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Aula 13 – Ligas não ferrosas

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Apresentação em tema: "Aula 13 – Ligas não ferrosas"— Transcrição da apresentação:

1 Aula 13 – Ligas não ferrosas
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2 Ligas Metálicas Ferrosas Não ferrosas Aço Ferro Fundido Alumínio Cobre
Estanho Ao carbono Cinzento Chumbo Nodular Zinco e etc... Baixa liga Liga Alta liga Branco Maleável

3 Alumínio

4 Características básicas do alumínio puro:
Temperatura de fusão 660oC CFC Não é magnético Forte tendência a oxidação Densidade: 2,70g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3) Alta condutividade térmica Elevado coeficiente de dilatação

5 Qual é a principal limitação do alumínio
Qual é a principal limitação do alumínio? A principal limitação do alumínio é a sua baixa temperatura de fusão (660 °C)

6 Propriedades mecânicas para o Al puro L.R. Al recozido 48 N/mm2
Lim. de escoamento 12,7N/mm2 É o segundo metal mais maleável. Baixa dureza ( HB) “A adição de elementos de liga, trabalho a frio, e tratamentos térmico aumentam a resistência à tração”

7 Alumínio e suas ligas

8 Cu, Si, Mg, Zn, Ni, Ti, Cr, Co, Pb, Sn, ...
Principal impureza no Al Ferro: reduz a trabalhabilidade (AlFe3) Principais elementos de liga Cu, Si, Mg, Zn, Ni, Ti, Cr, Co, Pb, Sn, ... A resistência a tração

9 Classificação das ligas de Al

10 Roda de liga leve: Liga A-356 (Al-Si-Mg)
Exemplo de composição química e microestrutura Roda de liga leve: Liga A-356 (Al-Si-Mg)

11 Aplicações das ligas de alumínio de acordo com suas propriedades
Elevada Plasticidade: laminados de pouca espessura (resguardos de bombons, etc...) Elevada condutividade elétrica (65% do Cu): emprego no setor elétrico (cabos, fios, etc...)

12 Aplicações das ligas de alumínio de acordo com suas propriedades
Elevada resistência à corrosão: artigos domésticos, embalagens, etc... Baixa densidade: material para construção mecânica (carros, aeronaves,etc...)

13 Ligas Metálicas Ferrosas Não ferrosas Aço Ferro Fundido Alumínio Cobre
Estanho Ao carbono Cinzento Chumbo Nodular Zinco e etc... Baixa liga Liga Alta liga Branco Maleável

14 Cobre

15 Características básicas do cobre puro
Temperatura de fusão 1038oC CFC Densidade: 8,92 g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3) Alta condutividade elétrica

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17 Propriedades mecânicas para o cobre puro recozido
L.R. cobre N/mm2 Alongamento % Baixa dureza (45 – 90 HB)

18 Cobre e suas ligas

19 O cobre é normalmente usado em sua forma pura, mas também pode ser combinado com outros metais para produzir uma enorme variedade de ligas. Cada elemento adicionado ao cobre permite obter ligas com diferentes características tais como: maior dureza, resistência a corrosão, resistência mecânica, usinabilidade e etc...

20 Principais elementos de liga
Estanho, níquel, alumínio, zinco.

21 Classificação das ligas de cobre

22 Cobre + Zinco = Latão O conteúdo de zinco varia de 5% a 45%
Cobre + Zinco = Latão O conteúdo de zinco varia de 5% a 45%. Esta liga é utilizada em moedas, medalhas, bijuterias, radiadores de automóvel, ferragens, cartuchos, diversos componentes estampados, conformados e etc.  resfriador de óleo para radiadores de automóveis

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25 Classificação das ligas de cobre

26 Cobre + Estanho = Bronze O conteúdo de estanho pode chegar a 20%
Cobre + Estanho = Bronze O conteúdo de estanho pode chegar a 20%. É utilizado em tubos flexíveis, torneiras, varetas de soldagem, válvulas, buchas, engrenagens, sinos etc.

