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TÉCNOLOGIA MECÂNICA AULA: 01 PROF: Elias Junior..

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1 TÉCNOLOGIA MECÂNICA AULA: 01 PROF: Elias Junior.

2 TEM 68h 1) 1) Propriedade físico-químicas, mecânicas e tecnológicas dos materiais ferrosos e não ferrosos; 2) Propriedades físico-químicas, mecânicas e tecnológicas dos materiais plásticos; termoplásticos; 2) Propriedades físico-químicas, mecânicas e tecnológicas dos materiais plásticos; termoplásticos; 3) Cerâmicos e compósitos; 3) Cerâmicos e compósitos; 4) Tratamento termo-químico e termo-físico; 4) Tratamento termo-químico e termo-físico; 5) Aplicados a materiais metálicos; Ensaio não destrutivo. 5) Aplicados a materiais metálicos; Ensaio não destrutivo.

3 Propriedade físico-química propriedade físico-química é toda e qualquer propriedade da matéria. Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e tenha massa. Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e tenha massa. A física moderna entende a matéria e a energia como dois aspectos de uma mesma natureza. A física moderna entende a matéria e a energia como dois aspectos de uma mesma natureza.

4 Propriedades fisico-químicas Os metais ferrosos são ligas do ferro com carbono e outros elementos, tais como o Os metais ferrosos são ligas do ferro com carbono e outros elementos, tais como o silício, o manganês, o fósforo, o enxofre e outros. Conforme a, as ligas de ferro e carbono se dividem em. Conforme a intensidade de carbono, as ligas de ferro e carbono se dividem em aço e ferro fundido. O aço é uma liga que contém até 2% de carbono e o ferro fundido, quando o conteúdo de carbono é maior do que 2%. O aço é uma liga que contém até 2% de carbono e o ferro fundido, quando o conteúdo de carbono é maior do que 2%.

5 metalurgia É a ciência que trata da produção dos metais a partir dos minérios. É a ciência que trata da produção dos metais a partir dos minérios. A extração dos metais dos minérios se realiza em usinas metalúrgicas A extração dos metais dos minérios se realiza em usinas metalúrgicas

6 Matéria prima para obter ferro fundido são compostos naturais que contêm óxido de ferro e a chamada ganga. Os minérios de ferro são compostos naturais que contêm óxido de ferro e a chamada ganga. A ganga se compõe basicamente de A ganga se compõe basicamente de sílica, alumina, óxido de cálcio e óxido de magnésio

7 Ganga Ganga são as impurezas contidas nos minérios. Os principais tipos de ganga encontrados em minérios são micro-inclusões de Silício, Enxofre, Fósforo e Óxidos Globulares. A ganga é responsável pela perda da qualidade do produto da exploração de minérios Afeta nas propriedades mecânicas e químicas do minério. Altera a sua ductibilidade e resistência

8 minérios de ferro industriais 1) A MAGNETITA (ou imã natural) contém ferro em forma de óxido ferroso férrico 2) O conteúdo de ferro nestes minérios oscila, na prática entre 45 a 70%. 3) O minério tem grande densidade e cor negra.

9 HEMATITA ou oligisto É o óxido de ferro desidratado É o óxido de ferro desidratado Este minério contêm de 50 a 60% de ferro É de cor avermelhado-anegrada. É de cor avermelhado-anegrada. Quando dado forma em ornamentos é frequente chamado de diamante preto. Quando dado forma em ornamentos é frequente chamado de diamante preto. Os depósitos de hematita cinzento são encontrados tipicamente nos lugares onde houve água parada ou fontes de água mineral quente. Os depósitos de hematita cinzento são encontrados tipicamente nos lugares onde houve água parada ou fontes de água mineral quente.

10 LIMONITA LIMONITA é o óxido de ferro hidratado LIMONITA é o óxido de ferro hidratado O minério contém de 20 a 60% de ferro Tem cor parda com diferentes matizes Tem cor parda com diferentes matizes formados a partir da oxidação de minerais que contêm ferro. formados a partir da oxidação de minerais que contêm ferro.

11 SIDERITA SIDERITA é a combinação do ácido carbônico com o ferro SIDERITA é a combinação do ácido carbônico com o ferro O conteúdo de ferro neste mineral oscila, na prática entre 30 e 42%. O conteúdo de ferro neste mineral oscila, na prática entre 30 e 42%. O minério tem uma cor gris com matizes de amarelo. O minério tem uma cor gris com matizes de amarelo.

12 Alto forno e sua construção O alto forno é uma instalação de ação contínua, cuja capacidade de produção é de até 2000t de ferro fundido em 24 horas. O alto forno é uma instalação de ação contínua, cuja capacidade de produção é de até 2000t de ferro fundido em 24 horas. Os altos-fornos que utilizam coque têm uma altura de até 35m, e os que empregam carvão vegetal, até 20m. Os altos-fornos que utilizam coque têm uma altura de até 35m, e os que empregam carvão vegetal, até 20m.

