Apres Processo Fab 36 Horas 2008

5/8/2018 Apres Processo Fab 36 Horas 2008 - slidepdf.com

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Materiais e Processos de

Fabricação

Senai



Classificação e características dos

Materiais

Introdução

Quando da conf ecção de um determinado

produto, deve-se, como um dos f atoresprioritários, selecionar o material adequadoque o constituirá.



Classificação dos MateriaisMetálicos

Ferrosos Não Ferrosos

GusaAçoFerroFundido

Pesados Leves

Chumbo

CobreBronzeLatãoZincoEstanho

Alumí nio

Magnésio



Classificação dos MateriaisNão Metálicos

Naturais

Puros Transf ormadosMadeiraPedra

BorrachaCouro

FeltroAmiantoVidro

Sintéticos



Classificação dos MateriaisNão Metálicos

Naturais Sintéticos

Termoplásticos Termof ixos Elásticos

PVC

NylonABS

Fibra de Vidro

BaquelitaPertinax

BorrachaNaturalBorrachaSilicone



Classificação dos MateriaisMateriais

Metálicos Não Metálicos

Ferrosos Não Ferrosos Naturais Sintéticos

GusaAçoFerro Fundido Pesados Leves

ChumboCobreBronzeLatãoZincoEstanho

Alumí nioMagnésio

Puros Transf ormados

MadeiraPedra

BorrachaCouroFeltroAmiantoVidro

Termoplásticos Termof ixos Elásticos

PVCNylonABS

Fibra de VidroBaquelitaPertinax

Borracha NaturalBorracha Silicone




Materiais

Conhecidas as classes dos materiaispassamos agora a especif icá-los por grupos e

empregos que destinam, pois todos materiaispossuem características próprias que devemosconhecer para podemos emprega-los maisadequadamente.




Materiais Metálicos

Ao estudarmos a classe dos materiaismetálicos podemos dividi-los em dois grupos

distintos: os f errosos e não f errosos




Materiais Metálicos Ferrosos

São aqueles que possuem f erro em suacomposição. Desde sua descoberta, os materiais

f errosos tornaram-se de grande importância naconstrução mecânica. Os materiais f errosos maisimportantes são:




Materiais

Gusa Possui 6,67% de carbono, sendopouco usado mecanicamente devido a altadureza.

Dele, através de uma segunda f usão, tira-se of erro f undido e o aço.




Materiais

Aço Liga de Ferro (Fe) e carbono (C), comporcentagem de carbono variando de 0,008 a

2,11% .É um material tenaz de excelentes

propriedades, de f ácil trabalho, podendo

també

m serf

orjável.




Materiais

Ferro Fundido Liga de f erro e carbono,com a porcentagem de carbono variando de2,5% a 4,6%.

É um material amplamente empregado naconstrução mecânica, e que, mesmo nãopossuindo a resistência do aço, pode

substituí-lo em diversas aplicações e muitasvezes com grande vantagem.




Materiais Ferrosos

Como estes materiais são f áceis de seremtrabalhados, com eles é constituída a maiorparte de máquinas, f erramentas, estruturas

bem como instalações que necessitammateriais de grande resistência.




Materiais não Ferrosos

São todos os demais materiais metálicosempregados na construção mecânica.

Possuem empregos os mais diversos, pois

podem substituir os materiais f errosos emvárias aplicações e nem sempre podem sersubstituídos pelos f errosos.

Estes materiais são geralmente utilizados

isoladamente ou em f orma de ligas metálicas,algumas delas na construção de máquinas eequipamentos.



Podemos dividir os não f errosos em doistipos em f unção da densidade:

Metais pesados ( > 5 kg/ dm³): cobre,estanho, zinco, chumbo, platina, etc.

Metais leves ( < 5 kg/ dm³): alumí nio,magnésio, titâneo, etc.

= peso especí f ico do material.





Normalmente, os não f errosos sãomateriais caros, logo não devem os utilizá-losem componentes que possam ser

substituídos por materiaisf errosos.Esses materiais são amplamente

utilizados em peças sujeitas a oxidação, dadaa sua resistência, sendo muito utilizados em

tratamen

to galvân

icos superf

iciais. Sãobastante utilizados em componenteselétricos.





Nos últimos anos, a importância dosmateriais leves e suas ligas têm aumentadoconsideravelmente, principalmente na

con

strução e veículos,n

as con

struçõesaeronáuticas e navais, bem como namecânica de precisão, pois se têmconseguido ligas metálicas de alta resistênciae de mesmo peso e, com isto, tende-se atrocar o aço e o f erro f undido por essesmetais.






materiais não metálicos

NaturaisPuros: Não sof reram transf ormação alguma

Exemplo: Madeira, pedras, petróleo, couro, etc.

Transf ormados: Borracha, couro, f eltro, amianto,vidro (quartzo+carbonato de sódio e cálcio)





Artif iciais ou sintéticos

Termoplásticos: resistem a aproximadamente80 ºC, são reaproveitáveis, bastando inverter-se a

sua temperatura.

PVC (policloreto de vinila), Nylon ABS - únicomaterial plástico que pode ser cromado, podendo-

se f azer dele o vidro altamente polido (retrovisorde carro)





Artif iciais ou sintéticos

Termof ixos: resistem a aproximadamente 150

ºC, mas não são reaproveitáveis se atingiremtemperaturas acima de 150 ºC Exemplos: f ibra devidro, baquelite, etc.




Materiais

Os materiais plásticos estão sendoempregados em um número cada vez

maior de casos como substitutos demetais.Daí a necessidade de conhecermos

um pouco mais esses materiais quevêm-se tornando uma presençaconstante nos campos técnico-cientí fico, doméstico, etc.



