MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA

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Materiais de Construção Mecânica

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Apresentação da disciplina

Propriedades mecanicas dos materiais

Mecanismos de fratura dos materiais

Proj. de mecanismos p/avaliação e aplic. de materiais

Classificação dos aços

Elementos de liga

Revisão diagrama ferro-carbono

Tratamento térmico dos aços

Aplicação dos materiais em projetos mecânicos

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Ensaios dos materiaisEnsaio de tração

Trat. estat. dos resultados no ensaio de tração

Ensaio de durezaEnsaio de impactoCharpyDWTTNDT

Bibliografia

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VICENTE CHIAVERINI

Bibliografia

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Propriedades dos Propriedades dos MateriaisMateriais

Composição e ProcessoComposição e Processode Fabricaçãode Fabricação

Microestrutura

EENNGGEENNHHAAR R I I AA

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Materiais

Metais Não-metais

Ferrosos Não-ferrosos Sintéticos Naturais

Aço

s

Fof

os

Pes

ados

Leve

s

Plá

stic

os

Res

inói

des

Mad

eira

Cou

ro

Bo

rrac

ha

Etc

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O aço é melhor material de construção mecânica

O aço é o metal mais utilizado por 2 razões:

– baixo custo

– excelentes propriedades mecânicas

Os utilizadores de aço enfrentam em geral 2 questões fundamentais:

– escolha do aço

– tratamento do aço

Para tirar o máximo partido de um aço, é necessário conhecer as suas propriedades em função da sua composição e as modificações provocadas pelos diversos tratamentos.

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Forno à Sal

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CLASSIFICAÇÃO DAS USINAS SIDERÚRGICAS

• Usinas Integradas - que operam as três fases básicas: redução, refino e laminação.

• Usinas Semi-integradas - que operam duas fases: refino e laminação. Estas usinas partem de ferro gusa, ferro esponja ou sucata metálica adquiridas de terceiros para transformá-los em aço em aciarias elétricas e sua posterior laminação.

• Usinas não integradas- que operam apenas uma fase do processo: redução ou laminação. No primeiro caso estão os produtores de ferro gusa, os chamados guseiros, que têm como característica comum o emprego de carvão vegetal em altos fornos para redução do minério. No segundo, estão os relaminadores, geralmente de placas e tarugos, adquiridos de usinas integradas ou semi-integradas e os que relaminam material sucatado.

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USINAS SIDERÚRGICAS INTEGRADAS

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USINAS SIDERÚRGICAS SEMI-INTEGRADAS (MINI-USINAS)

• O processo produtivo das usinas semi-integradas (mini-usinas) compreende apenas o refino e a laminação, e utiliza a sucata ferrosa como insumo básico.

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Usinas não integradas

• Usinas não integradas- que operam apenas uma fase do processo: redução ou laminação.

ou

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SETORES INDUSTRIAIS ATENDIDOS

1º Petroleiro: João Cândido 07/05/10- Suezmax 274 metros de comprimento e capacidade de um milhão de barris de petróleo

Estaleiro Atlântico Sul

Refinaria

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Vídeos

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CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS METÁLICAS

LIGAS METÁLICAS

LIGAS METÁLICAS

FERROSASFERROSAS NÃO-FERROSASNÃO-FERROSAS

AÇOSAÇOS FERROS FUNDIDOSFERROS FUNDIDOS

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EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA

• OBJETIVOS DA ADIÇÃO DE ELEMENTOS DE LIGA:

– Alterar as propriedades mecânicas.– Aumentar usinabilidade.– aumentar temperabilidade. – Conferir resistência ao desgaste.– Conferir resistência à corrosão.– Conferir DUREZA A QUENTE.– Modificar as características elétricas e magnéticas.

• DESVANTAGENS:

– Custo mais alto.– Maiores cuidados durante o tratamento térmico, entre outras.

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INFLUÊNCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA

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SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOSSAE (Society Automotive Engineers) e ABNT

ABNT- NBR 6006 – Classificação por composição química de aços para construção mecânica. XX = teor de carbono em 0,01%

10XX Aços-carbono de uso geral11XX Aços de fácil usinagem, com enxofre13XX Manganês (1,75%)40XX Molibdênio (0,25%)

43XX Níquel(1,8%), Cromo (0,8%) e Molibdênio (0,25%) 51XX Cromo (0,8-1,05%) 86XX Níquel (0,55%), Cromo (0,5%) e Molibdênio (0,2%) 98XX Níquel (1,0%), Cromo (0,8%) e Molibdênio (0,25%)

ABNT- NBR 6006 – Classificação por composição química de aços para construção mecânica. XX = teor de carbono em 0,01%

10XX Aços-carbono de uso geral11XX Aços de fácil usinagem, com enxofre13XX Manganês (1,75%)40XX Molibdênio (0,25%)

43XX Níquel(1,8%), Cromo (0,8%) e Molibdênio (0,25%) 51XX Cromo (0,8-1,05%) 86XX Níquel (0,55%), Cromo (0,5%) e Molibdênio (0,2%) 98XX Níquel (1,0%), Cromo (0,8%) e Molibdênio (0,25%)

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CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS

• Aço carbono: aço que não contém elementos de liga além dos teores residuais

admissíveis e no qual os teores de manganês e silício não ultrapassam os limites

máximos de 1,65% e 0,30% respectivamente.

• Aço baixo carbono: aço carbono com teor nominal de carbono inferior ou igual a

0,30%.

• Aço médio carbono: aço carbono com teor nominal de carbono superior a 0,30%

e inferior a 0,60%.

• Aço alto carbono: aço carbono com teor nominal de carbono superior ou igual a

0,60%.

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Aços de Baixo Carbono ≤ 0,3%C• Alta ductilidade;• Bons para trabalhos mecânico e

soldagem;• Não são temperáveis;• Utilizados na construção de prédios,

pontes, navios, automóveis.

Tensão

D eform ação

R utura

E scoam en to

Região de deform ação p lásticaRegião dedeform ação e lástica

Tensão de rutura

Tensão de escoam ento

Tensão máxima

Limite de resistência à tração = Tensão máxima

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Aços de Médio Carbono 0,30 %C≤ 0,6• Quando temperados e

revenidos atingem boa tenacidade e resistência.

• Os tratamentos térmicos são realizados com taxas de resfriamento elevadas e com seções finas.

• São utilizados em rodas, equipamentos ferroviários, e peças que necessitam de alta resistência mecânica.

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Aços de Alto Carbono > 0,60% C• Apresentam elevada dureza e

resistência após a têmpera.• São comumente utilizados

em trilhos,

Junta de dilatação numa estrada de ferro (folga)

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Variação das Propriedades Mecânicas com o teor de carbono

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Ensaio de tração

Máquina de Tração EMIC DL 60000

(MPa)

(%)

500

350

280

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

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COMO CAIU NA PROVA?

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