13 Alto forno e sua construção O alto-forno baseia-se no fato de que o silício indesejável e outras impurezas, são mais leves do que o ferro fundido, seu produto principal, designado por ferro gusa. O alto-forno baseia-se no fato de que o silício indesejável e outras impurezas, são mais leves do que o ferro fundido, seu produto principal, designado por ferro gusa.

14 1.Fornalha Cowper 2.zona de derretimento 3. zona de redução de óxido ferroso 4.zona de redução de óxido férrico 5.zona de pré-aquecimento (garganta) 6. alimentação de minério, pedra calcária e coque siderúrgico 7. escapamento de gases 8. coluna de minério, coque e pedra calcária 9. remoção de escória 10. ferro-gusa 11. Chaminé para escoamento dos gases liberados

15 Método de conversores O método de conversores para produzir aço, proposto pelo metalúrgico inglês H. Bessemer em 1855, consiste em soprar ar comprimido ao ferro fundido derramado em uma retorta especial chamada conversor.

16 Conversor

17 Método Thomas O método foi proposto pelo inglês Thomas em 1878, O método foi proposto pelo inglês Thomas em 1878, é utilizado para os ferros ricos em fósforo. é utilizado para os ferros ricos em fósforo.

18 Método Martin O método Martin, diferentemente do método de conversores,. Fornece a possibilidade de transformar em aço não só o ferro fundido (líquido, em blocos), mas também a sucata de todo gênero dos metais ferrosos (scrap) e peças de máquinas inúteis para a indústria.

19 ESTRUTURA METÁLICA CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS : CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS : Constituição da Matéria – átomo Constituição da Matéria – átomo Fases da Matéria: Sólido, líquido e gasoso. Fases da Matéria: Sólido, líquido e gasoso. Natureza do átomo: Modelo de BOHR Natureza do átomo: Modelo de BOHR Associação de átomos – Ligações (Iônica, covalente) Associação de átomos – Ligações (Iônica, covalente)

20 Ocorrência dos metais Densidade: Peso por unidade de volume – g/cm 3 Densidade: Peso por unidade de volume – g/cm 3 Propriedades térmicas: Coeficiente linear de dilatação térmica – cm/cm/ºC. Propriedades térmicas: Coeficiente linear de dilatação térmica – cm/cm/ºC. Calor específico – cal/g/ºC. Calor específico – cal/g/ºC. Energia Cal – para aumentar de 1ºC a temp. de 1g de água. Energia Cal – para aumentar de 1ºC a temp. de 1g de água. Propriedades eletromagnéticas – Condutibilidade elétrica Propriedades eletromagnéticas – Condutibilidade elétrica Propriedades óticas – opacidade; refletibilidade Propriedades óticas – opacidade; refletibilidade Propriedades Químicas – Resistência à corrosão e resistência à oxidação. Propriedades Químicas – Resistência à corrosão e resistência à oxidação.

21 PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA DETERMINAÇÃO Tensão: Intensidade de forças, correspondendo, portanto, à carga dividida pela seção transversal do corpo. (Kgf/mm 2 ) Tensão de Tração – Na qual há uma tendência de separação do material em duas partes em relação ao plano de tensão. Tensão de Compressão – Que é o inverso de tração, as partes do material adjacentes ao plano de tensão tendem a comprimir-se uma contra a outra.

22 PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA DETERMINAÇÃO DEFORMAÇÃO: É a mudança dimensional que se verifica no material como resultado da carga aplicada. RESISTÊNCIA: É a carga ou tensão máxima suportada pelo material, dentro de determinadas condições, por exemplo, resistência elástica, resistência a carga máxima, resistência a ruptura. DUCTIBILIDADE: Corresponde à capacidade de um material poder ser deformado apreciavelmente antes de romper. O aço de baixo teor carbono, por exemplo, é uma liga de grande ductibilidade

23 PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA DETERMINAÇÃO TENACIDADE: É a capacidade de um material de resistir à quebra. É a quantidade de energia que um material pode adsorver antes de fracturar. DEFORMAÇÃO PLÁSTICA: Ultrapassada a fase elástica ou o limite elástico do material sob deformação, este deformam-se permanentemente, dentro da chamada fase plástica

24 QUESTIONÁRIO 1-Classifique os metais ferrosos. 2- Como são divididas as ligas de ferro e carbono? 3- Com relação ao percentual de carbono classifique o aço e o ferro fundido. 4- O que é ganga? 5- Quais as características da magnetita?

25 QUESTIONÁRIO 6- Relacione os minérios de ferro industriais e as suas características. 7- Quais os métodos utilizados para converter ferro fundido em aço? 8- Qual a importância do calor específico? 9- Qual a diferença entre a deformação plástica e elástica?


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