Propriedades dos materiais

Na construção de peças e componentes,devemos observar se os materiais empregados

possuem as diversas propriedadesf ísicas emecânicas que lhe serão exigidas pelas

condições e solicitações do trabalho que sedestinam.



Elasticidade

É a propriedade que o material tem de voltar àposição inicial depois de cessada a f orça que odef ormou.

Ex.: mola.



Fragilidade

É a propriedade que os materiais têm denão suportarem choques, ou seja, quebramcom f acilidade, esta é uma propriedade dosmateriais muito duros. Ex.: Fe f undido,vidro, etc.



Ductibilidade

Pode-se dizer que a ductibilidade é ooposto da f ragilidade. São dúcteis osmateriais que por ação de uma f orça sedef ormam plasticamente,conservando a suacoesão,

Ex.: cobre, alumí nio, aço com baixo teor

de carbono, etc.



Tenacidade

Se o material é resistente e possui boascaracterísticas de alongamento para

suportar um esf orço considerável detorção ou f lexão, sem romper-se, é chamado tenaz.



Dureza

É a resistência que um material of erece àpenetração de outro corpo. As f erramentasde corte devem ser duras para que não sedesgastem e possam penetrar em ummaterial menos duro.



R esistência

Resistência de um material é a suaoposição à mudança de f orma e aocizalhamento.

As f orças externas podem exercer sobre omaterial cargas de tração, compressão f lexão,cizalhamento, torção ou f lambagem. Toda

f orça externa gera no material tensões deacordo com o tipo de solicitação.



Elasticidade e Plasticidade

São propriedades de mudança def orma.Denominamos def ormação elástica a

def ormação não permanente e def ormaçãoplástica a def ormação permanente.



Densidade

A densidade de um material está relacionadacom o grau de compactação da matéria.Fisicamente, a densidade ( V) é def inida pela

massa (M) dividida pelo volume (V).

V= M KgV dm³

Exemplo : o cobre tem maior densidade que o aço:

V Cu = 8,93 Kg/dm³ V aço =7,8Kg/dm³



Obtenção do Ferro Gusa

Os minérios de f erro são rochas que contém

óxidos de f erro ou carbonatos de f erro agregados aquartzo, argila, composto de enxof re, f ósf oro,manganês.

Minério Designação

Química

Fórmula

Química

Conteúdo de Fe

Magnetita Óxido f errosoférrico

Fe3O4 60.............70%

Hematita roxa Óxido de f erroanidro

Fe4O3 40............60%

Hematita pardaou Limonita

Óxido de f errohidratado

2Fe2O3 + 3H2O 20............45%

Siderita Carbonato de FeCO3 30...........45%



Transformação do

minério em metal

A transf ormação do minério em metal é f eita no alto f orno. Para que isso ocorra, é necessário preparar o minério de f erro paratorná-lo adequado. No Brasil existe umagrande quantidade de minério em pó, ouseja, pedaços de aproximadamente 10 mm.

Para ser utilizado no alto f orno é necessáriosubmeter o minério a um processo debenef iciamento. Estes processos são:



Transformação do minério em metal

Sinterização

Processo de benef iciamento que f orma

blocos com partículas de miné

rio def

erro,carvão moído, calcário e água.

Tudo é misturado f ormando umaglomerado e depois levado a uma grelha em

alta temperatura (1000 a 1300 ºC).




Sinterização

O minério de f erro começa a f undir

superf

icialmen

te un

in

do-se ef

orman

do umbloco poroso.

Depois é quebrado em pedaços menoreschamados de sí nter.



Transformação do minério em metalPelotização

Processo de benef iciamento onde o minério def erro é moído bem f ino, umedecido para f ormar umaglomerado.

É colocado em um moinho em f orma de tambor,

enquanto giram, os aglomerados vão se unindo até transf ormarem em pelotas.

É submetido a secagem e queima para

en

durecimen

to.Após o benef iciamento o minério é levado aoalto f orno para transf ormar-se em f erro gusa, que é a matéria prima para a f abricação do aço e f erro

f undido.




Preparando o f erro gusa

Para transf ormar o minério em f erro gusa é necessário acrescentar outros ingredientes tais

como f undentes, desoxidantes, desf osf orizantes ecombustíveis.

Fundentes: Ajuda o minério de f erro a f undir-se

tornando líquida a escória do f erro gusa. O calcárioé uma rocha constituída por carbonato de cálcio(carbono + oxigênio) e tem essa f unção.




Preparando o f erro gusa

Desoxidantes: Diminui o ef eito nocivo doenxof re, que torna o aço f rágil e protege o gusa

contra oxigênio. É utilizado o minério demanganês.

Combustíveis: carvão vegetal e mineral. Do

carvão mineral se produz o coque, que temelevado teor calorí f ico e alto teor de carbono. Ocarvão gera um gás reduto e permite que o calorcircule com f acilidade através da carga.




Juntando-se estas matérias-primas dentrodo alto f orno, obtém-se o f erro gusa quecontém 5-6 % e carbono, + 3¨% de silício (Si),

+ 6% de man

gan

ês (Mn

),assim como altosteores de enxof re e f ósf oro .Um teor alto decarbono,enxof re e f ósf oro tornam o f errogusa muito f rágil,não f orjável e não soldável.




O f erro gusa que sai do alto f orno podeser solidif icado em pequenos lingotes queservirão de matéria prima para uma segundaf

usão, de on

de resultará of

errof

un

dido ou ogusa poderá ser transportado liquido (carrotorpedo) para a aciaria (local de obtenção doaço).



Aço - Definição deAço

Aço - Liga de Ferro (Fe) e Carbono (C),com a porcentagem de carbono variando de0,008 a 2,11%, além de certos elementosresiduais resultantes dos processos def abricação.



