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Produtos Metálicos Continuação. Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Aços:  Aços carbono comuns.

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1 Produtos Metálicos Continuação

2 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Aços:  Aços carbono comuns

3 Efeito do carbono no aço Aumento da dureza; Aumento da resistência mecânica; Aumento do alongamento; Redução da tenacidade; Reduz a facilidade para a soldagem.

4 Propriedades dos metais É a propriedade que o material possui de passar do estado sólido para o líquido sob ação do calor. Importante: todo metal pode ser fundido, no entanto a temperatura deve ser relativamente baixa para viabilizar técnica e economicamente. Fusibilidade

5 Propriedades dos metais Plasticidade: É a propriedade que apresentam certos materiais de se deixarem deformar permanentemente assumindo diferentes tamanhos ou formas sem sofrer ruptura. Maleabilidade É a característica apresentada pelo material em se deformar plasticamente sob ação de uma pressão. Ductilidade corresponde a elongação total do material devido à deformação plástica, antes da ruptura;

6 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Aços:  Aços carbono comuns

7 O aço pode ser: - Soldado- Curvado - Forjado- Torcido - Dobrado- Utilizado como ferramentas de corte - Trefilados- Laminados

8 Elementos são adicionados ao aço para: aumentar a dureza e a resistência mecânica; conferir resistência uniforme através de toda a seção em peças de grandes dimensões; diminuir o peso (conseqüência do aumento da resistência) de modo a reduzir a inércia de uma parte móvel; conferir resistência à corrosão; aumentar a resistência ao calor; aumentar a resistência ao desgaste; aumentar a capacidade de corte; melhorar as propriedades elétricas e magnéticas

9 Exemplos Vanádio (V): Tenacidade e excelente desoxidante; Cromo (Cr): Aumento a resistência ao desgaste; Boro (B): Resistência a fadiga; Níquel (Ni): Boa ductilidade e resistência à corrosão; Tungstênio (W): Alta resistência mesmo em altas TºC; Manganês (Mn): Ductilidade, resistência ao desgaste/choque; Silício (Si): Aumenta a elasticidade e resistência; Alumínio (Al): Desoxidante; Molibdênio (Mo): alta resistência ao amolecimento;

10 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Aços:  Aços inoxidáveis:

11 Aços inoxidáveis Os aços inoxidáveis são ligas ferro-cromo que contém, tipicamente, um teor em torno de 12% de cromo. A partir desse teor e em contato com oxigênio ocorre a formação de uma fina película de óxido de cromo sobre a superfície do aço, que é impermeável e insolúvel nos meios corrosivos usuais. Apresenta, em geral, maior resistência à oxidação a alta temperatura em relação a outras classes de aços.

12 Tipos Aços Inoxidáveis Martensíticos; Aços Inoxidáveis Ferríticos; Aços Inoxidáveis Austeníticos; Aços Inoxidáveis Duplex (ferrítico-austenítico); Aços Inoxidáveis Endurecidos por Precipitação

13 História 1912 - Alemanha (20%Cr 7%Ni) - Aço Inoxidável Austenítico; 1912 - Inglaterra (12,8%Cr 0,24%C) – Aço Inoxidável Martensítico; 1913 – (16%Cr 0,015%C) – Ferrítico; 1945 – EUA – (U.S. Steel) – Aço Inoxidável Endurecido por Precipitação; 1970 – EUA – (Processo OAD) – Permitiu a redução drástica de C sem perda acentuada de Cr para escória – Carga menos cara; 2005 – Aço Inoxidável de Alto Desempenho.

14 Resistencia do aço inoxidável

15 Teor de cromo

16 Taxa de corrosão do aço inox

17 Composição química

18 Propriedades mecânicas

19 Produção do aço inox

20 Aplicações - Martensíticos são magnéticos, elevada resistência mecânica / dureza aplicáveis até 550 o C lâminas turbinas, peças estruturais para aviões, engrenagens, esferas p/ rolamentos, instrumentos cirúrgicos, lâminas p/ navalhas

21 Aplicações - austeníticos não são magnéticos elevada resistência à corrosão / alta res. a fluência aplicáveis em alta temperatura (até 1200 o C) aceitam grandes deformações (endurecem muito) difícil usinagem (devido ao encruamento) peças para fornos, parafusos, pias, tubos resistentes a meios agressivos, tanques para indústrias químicas, aplicações arquitetônicas (resistem a corrosão marinha ou urbana)

22 Aplicações – Ferríticos são magnéticos, mais baratos que os austeníticos baixas propriedades mecânicas (são moles), baixa resistência a fluência, boa trabalhabilidade, mas sem estampagem profunda como nos austeníticos só resistem a corr. atmosférica se houver lavagem frequente concent. sais adornos de automóveis, apar. eletrodomésticos, pias comuns.