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28 Classificação das ligas de cobre

29 Cobre + Alumínio = Cobre alumínio Esta liga normalmente contém mais de 10% de alumínio. É utilizada em peças para embarcações, trocadores de calor, evaporadores, soluções ácidas ou salinas etc.

30 Classificação das ligas de cobre

31 Cobre + Níquel = Cuproníquel O conteúdo de níquel pode variar de 10% a 30%. É utilizada em cultivos marinhos, moedas, bijuterias, armações de lentes etc.

32 Classificação das ligas de cobre

33 Cobre + Níquel + Zinco = Alpacas Contém entre 45% a 70% de Cu, e de 10% a 18% de Ni e o restante constituído por Zn. Por sua coloração, estas ligas são facilmente confundidas com a prata. São utilizadas em chaves, equipamentos de telecomunicações, decoração, relojoaria, componentes de aparelhos óticos e fotográficos etc.

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35 Ligas Metálicas Ferrosas Não ferrosas Aço Ferro Fundido Alumínio Cobre
Estanho Ao carbono Cinzento Chumbo Nodular Zinco e etc... Baixa liga Liga Alta liga Branco Maleável

36 Estanho

37 Características básicas do estanho puro
Resiste à corrosão quando exposto à água do mar e água potável, porém pode ser atacado por ácidos fortes, bases e sais ácidos Temperatura de fusão 232oC Tetragonal Densidade: 7,31g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3) Cassiterita ou cassiterite (óxido de estanho, SnO2) é um mineral de estanho.

38 Propriedades mecânicas para o estanho puro
L.R. 11 N/mm2 Alongamento 57% Baixa dureza

39 Principais aplicações do estanho
Cloreto de estanho é usado como fixador para pintura de tecidos. Componente de várias importantes ligas como soldas para eletrônica, ligas para fusíveis, bronzes, etc. Solda de estanho, também conhecida como solda de estanho-chumbo, solda macia ou solda branca, é uma solda comum à base de estanho e chumbo em diversas proporções, às quais podem ser adicionadas pequenas quantidades de outros elementos como o antimônio, a prata e o bismuto para modificar suas propriedades, como dureza. Dizer que a solda é 70/30, significa dizer que há nela 70% de estanho e 30% de chumbo. São comumente usadas soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60. Apresentam baixo ponto de fusão e podem ser empregadas com ferros de soldar de baixa potência ou maçaricos de GLP. Podem ser usadas para soldagem de cobre e suas ligas, como latão (cobre e zinco) e bronze (cobre e estanho), mas não servem para soldar outros metais, como o alumínio e o ferro. As soldas de estanho são largamente utilizadas para soldagem principalmente na eletro-eletrônica e na hidráulica. Na eletro-eletrônica, são mais usadas as soldas em forma de fios com a liga 60/40 ou a 63/37, que é a mistura eutética, com ponto de fusão de 183°C. As aplicações são a soldagem de componentes em placas de circuito impresso, soldagem de terminais e conectores em cabos elétricos, etc. Para instalações hidráulicas é normalmente usada a liga 50/50, sob forma de fios, fitas ou barras, para a soldagem de tubulações de Cu. São comumente usadas soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60. Sn Pb

40 Principais aplicações do estanho
Revestimento anticorrosivo de metais. Sais de estanho depositados sobre vidro formam uma película condutora de eletricidade e são usados, por exemplo, em automóveis, para remoção do embaçado através do aquecimento por corrente elétrica.

41 Ligas Metálicas Ferrosas Não ferrosas Aço Ferro Fundido Alumínio Cobre
Estanho Ao carbono Cinzento Chumbo Nodular Zinco e etc... Baixa liga Liga Alta liga Branco Maleável

42 Chumbo

43 Características básicas do chumbo puro
É um metal tóxico, macio, maleável e mau condutor de eletricidade e altamente resistente à corrosão. Temperatura de fusão 327oC CFC Densidade: 13,4 g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3)

