MATERIAIS São classificados em: Metálicos Cerâmicos Poliméricos Compósitos

Materiais Metálicos São classificados em: FERROSOS: Quando o ferro é o elemento majoritário na liga. Aços Ferros fundidos (Fofos) NÃO-FERROSOS: Quando outro elemento, diferente do ferro, é o majoritário na liga: Alumínio e ligas Cobre e ligas Níquel e ligas Zinco e ligas Titânio e ligas Outros...

MATERIAIS METÁLICOS FERROSOS NÃO FERROSOS Ligas Fe-C Ferros fundidos Aços Sem liga Baixa liga HSLA Ligados Outras Fe Fe-Ni Fe-Cr (-Ni) Ferríticos Austeníticos Martensíticos Duplex PH Fe-C-Mn Ligas leves Ligas Al Ligas Mg Ligas Be Ligas Ti Ligas Cu Bronzes Cu-Ni Latões Ligas Ni Inconel Hastalloy (INOX) (HADFIELD) (MARAGING) (REFRATÁRIOS)

LIGAS FERRO-CARBONO AÇOS FERROS FUNDIDOS 0<%C<2 2<%C<4 Se não contiver nenhum elemento de liga em quantidade superior aos mínimos indicados Sem liga ou Aço-carbono Teores máximos de alguns elementos nos aços sem liga: Al – 0,10% Bi – 0,10 B – 0,0008 Cr – 0,30 Co – 0,10 Cu – 0,05 Mn – 1,65 Mo – 0,08 Ni – 0,30 Nb – 0,06 Pb – 0,40 Se – 0,10 Si – 0,50 Ti – 0,05 W – 0,01 V – 0,10 Aço ligado Se o somatório dos elementos de liga atingir um teor de até 5% Aço de baixa liga Aço de média e alta liga Se o somatório dos elementos de liga ultrapassar o teor de 5%

Classificação dos Aços Os aços podem ser divididos em: Aços comuns ao carbono: Possuem apenas ferro, carbono, e impurezas normais ligadas ao processo de fabricação (P fósforo; S enxofre; Si silício; Mn manganês; Al alumínio. Aços ligados: São aços que contém um ou mais elementos de liga além do Fe e do C (Cr cromo; Mo molibdênio; V vanádio; Ni Níquel etc...)

CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS QUANTO A COMPOSIÇÃO Aço-Carbono  - sem elemento de liga (elementos residuais: Si, Mn, P, S) , Baixo médio e alto teor de carbono Aço-Liga baixa liga (máximo 5%) média liga (5% a 10%) alta liga (teor total mínimo de 10-12%)

Classificação dos aços ao carbono Aços de baixo carbono: de 0,05 até 0,3% Até 0,15% extra doce de 0,15 até 0,3 doce Aços de médio carbono: de 0,3 até 0,7% de 0,3 a 0.5 meio doce de 0,5 até 0,7 meio duro Aços de alto carbono: de 0,7 até 2,0% de 0,7 a 0,8 duro acima de 0,8 extra duro

Classificação dos aços liga Aços de baixa liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga é inferior à 5%.(Ex. aços para construção mecânica, eixos engrenagens etc...) Aços de média liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga está entre 5% e 10%. (Ex. Aços estruturais para trabalho em altas temperaturas para resistir a fluência e a oxidação ) Aços de alta liga: Quando o somatório dos teores dos elementos de liga é superior à 10%. ( Ex. Aços inoxidáveis)

Os aços liga são muito mais caros que os aços comuns não apenas pela presença dos elementos de liga mas porque em geral sofrem tratamentos térmicos, para potencializar o efeito desses elementos além de serem tomados cuidados especiais na fabricação para reduzir o teor de impurezas e manter alta qualidade do produto (tratamento de panela).

Entidades classificadoras ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas SAE:Society of Automotive Engineers ASTM: American Society for Testing and Materials. AISI: American of Iron and Steel Institute ANSI: American National Standards Institute

Segundo a ABNT ou SAE Construção civil: ABNT CA 25 (concreto armado σesc=25 Kgf/mm2) ABNT CA 50 (concreto armado σesc=50 Kgf/mm2) Construção mecânica: Aços comuns ao carbono SAE 10XX Aços comuns ao carbono XX= %C x 100 SAE 11XX Aços comuns ao carbono com mais enxofre (ressulfurados). Aços de usinagem fácil SAE 12XX Aços comuns ao carbono com mais enxofre e mais fósforo. Aços de usinagem fácil SAE 13XX Aços comuns ao carbono com mais manganês mais resistência mecânica

Segundo a ABNT ou SAE Aços de baixa liga: SAE 40XX aço de baixa liga com aprox. 0,5% de elementos de liga (Mo). XX=%C x 100 SAE 41XX aço de baixa liga com aprox. 1% de elementos de liga (Cr-Mo). XX=%C x 100. SAE 43XX aço de baixa liga com aprox. 3% de elementos de liga (Cr-Ni-Mo). XX=%C x 100 SAE 50XX aço de baixa liga com aprox. 0,5% de elementos de liga (Cr). XX=%C x 100. SAE 61XX aço de baixa liga com aprox. 1% de elementos de liga (Cr-V). XX=%C x 100 SAE 86XX aço de baixa liga (Cr-Ni-Mo, mas com menores teores que o 43XX). XX=%C x 100. Quando o segundo algarismo é maior que 3 não tem significado.