23 Diferença entre martensita, austenita e ferrita.

24 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Ferro:  Ferro fundido:

25 Ferro fundido

26 FERRO FUNDIDO - FoFo

27 É uma liga de Fe-C-Si É considerada uma liga ternária devido a presença do Si; Os teores de Si podem ser maiores que o do próprio C; O Si influi muito nas propriedades dos fofos; Ferro fundido

28 C  2-4% Si  0,5-3% Mn  <1% S  < 0,2% Composição típica do FoFo O FoFo tem carbono parcialmente livre na forma de veios ou lamelas de grafite

29 Carbono – como nos aços, é o elemento de liga básico; determina obviamente, a quantidade de grafita que pode se formar; Silício – É o elemento grafitizante por excelência, ou seja, favorece a decomposição do carboneto de ferro; sua presença, independentemente do teor de carbono, pode fazer o Fofo tender de fofo cinzento ou branco; Enxofre - nos teores normais, não tem ação significativa. Efeito dos elementos no FoFo

30 Baixo custo; Ponto de fusão mais baixo que o aço; Boa fluidez; Versatilidade de propriedades e aplicações FoFo - propriedades

31 TIPO FOFOsCSiMnSP Branco1,8-3,60,5-1,90,25-0,800,06-0,200,06-0,18 Maleável2,0-2,61,1-1,60,20-1,00,04-0,180,18 mãx. Cinzento2,5-4,01,0-3,00,25-1,00,02-0,250,05-1,0 Nodular/Dúctil3,0-4,01,8-2,80,10-1,00,03 máx.0,10 máx. Grafita Compactada 2,5-4,01,0-3,00,20-1,000,01-0,030,01-0,10 Composição dos FoFos mais comuns

32 Tipos de FoFos

33 Cilindros de laminação, rodas de vagões, peças empregadas em equipamentos para britamento de minério e moagem de cimento. FoFo Branco Britador de mandíbula

34 FoFo Branco Propriedades Grande resist. à compressão e ao desgaste (cementita) Extremamente frágil Não pode ser usinado Soldagem impossível Baixo custo Aplicações Principal aplicação é a produção de ferro fundido maleável Peças sujeitas a elevada compressão e atrito Esferas de moinhos e rolos de laminadores Elevada taxa de resfriamento necessária limita o tamanho das peças.

35 FoFo cinzento Propriedades  A fratura é de cor cinzenta  É barato  É o mais usado  É de boa resistência Mecânica (até 40 Kgf/mm 2 ) e ao desgaste  É de fácil usinagem e difícil soldagem  É obtido pelo resfriamento lento  É de fácil fusão Aplicações Ferro fundido mais usado (75%) Fundição de componentes mecânicos em geral Blocos de motores Engrenagens de grandes dimensões Máquinas agrícolas Carcaças e suportes de máquinas

36 Fofo Cinzento

37 Fofo Mesclado Características A composição varia entre fofo cinzento e fofo branco; A fratura é de cor mista;  As propriedades são intermediárias. Propriedades Alta resistência, tenacidade e ductilidade Excelente usinabilidade Possibilidade de deformação a quente Grande resistência ao desgaste Fluidez boa Soldabilidade melhorada Baixo custo (superior ao ff cinzento)

38 Aplicações do FoFo mesclado Válvulas, carcaça de bombas, virabrequins, engrenagens, pinhões, cilindros e outros componentes de máquinas e automóveis.