Obtenção do aço

O f erro gusa que sai do alto-f orno temalto teor em carbono (3 a 5%) e elevado teorem impurezas como enxof re, f ósf oro,

man

gan

ês e silício.Para transf ormar o gusa em aço é necessário que ele passe por um processo deoxidação, combinação do f erro e dasimpurezas com o oxigênio até reduzir o seuteor de carbono (0 a 2%),manganês, silício,eeliminar ao máximo,seu teor de enxof re ef ósf oro . Para tanto, existem vários processos:



Processos Bessemer e Thomas Bessemer

Em ambos os processos reduz-se o teor decarbono do f erro gusa pela in jeção de ar pororif ícios que existem no f undo do conversor.

Produtos obtidos: Aço carbono não ligados.



Conversor a oxidação (LD)

A redução do teor de carbono é f eita atravésda in jeção de oxigênio. Equipamento responsávelpor mais de 50% da produção mundial e aço.

A carga desse conversor é constituída de f errogusa liquido, sucata de f erro, minério de f erro ef undentes.

Produtos obtidos: Aços não ligados, aços paracementação,aços de baixa liga.



Conversor Siemens-Martin

A carga desse f orno pode ser constituída de70% de sucata e o resto de f erro gusa ef undentes (cal) para f ormar a escória. A

temperatura de f usão é de 1800ºC, que seconsegue pela queima de gás ou óleo.

Produtos obtidos: Aços carbono não ligados,

aços de baixa liga,açosf

erramen

ta quen

ãoexigem alta qualidade.



Forno elétrico

Este f orno é destinado para obtenção de açosaltamente ligados. Com o aço vindo do conversoro oxigênio ou Siemens Martin e mais sucataselecionada alimenta-se o f orno elétrico. Neste

f orno o aço é purif icado e adicionam-se oselementos de liga desejados.

Existem dois tipos de f orno elétricos para

produção de aço:



Forno de arco voltaico

Tem dois ou três eletrodos de carvão, cujacorrente elétrica produz uma temperatura naordem de 3600ºC.



Forno de indução

No f orno de indução a corrente é alternada,que possa por uma bobina situada aoredor do cadinho.

Esse f orno é empregado para f abricação deaços altamente ligados e f erro f undido nodular.



Tipos de aços

Aços carbonoSão ligas f erro- carbono onde a porcentagem

de carbono pode variar de 0,05 a 1,7%.

A porcentagem de carbono nas ligas inf lui nascaracterísticas do aço.

O aumento de carbono aumenta a dureza e aresistência à tração, mas diminui a resistência e a

maleabilidade.



Tipos de aços

Aços carbonoOs aços que têm mais de 0,4% de carbono

podem ser endurecidos pela têmpera .Os aços

que têm men

os de 0,4% de carbon

on

ãoadquirem têmpera, mas podem ser endurecidospor cementação.



Tipos de aços

Aços especiais ou Aços ligaDevido às necessidades industriais, a pesquisa

e a experiência possibilitaram a descoberta deaços especiais, mediante a adição e a dosagem de

certos elementos de liga no aço-carbono.Conseguiram-se assim aços-liga com

características como resistência a tração ecorrosão, elasticidade, dureza,etc.bem melhoresdo que as dos aços-carbono comuns



Influência dos elementos de liga nas

propriedades do aço:

Carbono CEleva: Resistência, dureza, temperabilidadeAbaixa: Ponto de f usão, tenacidade,

alongamento, soldabilidade.





Silício - SiEleva: Elasticidade, resistência a tração,prof undidade de têmpera, dureza a quente

resistência a corrosão, separação da graf itano f erro f undido.Abaixa: Soldabilidade.





Fósf oro - PEleva: Fluidez, f ragilidade à f rio resistência àquente.

Abaixa: Alongamento e resistência achoque.





Enxof re - SEleva: Quebra de cavaco e viscosidadeAbaixa: Resistência a choque.





Manganês Mn

Eleva: Prof undidade de Têmpera, resistênciaa tração, choque, resistência a desgaste.

Abaixa: Facilidade de sertransf ormado(laminado,tref ilado);separação da graf ita no f errof undido.





Níquel-NiEleva: Tenacidade, resitência á traçãoresistência elétrica resistência á quente,

prof undidade de têmpera.Abaixa: Dilatação térmica.





Cromo- CrEleva: Dureza, resistência á tração,resistência á quente, temperatura de

têmpera resistência á f rio, resistência ádesgaste,resistência à corrosão.Abaixa: Alongamento (em graus reduzido).





Vanádio - VEleva: Resistência á f adiga dureza,tenacidade resistência á quente.

Abaixa: Sensibilidade ao aparecimento detrincas por aquecimento sucessivos





Molebidêncio - MoEleva: Dureza, resistência á quenteresistência a f adiga.

Abaixa: Alongamento, f orjabilidade.





Cobalto - CoEleva: Dureza, capacidade de corte,resistência á quente.

Abaixa: Tenacidade sensibilidade aoaparecimento de trincas por aquecimento sucessivos.





Cobalto - CoEleva: Dureza, resistência à tração,resistência a corrosão, temperatura de

têmpera, resistência á quente, resistência àdesgaste.Abaixa: Alongamento (em grausreduzido).



NormasABNT - SAE -AISI

ABNT- Associação Brasileira de NormasTécnicas

SAE- Society of Automotive Engineers(Sociedade Automotiva de Engenheiros)

AISI Americam Iron and Stel Institute(Associação Interamericana do Ferro e do Aço)

DIN (Normas industriais da Alemanha)

A ABNT se baseou no sistema americano SAE,resultando a norma NBR 6006.

ABNT- Associação Brasileira de NormasTécnicas

SAE- Society of Automotive Engineers(Sociedade Automotiva de Engenheiros)

AISI Americam Iron and Stel Institute(Associação Interamericana do Ferro e do Aço)

DIN (Normas industriais da Alemanha)

A ABNT se baseou no sistema americano SAE,resultando a norma NBR 6006.