44 Propriedades mecânicas para o chumbo puro
L.R. 16 à 19 N/mm2 Lim. de escoamento 6 à 8 N/mm2 Alongamento 30 à 60%

45 Principais aplicações do chumbo
• Baterias para automóveis e outros fins (o principal uso, cerca de 71% da produção mundial). • Pigmentos (inclusive para tatuagens) e outros compostos (12%). Solda de estanho, também conhecida como solda de estanho-chumbo, solda macia ou solda branca, é uma solda comum à base de estanho e chumbo em diversas proporções, às quais podem ser adicionadas pequenas quantidades de outros elementos como o antimônio, a prata e o bismuto para modificar suas propriedades, como dureza. Dizer que a solda é 70/30, significa dizer que há nela 70% de estanho e 30% de chumbo. São comumente usadas soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60. Apresentam baixo ponto de fusão e podem ser empregadas com ferros de soldar de baixa potência ou maçaricos de GLP. Podem ser usadas para soldagem de cobre e suas ligas, como latão (cobre e zinco) e bronze (cobre e estanho), mas não servem para soldar outros metais, como o alumínio e o ferro. As soldas de estanho são largamente utilizadas para soldagem principalmente na eletro-eletrônica e na hidráulica. Na eletro-eletrônica, são mais usadas as soldas em forma de fios com a liga 60/40 ou a 63/37, que é a mistura eutética, com ponto de fusão de 183°C. As aplicações são a soldagem de componentes em placas de circuito impresso, soldagem de terminais e conectores em cabos elétricos, etc. Para instalações hidráulicas é normalmente usada a liga 50/50, sob forma de fios, fitas ou barras, para a soldagem de tubulações de Cu.

46 Principais aplicações do chumbo • Laminados diversos para, por exemplo, proteções contra radiações (raios-X e gama), peças decorativas e outros (7%) • Munições (6%) • Ligas diversas (1%) 46

47 Ligas Metálicas Ferrosas Não ferrosas Aço Ferro Fundido Alumínio Cobre
Estanho Ao carbono Cinzento Chumbo Nodular Zinco e etc... Baixa liga Liga Alta liga Branco Maleável

48 Zinco

49 Características básicas do zinco puro
O metal apresenta uma grande resistência à deformação plástica a frio que diminui com o aquecimento, obrigando a laminá-lo acima dos 100 °C Temperatura de fusão 419oC Hexagonal Densidade: 7,14 g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3)

50 Propriedades mecânicas para o zinco puro laminado a quente
L.R. 134 à 159N/mm2 Alongamento 50 à 65%

51 Zinco Alumínio Magnésio Cobre
Ligas de zinco As ligas de zinco são conhecidas pelo nome Zamac já que as mesmas saõ compostas por Al, Mg e Cu. Zamac Zinco Alumínio Magnésio Cobre

52 Principais aplicações do zinco
Zincagem (cerca de 50% do consumo anual). Em protetores solares, em forma de óxido, pois tem a capacidade de barrar a radiação solar. Solda de estanho, também conhecida como solda de estanho-chumbo, solda macia ou solda branca, é uma solda comum à base de estanho e chumbo em diversas proporções, às quais podem ser adicionadas pequenas quantidades de outros elementos como o antimônio, a prata e o bismuto para modificar suas propriedades, como dureza. Dizer que a solda é 70/30, significa dizer que há nela 70% de estanho e 30% de chumbo. São comumente usadas soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60. Apresentam baixo ponto de fusão e podem ser empregadas com ferros de soldar de baixa potência ou maçaricos de GLP. Podem ser usadas para soldagem de cobre e suas ligas, como latão (cobre e zinco) e bronze (cobre e estanho), mas não servem para soldar outros metais, como o alumínio e o ferro. As soldas de estanho são largamente utilizadas para soldagem principalmente na eletro-eletrônica e na hidráulica. Na eletro-eletrônica, são mais usadas as soldas em forma de fios com a liga 60/40 ou a 63/37, que é a mistura eutética, com ponto de fusão de 183°C. As aplicações são a soldagem de componentes em placas de circuito impresso, soldagem de terminais e conectores em cabos elétricos, etc. Para instalações hidráulicas é normalmente usada a liga 50/50, sob forma de fios, fitas ou barras, para a soldagem de tubulações de Cu. 52


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