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Aula 14 – Aços Alta Liga Para ter acesso a esse material acesse:

2 Ligas Metálicas Ferrosas Não ferrosas Aço Ferro Fundido Alumínio Cobre
Estanho Ao carbono Cinzento Titânio Nodular Níquel etc... Baixa liga Liga Alta liga Branco Maleável

3 O que é um aço alta liga?

4 O que é um aço alta liga? É um aço cuja a soma de todos os elementos de liga é > 5%. A adição de elementos de liga tem o objetivo de promover mudanças microestruturais que, por sua vez, promovem mudanças nas propriedades físicas e mecânicas, tais como: resistência à tração e à corrosão, elasticidade e dureza, entre outras, permitindo que ao material desempenhar funções específicas.

5 Aços alta liga Estes aços também seguem um sistema de classificação, destacando-se os sistemas SAE, AISI, ASTM e DIN.

6 Tipos de aços alta liga Há vários aços alta liga, contudo em nossa disciplina vamos estudar 3 tipos de aços alta liga mais comuns: Aços Inoxidáveis Aços ferramenta Aços Manganês (Hadfield)

7 Aços Inoxidáveis O aço inoxidável é uma liga de Fe e Cr, podendo conter também Ni, Mo e outros elementos. Os aços inoxidáveis apresentam resistência a corrosão superior aos aços comuns. Os aços inoxidáveis geralmente são classificados de acordo com a composição química mas também pela microestrutura apresentada.

8 Aços Inoxidáveis A classificação de acordo com a microestrutura: Aços Inoxidáveis ferríticos (fase presente: ferrita) Aços Inoxidáveis austeníticos (fase presente: austenita) Aços Inoxidáveis martensíticos (fase presente: martensita)

9 Aços Inoxidáveis A classificação de acordo com a microestrutura: Aços Inoxidáveis endurecíveis por precipitação (fase presente: matriz martensítica ou austenítica + precipitação de intermetálicos de Al, Cu, Ti etc) Aços Inoxidáveis Duplex

10 Aços Inoxidáveis ferríticos – Características
Os aços ferríticos são de baixo custo. Possuem resistência à corrosão superior a do inox martensítico, mas inferior aos austeníticos mais comuns. Material não-temperável, magnético. Limitada resistência mecânica devido ao teor % de C. Usinabilidade um pouco inferior dos aços inoxidáveis martensíticos.

11 Aços Inoxidáveis ferríticos – composição química

12 Aços Inoxidáveis Aços Inoxidáveis ferríticos – Aplicações gerais Eletrodomésticos (fogões, geladeiras, etc) Utensílios domésticos (panelas, talheres, etc) Construção civil, chapas refletoras, etc.

13 Aços Inoxidáveis Aços Inoxidáveis ferríticos – Aplicações gerais Parafusos e porcas para meios agressivos. Tanques para estocagem na indústria química e de alimentos. Moedas

14 Aços Inoxidáveis ferríticos – Microestrutura típica
Ferrita Contorno de grão

15 Aços Inoxidáveis Austeníticos – Características
Não-temperável e não magnético Possuem boa conformidade a frio e alta capacidade de endurecimento por deformação Quando deformados a frio, tornam-se parcialmente martensíticos e levemente magnéticos Excelente ductilidade, conformabilidade e tenacidade. Usinabilidade ruim.

16 Aços Inoxidáveis Austeníticos – composição química
O Mo é adicionado para aumentar sua resistência a corrosão localizada tais como corrosão por pite ou alveolar.

17 Aços Inoxidáveis Austeníticos – Aplicações gerais
É o aço inoxidável austenítico mais utilizado Parafusos, porcas, pinos, rebites, etc. Recipientes para alimentos e indústria farmacêutica. Utensílios domésticos Equipamentos para indústria química e petroquímica

18 Aços Inoxidáveis Austeníticos – Aplicações gerais
Equipamentos para frigoríficos Ganchos para açougue frigoríficos Balcões e mesas frigoríficas Trocadores de calor, armações metálicas, tubulações.

19 Aços Inoxidáveis Austeníticos – Microestrutura típica
Inclusões – são defeitos no metal – não é uma fase Austenita Riscos – mau lixamento Reagente para ataque: Kalling

20 Aços Inoxidáveis Austeníticos – Microestrutura típica
Inclusões Austenita Reagente para ataque: Kalling

21 Aços Inoxidáveis Austeníticos – Microestrutura típica
Austenita Reagente para ataque: Kalling

22 Como foi visto a microestrutura de um aço inoxidável ferrítico e austenítico são muito parecidas, desta forma para auxiliar na identificação da microestrutura usa-se um imã. Caso o imã não pegue a microestrutura é austenítica. Se o imã pegar a microestrutura é ferrítica.