Aço ABNT 1 0 60

0,60% de carbono

0% elemento de ligaclasse do aço carbono

Aço SAE 4 3 40

0,40% de carbono

$3% elemento de liga

classe do aço Ni Cr Mo

Aço ABNT 1 0 60

0,60% de carbono

0% elemento de ligaclasse do aço carbono

Aço SAE 4 3 40

0,40% de carbono

$3% elemento de liga

classe do aço Ni Cr Mo

NormasABNT - SAE -AISI



NormasConf orme norma da ABNT e SAE.

� SAE 1020 = ABNT 1020� SAE 1040 = ABNT 1040

� SAE 1045 = ABNT 1045

Conf orme Norma do f abricante VILLARES� VT - 20 $ ABNT 1020

� VT - 40 $ ABNT 1040

Conf orme norma DIN� C 15

� CK-22



Aços

� Muitos aços comerciais não estão incluídosnesse esquema de classif icação, como os açosde alto teor em liga para f erramenta ou osinoxidáveis, caso em que se adotam

denominações especiais.

� Ex: ABNT E52100 Aço cromo produzido nof orno elétrico com 1,00%C aprox.2% de

elementos de liga (0,25 a 0,45% Mn) (0,20 a0,35% Si) (1,30 a 1,60% Cr).

Classificação dos aços pelos sistemas SAE eAISI



ç ç p

Designação Tipos de aço

SAE AISI10XX C10XX Aços carbonos comuns11XX C11XX Aços de usinagem f ácil (com alto S)13XX 13XX Aços manganês (1,5 2,0% Mn)23XX 23XX Aços- níquel (3,25 3,75% Ni)25XX 25XX Aços níquel (4,75 5,25%Ni)31XX 31XX Aços níquel cromo (1,10 1,40%

Ni;0,55-0,90% Cr)33XX E33XX Aços-níquel cromo (3,25 3,75%

Ni;1,40 1,75%Cr)




ç ç p

Designação Tipos de açoSAE AISI

40XX 40XX Aços-molibdênio (0,20-0,30% Mo)41XX 41XX Aços cromo- molibdênio (0,40-

1,20%Cr;0,08 0,25%Mo)

43XX 43XX Aços níquel-cromo molibdênio(1,65%-2,00%Ni,0,40-0,90%Cr,0,20-0,30%Mo)

46XX 46XX Aços níquel-molibdênio(1,40-2,00%Ni;0,15-0,30%Mo)

48XX 48XX Aços-níquel-molibdênio (3,25-3,75Ni;0,20-0,30%Mo)




ç ç p

Designação Tipos de aço50XX 50XX Aços cromo (0,27-0,50%Cr)51XX 51XX Aços-cromo (0,70-1,20%Cr)61XX 61XX Aços-cromo-vanádio (0,70-

1,10%Cr;0,10%V)

86XX 86XX Aços-níquel-cromo-molibdênio(0,20-0,40% Ni;0,30-0,55%Cr;0,08-0,15%Mo)

87XX 87XX Aços-níquel-cromo-molibdênio(0,40-0,70% Ni;0,40-0,60%Cr;0,20-0,30%Mo)

92XX 92XX Aços- silicio manganês (1,40-

2,00%Si;0,60-0,90%Mn;0-0,70%Cr)



Utilização dos aços ± carbonos e aços

±liga

Os aços mais usados industrialmentepossuem teores de carbono que variam entre0,10 a 0,95%, ou seja, aço 1010 a 1095. Acimade 0,95% C são considerados aços-carbonoespeciais.




±liga

Aços de baixo teor de carbono 1010 a 1035

Chapas, f ios, tubos, cantoneiras, barras laminadas

e perf iladas, paraf usos, porcas, arruelas, etc.




±liga

Aços de alto teor de carbono: 1070 a 1075

Formões, pés-de-cabra, tesouras para corte de

chapas, molas, cabos, cutelaria, etc.




±ligaAços de alto teor de carbono: 1080 a 1085

Rebitadeiras, matrizes para f orjamento a

quente, cunhas, etc.




±ligaAços de alto teor de carbono:1090 a 1095

Colheres de pedreiro, machados, molas, mandriz,

matrizes para rebarbar, punções, talhadeiras,peças de grande dureza e resistência.




±liga

Para f ins de aplicações industriais, os aços liga recebem o nome do elemento ou dos vários

elementos de liga segundo a sua composição. Nomundo há aproximadamente 1200 tipos de açosliga; no Brasil existem aproximadamente 200.



Aços níquel

1 a 10% Ni - peças de automóveis,

máquinas e f erramentas10 a 20% Ni - eixos, hastes de f reios,

blindagens de navios, válvulas de motores

té

rmicos.20 a 50%Ni (inoxidáveis) - resistênciaselétricas, cutelaria, instrumentos demedição.



Aços cromo

Até 6% Cr - esf eras e rolos de

rolamentos,f erramentas,projéteis eblindagens

11 a 17% Cr (inoxidáveis) - aparelhos einstrumentos de medição, cutelaria .

20 a 30% Cr - válvulas de motores àexplosão, f ieiras, matrizes



Aços ± cromo ± níquel

0,5 a 1,5% Cr 1,5 a 5% Ni - virabrequins,engrenagens,eixos,peças de motores de

grandes velocidades, bielas.8 a 25% Cr 18 a 25% Ni-(inoxidáveis) -

portas de f ornos,tubulações de águas salinas e

gases,eixos de bombas,válvulas,turbinas.



Aços manganês

7 a 20% Mn - peças de britadores, eixosde carros e vagões, cruzamentos e survas detrilhos.



