Post on 25-Jul-2015
LIGAS METÁLICAS E TIPOS DE AÇOS
Profª Janaína Araújo
INTRODUÇÃO
ORIGEM Os metais provêm dos depósitos naturais de
minérios na crosta terrestre;
A maioria dos minérios é contaminada com impurezas que devem ser removidas por meios mecânicos ou químicos;
O metal extraído do minério purificado é conhecido como metal primário ou metal virgem, e o metal proveniente da ganga é designado metal secundário.
CONCEITOS BÁSICOS
O ferro é o metal mais utilizado pelo
homem;
A abundância do material, o custo
relativamente baixo de produção e as
múltiplas propriedades físico-químicas que
podem ser obtidas com a adição de outros
elementos de liga são fatores que dão ao
metal uma extensa variedade de
aplicações.
INTRODUÇÃO
CONCEITOS BÁSICOS
No uso prático, o ferro está sempre ligado
ao carbono e a outros elementos e, assim,
no âmbito da ciência dos materiais e
também na linguagem do dia-a-dia, a
palavra “ferro” deve ser sempre entendida
como uma liga dos elementos químicos
ferro, carbono e outros.
INTRODUÇÃO
CONCEITOS BÁSICOS
AÇO é a denominação genérica para ligas de
Ferro-carbono com teores de carbono de 0,008 a
2,11%, contendo outros elementos residuais do
processo de produção e podendo conter outros
elementos de liga propositalmente adicionados. Se
o aço não contém estes últimos, é chamado
especificamente de aço-carbono. Do contrário,
aço-liga.
INTRODUÇÃO
CONCEITOS BÁSICOS
FERRO FUNDIDO é a designação genérica para
ligas de ferro-carbono com teores de carbono
acima de 2,11%.
INTRODUÇÃO
LIGAS METÁLICAS
São substâncias que consistem em de dois ou
mais elementos químicos, dos quais pelo menos
um é metal, e possuindo propriedades
metálicas;
As ligas constituem uma combinação de duas
ou mais variedades de átomos, resultando numa
substância que apresenta alterações às vezes
muito profundas, tanto nas propriedades físicas
como químicas, em relação aos elementos
correspondentes.
Para apenas dois componentes existe uma
grande variedade de combinações e para cada
combinação específica de uma liga, procura-se
determinar as modificações estruturais que
podem ocorrer às diversas temperaturas, a
partira da sua temperatura de fusão;
Um diagrama relativamente simples permite
descrever esses fenômenos, em função dos
teores dos elementos presentes.
LIGAS METÁLICAS
Diagramas de equilíbrio
São obtidos por diversos métodos como:
raio-X, curvas de resfriamento, medidas
dilatométricas, medidas de condutibilidade
elétrica etc.
LIGAS METÁLICAS
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO
AÇOS-LIGA OU AÇO LIGNADO
AÇOS FERRAMENTA
AÇOS
AÇOS-CARBONO
Possuem na sua composição apenas
quantidades limitadas dos elementos
Carbono, Silício, Manganês, Cobre, Enxofre
e Fósforo. Outros elementos apenas em
quantidades residuais;
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO
A quantidade de carbono presente no aço
define a sua classificação:
baixo carbono (máximo 0,30% C)
médio carbono (0,30 a 0,60% C)
alto carbono (0,60 a 1,0% C)
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO
Classificação :
Grau faixa de composição química do aço
Tipo processo de desoxidação utilizado
Classe descreve outros atributos (resistência, acabamento)
A designação do Grau, Tipo e Classe utiliza uma letra, número, símbolo ou nome
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO
Sistemas de designação para aços:
SAE (Society of Automotive Engineers)
AISI (American Iron and Steel Institute)
ASTM (American Society of Testing and Materials)
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas)
UNS (Unified Numbering System)
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO
Qualidade: os aços-carbono seguem uma
divisão padronizada na indústria, o que
permite que fornecedores e consumidores se
comuniquem com maior eficiência.