23 Aços Inoxidáveis Martensíticos - Características
Devido a adição de carbono, podem ser endurecido e a resistência aumentada pelo tratamento térmico de têmpera e revenido, da mesma forma que os aços carbono. Aumentando o teor de carbono aumenta o potencial da resistência e dureza mas diminui a ductilidade e tenacidade. A dureza pode chegar a 60 HRC (654 HB). São magnéticos e possuem boa usinabilidade. Grande resistência ao desgaste.

24 Aços Inoxidáveis Martensíticos – Composição química

25 Aços Inoxidáveis Martensíticos – Aplicações
Aplicações nas quais, além da elevada resistência à corrosão, seja necessária elevada resistência mecânica/dureza Instrumentos cirúrgicos como bisturi e pinças Facas de corte, tesoura, lâminas de barbear

26 Aços Inoxidáveis Martensíticos – Microestrutura típica
Martensita

27 Aços Inoxidáveis endurecíveis por precipitação - Características
São ligas ferro contendo Cr (12 a 17 %) Ni (4 a 8 %) Mo (0 a 2 %) com matriz martensítica (de baixo carbono) endurecida pela precipitação de compostos intermetálicos formados pela adição de elementos (em teores menores) como Al, Cu, Ti e Nb. Possuem resistência à corrosão comparável à dos austeníticos e resistência mecânica comparável à dos martensíticos.

28 Aços Inoxidáveis endurecíveis por precipitação - Características
Tem boa ductilidade e tenacidade, dependendo do tratamento térmico. Podem ser soldados mais facilmente que os aços martensíticos comuns. Possibilidade de serem trabalhados antes do processo de endurecimento por envelhecimento, economizando ferramentas

29 Aços Inoxidáveis endurecíveis por precipitação – Microestrutura típica
Martensita revenida

30 1. Aços Inoxidáveis Aços Inoxidáveis endurecíveis por precipitação – Composição química

31 Aços Inoxidáveis endurecíveis por precipitação – Aplicações
Indústria aeronáutica Indústria de extração do petróleo e do gás Indústria petroquímica Indústria química em geral Indústria de papel e celulose

32 Aços Inoxidáveis Duplex - Características
Os aços inoxidáveis duplex tem uma estrutura mista de austenita e ferrita Maior resistência a corrosão sob tensão Elevadas propriedades mecânicas Alta ductilidade e soldabilidade

33 1. Aços Inoxidáveis Aços Inoxidáveis Duplex – Composição química

34 Aços Inoxidáveis Duplex – Aplicações
Indústria petroquímica Indústria de papel e celulose: digestores, equipamentos de branqueamento contendo cloretos Indústria química: vasos de pressão, trocadores de calor, reatores, bombas, tanques de produtos químicos.

35 Aços Inoxidáveis Duplex – Microestrutura típica
Reagente para ataque: Villela + Kalling

36 Projeto de equipamentos em aço inoxidável

37 Projeto de equipamentos em aço inoxidável

38 Projeto de equipamentos em aço inoxidável

39 Projeto de equipamentos em aço inoxidável

40 2. Aços ferramenta É qualquer aço usado para fabricar ferramentas de corte, conformação ou qualquer outro artefato capaz de dar forma a um material transformando-o em uma peça.

41 2. Aços ferramenta Propriedades requeridas para os aços ferramentas:
Resistência ao desgaste Tenacidade Resistência mecânica Temperabilidade Dureza a quente Resistência ao revenido

42 2. Aços ferramenta - Classificação pelo tipo de aplicação

43 2. Aços ferramenta - Composição química
615 – 722HB

44 2. Aços ferramenta - Aplicações

45 3. Aço Manganês É um aço com microestrutura austenítica que endurece quando é usado (endurece em serviço) Não é magnético, mas com o uso começa a pegar imã levemente Dureza 180 – 240HB

46 3. Aço Manganês – Classificação e composição química Segundo a ASTM A 128M

47 3. Aço Manganês – Microestrutura típica
Austenita Reagente para ataque: Villela

48 3. Aço Manganês – Aplicações
Martelos para moinhos “Unhas” de retroescavadeiras

49 3. Aço Manganês – Aplicações
Mandíbulas para a indústria de mineração

50 3. Aço Manganês – Aplicações
Britadores para indústria de mineração


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