Aço silício

1 a 3% Si - molas, chapas de induzidosde máquinas elétricas,núcleo de bobinas

elétricas.



1% Si;1%Mn - molas diversas, molasde automóveis, peças de veí culos em

geral e vagões.

Aço silício - manganês



1 a 9% W - ferramentas de corte paraaltas velocidades, fabricações de í mãs e

matrizes.

Aços tungstênio



O molibdênio é usado emassociação com os outros elementos .

Aços molibdênio



O vanádio é usado em associaçãocom outros elementos.

Aços vanádio

Aços cobalto



O cobalto é usado em associaçãocom outros elementos, chapas de

induzidos, í mãs permanentes.

Aços cobalto



8 a 20% W 1 a 5%V até 8% Mo 3 a4% Cr - ferramentas de corte de todos os

tipos para altas velocidades, cilindros delaminadores, matrizes, fieiras, punções.

Aços rápidos

A á i



8 a 20% W 1 a 5%V até 8% Mo 3 a4% Cr ferramentas de corte de todos

os tipos para altas velocidades, cilindrosde laminadores, matrizes, fieiras,punções.

Aços rápidos

A l í i



Camisas removí veis e motores àexplosão e de combustão interna

virabrequins,eixos em geral.

Aços alumínio-cromo

Questionário



Ques o o

1) Def inir: Aço,Aço-carbono e Aço- liga

2) Qual a classe, porcentagem elementos de liga deaço ABNT 1045?

3) Quais os ef eitos conseguidos com os aços-liga ou

aços-especiais?4)Qual a identif icação numérica dos aços-molibdênio?

5) Qual a classe,porcentagem elementos de liga e

porcentagem de carbono do aço AISI 5130?

Questionário



Q

6) Quais os elementos de liga e suas respectivasporcentagens do aço SAE 8620?

7) Qual o tipo de aço,percentual decarbono,percentual dos elementos de liga

segundo as normas SAE 61120 e AISI E61120?

Ferro fundido



Ferro f undido

É uma liga carbono com teor e carbono de2 a 4,5%.

Esse material se caracteriza f rente ao açopor ter um ponto de f usão mais baixo e uma

moldabilidade mais f ácil.Para peças de f orma complicada, a

f undição em f erro f undido é a mais econômicado que a f undição em aço.

Ferro fundido



Ferro f undidoO f erro gusa é transf ormado numa segunda

f usão em f erro f undido. Esta f usão é f eita emf ornos tipo cubilot ou f orno elétrico.

A carga desses f ornos é f ormada de lingotes

def

erro gusa, sucata de aço ef

errof

un

dido,coque e f undente calcário), podem-se tambémadicionar elementos de liga como o cromo,níquel, molibdênio. Através esta segunda

f usão, obtêm-se uma estrutura mais densa coma graduação mais f ina e unif orme.

Tipos de ferro fundido



Tipos de ferro f undido

O carbono contido no f erro f undido podeestar combinado com o f erro,f ormando acementita, que é quebradiça e apresenta umaf ratura clara (f erro f undido branco).

Quando o carbono está separado do f erro,f ormando veios de graf ite, apresenta umaf ratura cinzenta (f erro f undido cinzento).

Tipos de ferro fundido



Tipos de ferro f undido

A quantidade e o tamanho dos veios degraf ite que se f ormam dependem da composiçãoquímica e da velocidade de resf riamento .

Aumentando o teor de silício e diminuindo a

velocidade de resf riamento, há maior f ormaçãode graf ite.

No entanto se aumentarmos o teor de

manganês e a velocidade de resf riamento, ocarbono f icará combinado com o f erro, f ormandoa cementita.

Ferro fundido cinzento (GG)



Ferro f undido cinzento (GG)

Nesse tipo de f erro f undido,o carbono seapresenta na f orma de veios de graf ite,(lamelas) que são f ormados devido a umresf riamento lento no momento da f undição

e/ou devido à composição química do material(alto teor e silício).





O f erro f undido cinzento ou lamelar (GG ouGGL) é comercialmente barato,e tem as seguintescaracterísticas quanto ao processo de f abricação:

Funde-se com f acilidade

Contrai-se pouco ao esf riar

Tem pouca tendência a f ormação de poros

Apresenta boa usinabilidade




Ferro f undido cinzento (GG)O f erro f undido cinzento apresenta também

as seguintes propriedades mecânicas:Resiste pouco às solicitações por

choque(f ragilidade)

Baixa resistência à traçãoBoa capacidade de deslizamento

Resistência à compressão elevada

Grande poder de amortecimento interno devibrações mecânicas.





A resistência a compressão e o poder deamortecimento de vibrações tornam o f errof undido cinzento ideal para conf ecção decarcaças de motores e corpos de máquinas.

Ferro f undidoFerro f undido



nodular (GGG)

Se adicionarmos na hora do vazamento dof erro f undido na panela, ligas de magnésio(níquel-magnésio ou f erro- magnésio) o graf iten

ão se agregará sob af

orma e lamelas e simsob a f orma de glóbulos.

Por essa razão esse f erro f undido é chamado globular ou nodular.

Ferro f undidoFerro f undido



nodular (GGG)

O graf ite estendo na f orma globularproporciona ao f erro maior resistência à traçãof lexão e alongamento.

Outra característica dof

errof

un

didon

odularé

que ele resiste bem a agentes químicos e ao calor.

Por isso é muito usado em tubos e f ornos deindustrias químicas,em máquinas agrícolas, naconstrução de tratores e automóveis, naconstrução de bombas e turbinas.

Ferro fundido branco ou duro (GH)



Ferro f undido branco ou duro (GH)

Nesse tipo de f erro f undido o carbono estásempre combinado com o f erro, f ormando umcomponente duro na estrutura, a cementita(Fe3C).

