (que na gusa pode subir até 4,5%).
Além do carbono, eliminam-se também todas as substâncias estranhas que, durante o processamento no alto-forno (relativamente grosseiro), não puderam ser descartadas. Tais substâncias são, principalmente, óxidos e carbonetos de ferro, de silício e de manganês, além de alguns elementos em bem menor quantidade mas não menos prejudiciais. Entre estes, em particular, destacam-se o enxofre e o fósforo, cuja presença altera em muito as propriedades do aço.
A afinação consiste substancialmente num processo de redução dos óxidos de ferro e numa oxidação do carbono e elementos estranhos presentes, que são eliminados sob a forma de escória.
A operação de “limpeza” é levada ao máximo, até que se obtenha o ferro praticamente puro. A este ponto é possível proceder à composição precisa de aço, pela adição de quantidades rigorosamente controladas dos elementos que irão formar a liga de composição desejada.