Nomenclatura para Aços

Classificação SAE dos aços ao carbono e de baixa liga SAE 5XXX – aço-Cromo SAE 51XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,20% SAE 6XXX – aço-Cromo-Vanádio SAE 61XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,00% e com 0,10% de V SAE 7XXX – aço-Cromo-Tungstênio SAE 8XXX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio SAE 81XX – aço com Ni entre 0,20% e 0,40%, com Cr entre 0,30% e 0,55% e com Mo entre 0,08% e 0,15% SAE 86XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,85% e com Mo entre 0,08% e 0,25% SAE 87XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,60% e com Mo entre 0,20% e 0,30% SAE 92XX – aço-Silício-Manganês SAE 92XX – aço com Si entre 1,80% e 2,20% e com Mn entre 0,70% e 1,00% SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio SAE 93XX – aço com Ni entre 3,00% e 3,50%, com Cr entre 1,00% e 1,40% e com Mo entre 0,08% e 0,15% SAE 94XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,60%, com Cr entre 0,30% e 0,50% e com Mo entre 0,08% e 0,15% SAE 97XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,10% e 0,25% e com Mo entre 0,15% e 0,25% SAE 98XX – aço com Ni entre 0,85% e 1,15%, com Cr entre 0,70% e 0,90% e com Mo entre 0,20% e 0,30% Apesar da classificação SAE ser bastante extensa e completa, conforme mostrado no extrato apresentado, muitos aços comumente usados não se enquadram nela, devido aos elementos de suas ligas não estarem dentro das faixas previstas nesta classificação. Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Classifica%C3%A7%C3%A3o_SAE" SAE 1XXX – aço-Carbono SAE 10XX – aço-carbono simples (outros elementos em porcentagens desprezíveis, teor de Mn de no máximo 1,0%) SAE 11XX – aço-carbono com S (Enxofre) SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo) SAE 13XX – aço com 1,6% a 1,9% de Mn (Manganês) (aço-Manganês) SAE 14XX – aço-Carbono com 0,10% de Nb (Nióbio) SAE 15XX – aço-Carbono com teor de Mn de 1,0% a 1,65% (aço-Manganês) SAE 2XXX – aço-Níquel SAE 23XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% SAE 25XX – aço com Ni entre 4,75% e 5,25% SAE 3XXX – aço-Níquel-Cromo SAE 31XX – aço com Ni entre 1,10% e 1,40% e com Cr entre 0,55% e 0,90% SAE 32XX – aço com Ni entre 1,50% e 2,00% e com Cr entre 0,90% e 1,25% SAE 33XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% e com Cr entre 1,40% e 1,75% SAE 34XX – aço com Ni entre 2,75% e 3,25% e com Cr entre 0,60% e 0,95% SAE 4XXX – aço-Molibdênio SAE 40XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30% SAE 41XX – aço com Mo entre 0,08% e 0,25% e com Cr entre 0,40% e 1,20% SAE 43XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Cr entre 0,40% e 0,90% e com Ni entre 1,65% e 2,00% SAE 46XX – aço com Mo entre 0,15% e 0,30%, com Ni entre 1,40% e 2,00% SAE 47XX – aço com Mo entre 0,30% e 0,40%, com Cr entre 0,35% e 0,55% e com Ni entre 0,90% e 1,20% SAE 48XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Ni entre 3,25% e 3,75%

Noções do diagrama Fe – C e das fases que se formam

L+Fe3C 16

FERRO PURO FERRO  = FERRITA FERRO  = AUSTENITA FERRO  = FERRITA  TF= 1538 C Nas ligas ferrosas as fases ,  e  FORMAM soluções sólidas com Carbono intersticial CARBONO 17

Ferro Puro /Formas Alotrópicas FERRO  = FERRITA Estrutura= ccc Temperatura “existência”= até 912 C Fase Magnética até 770 C (temperatura de Curie) Solubilidade máx. do Carbono= 0,0218% a 727 C e 0,008% a T ambiente. FERRO  = AUSTENITA Estrutura= cfc (tem + posições intersticiais) Temperatura “existência”= 912 -1394C Fase Não-Magnética Solubilidade máx. do Carbono= 2,11% a 1148C 18

Sistema Fe-Fe3C Ferro Puro= até 0,02% de Carbono (727ºC) Aço= 0,02 até 2,11% de Carbono Ferro Fundido= 2,11- 4,5% de Carbono Fe3C (CEMENTITA)= Forma-se quando o limite de solubilidade do carbono é ultrapassado (A cementita possui 6,7% de C) 19

PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE) LIGA EUTETÓIDE Austenita FASE  (FERRITA) + Cementita Temperatura= 727 C Teor de Carbono= 0,77 % Aços com 0,02-0,77% de C são chamadas de aços hipoeutetóides Aços com 0,77-2,1% de C são chamadas de aços hipereutetóides 20

MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE 21

MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE RESFRIADO LENTAMENTE Somente Perlita 22

MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio Teor de Carbono = 0,002- 0,77 % Estrutura Ferrita + Perlita As quantidades de ferrita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra da alavanca Partes claras ferrita pró eutetóide ou ferrita primária 23

MICROESTRUTURA DOS AÇOS BAIXO TEOR DE CARBONO AÇO COM ~0,2%C Ferrita Perlita 24

MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR DE CARBONO RESFRIADOS LENTAMENTE AÇO COM ~0,45%C Ferrita Perlita 25

Partes claras  cementita próeutetóide. MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE Supondo resfriamento lento para manter o equilíbrio Teor de Carbono = 0,77 - 2,11 % Estrutura cementita+ Perlita As quantidades de cementita e perlita variam conforme a % de carbono e podem ser determinadas pela regra da alavanca Partes claras  cementita próeutetóide. 26

Micrografia de um aço contendo 1,4% de carbono:cementita clara - perlita escura

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