A cementita é f ormada devido a umresf riamento rápido de f erro e devido àinf luência de elementos químicos: um teor de

silício baixo e de manganês elevado.

Ferro fundido branco ou duro (GH)



Ferro f undido branco ou duro (GH)

Pela escolha adequada da composição

química de f erro f undido e pelo controle davelocidade de resf riamento do metal nomolde, é possível f azer com que uma peça sejade f erro f undido duro e o núcleo de f errof undido cinzento.

Essas características são interessantes páraalguns tipos de peças como, por exemplo, a

roda de trem que deve ter resistência aodesgaste e ao mesmo tempo, resistência aimpactos.

Ferro fundido maleável (GT)



Ferro f undido maleável (GT)O f erro f undido maleável é obtido a partir

do f erro f undido branco que é submetido amaleabilização (tratamento térmico posteriorà f undição) tornando se assim, bem

tenaz,algo def ormável e f acilidade usinável.Ferro f undido maleável branco

Ferro f undido preto

Ferro f undido maleável branco



(GTW)

É próprio para f abricação de peças pequenasde pequena espessura e parede .

Essas peças são f undidas em f erro f undidobranco e depois, por longo tratamento térmicode descarbonetação, reduz o teor de carbonoda superf ície da peça de 2 a 4% para 1 a 1,5% (com isso conseguimos um material menosf

rágil)

Ferro fundido preto (GTS)



Ferro f undido preto (GTS)

Para obtenção de f erro f undido maleável preto,f az-se um tratamento térmico de recozimento no f errof undido branco (800 900ºC durante vários dias) emuma atmosf era neutra, por exemplo, envolvendo apeça em areia.

Nesse caso, a cementita do f erro f undido brancose decompõe em graf ite em f orma de nódulos ef errita.

Esse tipo de tratamento não depende daespessura da parede da peça.

P d f di ã



Processo de f undição

Para f undir uma peça, primeiroconf ecciona-se um modelo em madeira, açoalumí nio ou plástico, de acordo com osplanos técnicos.

Esse modelo deve ser um pouco maior doque a peça, devido à contração do materialao se solidif icar e esf riar .

Para conf eccionar o modelo, deve-seconsultar a tabela de contração do metal queserá f undido.

Classificação e nomenclatura dos ferros



f undidos

DIN GG 40

Resistência à tração 400 N/mm²

Ferro f undido cinzentoNorma alemã

ABNT FC 40

Resistência à tração 400 N/mm²

Ferro f undido cinzento

Norma brasileira

Questionário



1) Onde é f eita a transf ormação do minério emmetal e qual é o produto obtido na 1º f usão?

2) Quais as substâncias que normalmente vêm

agrupadas com os miné

rios def

erro?3) Def ina f erro f undido?

4)Quais são os tipos de f erros f undidos? Citar

as suas propriedades gerais?5) Especif icar os tipos de materiais : FC-40,GG-30,GTS-40,GGG-60.

Metais não ferrosos e suas ligas



Os metais não f errosos são os materiaismetálicos que não contêm f erro.

Os principais metais não f errosos maisutilizados na industria dos quais podemos

citar:Cobre, Manganês, Chumbo, Magnésio,

Zinco, Antimônio,Estanho e todas as ligas

respectivas, Alumí nio.

Cobre



É um material metálicon

ãof

erroso, de coravermelhada, encontrado na natureza em f ormamineral, cujo minério que este metal é encontrado chama-se calcopirita ou calcosita.

Bom con

dutor de calor e eletricidade podeser empregado para f abricação de:Cabos elétricos;Peças para transmissão de eletricidade em

geral;Ligas com outros metais.

Calcopirita ou calcosita.



Chumbo



Chumbo

É um material metálico não f erroso muitomacio,de cor cinza azulado,cujo minério deorigem é a galena.

Pode ser transf ormado em chapas,f ios e tubos,cujas aplicações podemos citar:

J

un

tasTubosRevestimento de condutores elétricosLigas com outros metais

Galena.



ZincoÉ t l ã f b



É um metal não f erroso,branco-azulado,brilhante ao ser f urado e o minério de

origem é a blenda.É resistente aos detergentes e ao

tempo,altera-se com a amônia e escurece emcontato com o ar.

Pode ser utilizado na f abricação de:Calhas e condutores para telhados;Galvanização;

Ligas com outros metais.

Zinco



Estanho



Estanho

É um metal não ferroso,brilhante, de corprateada clara e o minério de origem é a

cassiterita.

Tem boa aderência ao aço,cobre e outrosmetais.

Pode ser utilizado em :

Solda (branca)Ligas com outros metais.

Cass ter ta



Alumínio



Alumínio

É um material metálico não f erroso muitomacio e leve,de cor branca e o minério que este é encontrado chama-se bauxita.

É muito resistente à corrosão, bom condutor decalor e eletricidade, tem f acilidade de liga a outros

metais, tem pouca resistência dureza e poucopeso, pode ser usinado a grandes velocidades,danif ica-se com f acilidade através de golpes ouf ricção, tem f acilidade de ser usinado, laminadotref ilado, dobrado, etc.

Alumínio



Alumínio

Pode ser aplicado para f abricação de :Recipientes ;Chapas de revestimento ;Estamparia ;Tubulações, condutores elétricos ;Ligas com outros metais.

Bauxita



Bauxita

Magnésio



Magnésio

Flashes brancos e dourados do Mg

Magnésio



Magnésio

É um material metálico não f erroso,de corbranca.

Não pode ser empregado puro em

con

struções mecân

icas,somen

te em ligas comoutros metais.

Apresenta grande resistência a corrosão.