Os grupos de descrição de qualidade
utilizados são os seguintes:
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO Semi-acabados para forjamento
Estrutural
Placas
Barras laminadas a quente e acabadas a frio
Chapas: finas laminadas a quente e a frio; com esmaltagem porcelânica; chumbadas compridas; galvanizadas e revestidas por zincagem eletrolítica
Bobinas laminadas a quente e a frio
Folhas de flandres
Arames comuns e achatados
Tubos comuns e estruturais
Produtos tubulares e fios
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO Sistema de classificação: O mais adotado
na prática é o SAE-AISI. Nele, o aço-carbono utiliza o grupo 1xxx, e é classificado da seguinte forma:
10xx: aço-carbono comum (Mn: 1,0 máx)
11xx: ressulfurado
12xx: ressulfurado e refosforizado
15xx: aço-cabono comum (Mn: 1,0 a 1,65%)
Os últimos dois dígitos (xx) representam o conteúdo de carbono, ex: SAE 1020 (0,20% C)
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO
Aplicações
Baixo carbono baixa resistência e dureza e alta tenacidade e ductilidade (chapas automobilísticas, perfis estruturais, placas para tubos, construção civil, pontes)
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO Aplicações
Médio carbono maior resistência e dureza e menor tenacidade e ductilidade (rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, peças de máquinas)
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-CARBONO Aplicações
Alto carbono são os de maior resistência e dureza e menor tenacidade e ductilidade (talhadeiras, folhas de serrote, martelos, facas)
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-LIGA OU AÇO LIGADO Contêm quantidades específicas de
elementos de liga diferentes daqueles normalmente utilizados nos aços comuns;
Costumam ser designados de acordo com os seus elementos predominantes, exemplo: aço-níquel, aço-cromo.
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-LIGA OU AÇO LIGADO Seguem a mesma classificação dos aços-
carbono.
Usos:
Placas
Barras laminadas a quente e acabadas frio
Arames
Tubos para oleodutos
Produtos tubulares para campos petrolíferos e especiais
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-LIGA OU AÇO LIGADO Sistema de classificação
Possuem várias numerações diferentes no sistema SAE-AISI. São considerados aço-liga os que ultrapassem 1,65% de Manganês, 0,60% de Silício ou 0,60% de Cobre.
Aço-manganês 13xx: Mn 1.75%
Aço-níquel 23xx:Ni 3.5%
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-LIGA OU AÇO LIGADO São encontrados praticamente em todos
os segmentos industriais.
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-FERRAMENTA São os utilizados nas operações de corte,
formação, afiação e quaisquer outras relacionadas coma a modificação de um material para um formato utilizável;
Apresentam elevada dureza e resistência à abrasão, boa tenacidade e manutenção das propriedades de resistência mecânica em elevadas temperaturas;
Possuem elevado teor de carbono.
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-FERRAMENTA Aços rápidos ferramentas, brocas,
perfuratrizes
Aços para trabalho a quente ao cromo e ao tungstênio (transformações mecânicas em elevadas temperaturas:matriz de extrusão)
Aços deformação a frio facas de cisalhamento, punções, corte de chapas, estampagem
Aços resistentes a choques talhadeiras, formões, contra-rebites, brocas
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-FERRAMENTA
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-INOXIDÁVEIS São os que contêm um mínimo de 10,5%
de Cromo como principal elemento de liga;
São aços que não sofrem oxidação em ambientes normais;
A formação do óxido impede o contado do metal base com a atmosfera agressiva.
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-INOXIDÁVEIS Divididos em cinco famílias, de acordo
com a microestrutura, estrutura cristalina das fases presentes ou tratamento térmico utilizado:
Martensíticos
Ferríticos
Austeníticos
Duples
Endurecíveis
TIPOS DE AÇOS
AÇOS-INOXIDÁVEIS Tubulações em
ambiente marinho, esferas de rolamentos etc.
TIPOS DE AÇOS