39 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Alumínio:

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41 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Alumínio:

42 Comparação de densidades

43 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Alumínio:

44 Alumínio

45 A GRANDE VANTAGEM DO ALUMÍNIO É O BAIXO PESO ESPECÍFICO RESISTÊNCIA MECÂNICA O Al puro (99,99%) tem baixa resistência mecânica Resistência à tração: Al puro= 6 kg/mm 2 Al comercial= 9-14 kg/mm 2 ELEMENTOS DE LIGA, TRABALHO A FRIO E TRATAMENTO TÉRMICO, AUMENTAM A RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (60 kg/mm 2 )

46 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos

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49 Alumínio e suas ligas PRINCIPAIS IMPUREZAS PRINCIPAIS IMPUREZAS Ferro  reduz a trabalhabilidade (AlFe 3 ) Silício  aumenta a resistência à tração Cobre  aumenta a resistência à tração

50 Aplicações do alumínio Elevada Plasticidade  laminados de pouca espessura (resguardos de bombons, etc...)  Elevada condutividade elétrica (65% do Cu)  emprego no setor elétrico (cabos, fios, etc...). A vantagem do Al é a leveza.  Elevada resistência à corrosão  artigos domésticos, embalagens, etc...  Baixa densidade  material para construção mecânica (carros, aeronaves,etc...).

51 Ligas de aluminio Alumínio puro  Fácil de conformar  Dúctil  Resistência Mecânica relativamente baixa  Boa condutividade elétrica  Bom acabamento  Fácil de soldar

52 Ligas de alumino - manganês Apresenta melhores propriedades mecânicas que o Al puro A ductilidade é ligeiramente diminuída pelo Mn Boa resistência à corrosão É tratável termicamente

53 Alumínio - silício Apresenta baixo ponto de fusão Boa fluidez Tonalidade cinza agradável quando anodizada aplicações arquitetônicas

54 Alumínio - magnésio Apresenta a mais favorável combinação de: resistência mecânica resistência `a corrosão ductilidade É tratável termicamente

55 Evolução das ligas de alumínio na aeronáutica

56 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Cobre:

57 Cobre A palavra COBRE deriva do termo “aes cyprium”, que significa metal proveniente da Ilha de CHIPRE, onde foi descoberto em estado natural durante a Antigüidade, mais tarde conhecido como “cuprum”, palavra latina que deu origem ao símbolo Cu. O cobre é um dos metais mais antigos da civilização mundial, datando seus primeiros usos desde 8.700 anos a.C. Marcou a história com a Idade do Bronze (Cobre + Estanho) e o domínio de posse e tecnologia do cobre representava nos povos da época riqueza e poder. O cobre é um metal de transição avermelhado, que apresenta alta condutibilidade elétrica e térmica, só superada pela da prata.

58 Cobre

59 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Cobre:

60 Cobre

61 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Cobre:

62 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Cobre:

63 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Cobre:

64 Cobre

65 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Cobre:

66 Cobre não magnético temperatura de fusão = 1083 ºC elevada resistência a corrosão e oxidação excelente condutiv. térmica e elétrica excelente soldabilidade elevada dutilidade - excelente trabalhabilidade razoável resistência mecânica - 50 a 450 MPa ampla aplicação das ligas de Cu (bronze, latão) produzido a partir do minério e de sucata % de Cobre na crosta terrestre = 0,007%

67 Cobre no mundo

68 Mina de cobre

69 Cobre http://www.youtube.com/watch?feature=pl ayer_detailpage&v=Wr7zY46_jHI http://www.youtube.com/watch?feature=pl ayer_detailpage&v=Wr7zY46_jHI

70 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Zinco:

71 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Zinco:

72 Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos Zinco:

73 Principais produtos e componentes não-estruturais Tubos e conexões de cobre:

74 Principais produtos e componentes não-estruturais Tubos e conexões de cobre:

75 Principais produtos e componentes não-estruturais Tubos e conexões de cobre:

76 Principais produtos e componentes não-estruturais Tubos e conexões de cobre:

77 Principais produtos e componentes não-estruturais Fios e cabos elétricos de cobre:

78 Principais produtos e componentes não-estruturais Fios e cabos elétricos de cobre:

79 Principais produtos e componentes não-estruturais Fios e cabos elétricos de cobre:

80 Principais produtos e componentes não-estruturais Fios e cabos elétricos de cobre:

81 Principais produtos e componentes não-estruturais Fios e cabos elétricos de cobre:

82 Principais produtos e componentes não-estruturais Fios e cabos elétricos de cobre:

83 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

84 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

85 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

86 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

87 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

88 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

89 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

90 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

91 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

92 Principais produtos e componentes não-estruturais Esquadria de Alumínio:

93 Produtos de Aço e Produtos metálicos continua


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