Antimônio



Antimônio

É um material não f erroso, de cor cinza,similar ao chumbo. Não pode ser empregadopuro em construção mecânicas, somente emligas com outros metais.

Manganês



Manganês

É um material metálico não f erroso,de

cor avermelhada.

Não pode ser empregado puro emconstrução mecânicas,somente em ligas com

outros metais.

Ligas de metais não ferrosos



Ligas de metais não f errosos são aqueles em

cuja composição o f erro não entra comoelemento componente:As ligas de metais não f errosos mais

utilizados na industria são:Latão

Bronz

eAlpacasMetal monelMetal anti-f ricçãoLigas de alumí nio

Ligas de magnésio

Latão



Latão

É uma liga de cobre e zinco na proporçãomí nima de 50% de cobre.

Pode ser adicionado outros elementos deliga tais como : Sn, Al, Pb, Mn, Ni, etc, para

proporcionar características especif icas deacordo com a necessidade de aplicação.

É um material apropriado para trabalhar aquente, a f rio,ou f undido.

Latão



Latão

Pode ser utilizado para f abricação de:Material elétrico em geral;Radiadores;Paraf usos

Buchas anti-f ricção;Varetas para soldagem,etc.

Bronze



É uma liga de cobre e estanho,onde aporcentagem mí nima de cobre é de 60%

Muitas vezes,às ligas de Cu- Sn, sãoadicionados outros elementoscomo:Zn,Pb,Al,Mn,etc., para proporcionarcaracterísticas de deslizamento,boacondutividade elétrica,boa resistência acorrosão e ao desgaste .

Pode ser aplicado na f abricação de:Válvulas de alta pressão;Rodas dentadas ;Paraf usos sem f im;

Buchas an

ti-f

ricção, etc.

Os bronzes classificam-se em:



Bronze de estanho

Bronze de alumí nio

Bronz

e de man

gan

êsBronze de chumbo

Bronze de zinco

Bronze f ósf oro

Alpacas



Liga cobre-níquel e liga cobre níquel zinco.As alpacas contêm de 45 a 70% decobre,10 a 30% de níquel e o restante de zinco.

São utilizados para:Conf ecção de peças decorativas, talheres e

utensílios semelhantes;Molas de contato de equipamento elétricos

e telefônicos;Arames de resistores elétricos;

Válvulas hidráulica.

Metal monel Liga de níquel- cobre-ferro manganes



f erro-manganes

O metal monel contêm68%Ni,29%Cu,2%Fe,1%Mn,pertence à f amília dosbronzes.É dúctil, resiste a altas temperaturas e àcorrosão.

É utiliz

ado para:Conf ecção das pás das turbinas a vapor; Rotoresde bobinas para soluções corrosivas,etc.

Obs. Embora esta liga esteja na classe dos não

f errosos,ela contêm 2%de f erro,mas, o metalpredominante é o níquel.


M t l ti f i ã



Metal anti-f ricção

É uma liga metálica constituída deestanho,antimônio e cobre,com a predominânciado estanho,cuja porcentagem varia de 65 a 90%.

Tem boa resistência ao desgaste e bom

coef iciente de deslizamento.Pode ser aplicado para f abricação de

Casquilhos para bielas de motores de combustão

in

tern

a, Buchas para man

cais de desliz

amen

to.


M t l ti f i ã



Metal anti-f ricção

A composição dessa liga pode variar segundoa aplicação, utilizando-se em geral, 84%deestanho, 9% de antimônio e 7% de cobre.

As ligas anti-f ricção à base de zinco ou cádmio,

têm grande coef iciente de dilatação e não devemser utilizadas em órgãos de máquinas cujatemperatura ultrapasse a 100ºC.

Metais não ferrosos e suas ligas Ligasde alumínio



de alumí nio

Quan

do o alumí n

ioé

ligado a outros metais,obtêm-se ligas de alta resistência e dureza,enquanto a maleabilidade e condutibilidadeelétrica diminuem.

As ligas de alumí nio com cobre, zinco,magnésio e silício podem ser submetidas a umtratamento especial de têmpera.

Metais não ferrosos e suas ligas Ligasde alumínio



de alumí nioEsse processo aumenta a dureza e mais ainda

a resistência a tração (duas vezes)Ligas de laminação: utilizada para f abricação

de peças que resiste à alto esf orço mecânico, comadição de silício apropriada para soldar e polir,contendo alta resistência à corrosão.

Ligas de f undição: utilizada para f abricação decarcaças de motores,engrenagens,peças paraindustria química e aeronáutica. Possui altaresistência à tração.

Metais não ferrosos e suas ligas Ligasd é i



de magnésio

As ligas de magnésio são obtidas comresistência satisf atória com adição dealumí nio, zinco e silício.

São utilizados para:

Conf ecção de carcaça de motores;

Conf ecção de mecanismos portáteis quedevem ser leves, tais como, serras e

roçadeiras portáteis.

Questionário



Questionário

1) Comoé

f

eita a design

ação dos metaisn

ãof errosos puros?2) Qual é a origem dos metais não f errosos?3) Como é f eita a designação das ligas não

f errosas?4) Quais as propriedades mais importantes docobre e do alumí nio?

5) Citar algumas aplicações do

alumí nio,magnésio,zinco,cobre e chumbo?6) Quais as propriedades e aplicações do bronze?

Materiais plásticos



Plásticos são materiais orgânicos, obtidos

através do craqueamento do petróleo, dahulha e do gás natural liquef eito.Os materiais plásticos são tipos de um

vasto grupo de materiais, constituídos

basicamente, ou em sua maior parte dacombinação entre o carbono e o hidrogênio,oxigênio, nitrogênio e outros compostosorgânicos e inorgânicos de origem direta ou

in

direta do petróleo.

Materiais plásticos



O plástico se transf orma em qualquer tipo deproduto,por ser maleável,versátil,leve e baratoquando comparado à madeira,ao alumí nio,ao cobree ao aço.

Ele pode transf ormar-se em todo tipo de

produto,assumindo as mais diversas f ormas,desdeos mais comuns do dia-a - dia aos projetos maissof isticados,como os plásticos resistentes àtemperatura e altamente impermeáveis à corrosão(termof ixos em geral), criados para resistir àtemperatura das naves espaciais.

Materiais plásticos Obtenção doslá ti



plásticos

Os produtos básicos dos materiais plásticos sãoas resinas sintéticas, obtidas através de reações

químicas,utilizando os processos de:polimerização, policondensação, poliadição .

TermoplásticosSã i l l



São as resinas que amolecem com o calor

(superior a 80ºC) e en

durecem com of

rio.As macromoléculas f ormam f ios (linhas) esão ligados somente pelas f orças de adesão ecoesão, chamadas de f orça de Van der Waals,

não existindo, portanto, na polimerizaçãouma reação química.

Durante o aquecimento essas f orçasdiminuem e as macromoléculas tornam-semóveis.

TermoplásticosO plástico então amolece e pode ser



O plástico então amolece e pode sertransf ormado varias vezes.

Os termoplásticos também podem sersoldados.

Os termoplásticos mais comuns são:Cloreto de polivinila (PVC rígido ou

f lexível) PVC rígido uso: tubos, placas, juntas,discos, etc.

PVC f lexível-uso : mangueiras,f risos,guarnições,revestimento de f ios e cabos

elétricos,botas,soldas de sapato,etc.

Polietileno (alta densidade)



Polietileno (alta densidade)

Uso: garraf as,recipientes e vasilhas parauso domestico, revestimento de f ios,brinquedos,condutores,etc.

Polietileno (baixa densidade)

Uso: f rascos f lexíveis, saquinhos,

embalagens,f lores artif iciais,etc.

Polipropileno



Uso: peças de automóveis,

vasilhas,capacetes,brinquedos,etc.Poliestireno

Uso: peças para eletricidade etelecomunicação,brinquedos,pratos,xícaras,garraf as,caixaspara telef one,radio e tv.

Policarbonato



Policarbonato

Uso : peças para computadores,interruptores automáticos, f otograf ias ,f ilmes, câmaras, carretéis, copos para f iltrossemáf oro, f aroletes traseiros para

carros,capacetes, jarras para água,mamadeiras, etc.

Poliamida (nylon)Uso : carcaças de aparelhos elétricos,



engrenagens, buchas, pás para

ventiladores, rotores de bombas,paraf usos e porcas, revestimento de cabose f ios, cordas embalagens para produtosalimentícios, etc.

Uso : utensílios domésticosbatedeiras,geladeiras, industria

automobilística, grades,industriaradiofônica : caixa para radio e Tv, filmes;caixas e teclados para máquinas deescrever, calcular, computadores e

brin uedos.

Acrilonitrilo - Butadieno - Estireno

Duroplásticos (termofixos)

Sã i btid li d ã



São as resinas obtidas por policondensação ou

poliadição e portanto é uma reação irreversível.As macromoléculas são ligadas quimicamente

através de cadeias laterais, f ormando assim,umaestrutura tridimensional dif ícil de romper.

Os duroplásticos não são transf ormáveis apósa primeira f ormação e também não podem sersoldados.

Duroplásticos (termofixos)

O t i l b t d t f li id



O material bruto pode ter a f orma liquida ou

sólida e é moldado por meio de pressão e calorque são necessários para ocorrer a reação depolicondensação ou poliadição.

As resinas termof ixas mais usadas são:

FenólicaUréica

Melamí nica

EpóxiPoliéster

Aplicações dos termofixos R esina fenólicaBaquelita plugs, tomadas elétricas,



q p g , ,rádios, tv, caixas para motores pequenos,

aspiradores, baterias, etc.Pertinax copos para bobinas, pranchas,

peças de isolamento elétrico, tabuleiro de

in

strumen

to, etc.Celeron engrenagens, buchas, aletas demáquinas pneumáticas,martelos, etc.

Aplicações dos termofixos R esina uréica



Baquelite aparelhos elétricos, peças paralâmpadas, coberturas, colas, pranchasisolantes contra o calor e o ruído.

Aplicações dos termofixos R esina epóxi



Araldite isolação em interruptores,condensadores, conectores e aparelhoselétricos em geral, adesivos para metais,verniz ao f ogo. Misturada com quartzo, talco

graf ite obtemos a resina para f abricação demoldes de f undição, etc.

Aplicações dos termofixos R esina poliéster



Thermaf low peças de radio e tv, vidraçasde aviação, carrocerias de carro, etc.

Conceitos f undamentais

POLÍMEROS



Material orgânico (ou inorgânico) de alta

massa molecular (acima de dez mil, podendochegar a dez milhões), cuja estrutura consistena repetição de pequenas unidades (meros).

Podem ser de origem natural,artificial (polímeros naturais modificados) ousintética, constituídos por muitas

macromoléculas.

POLÍMEROS



POLI = muitas

MEROS = partes, unidades de

repetição

POLÍMEROS = MACROMOLÉCULA



NEM TODAS AS MACROMOLÉCULAS SÃOPOLÍMEROS

PO ÍM ROS

Na grande maioria dos polímerosindustrializados, o peso molecular se

encontra entre 104 e 106

Nafta



A primeira etapa do refino do petróleo,

que envolve quatro fases, produz atravésda destilação por pressão atmosférica,além dos combustíveis, a matéria-prima

básica para toda a cadeia de produção dasresinas plásticas.

Nafta, produto incolor extraído do

petróleo e matéria-prima básica para aprodução de plástico

Nafta



Abreviações de polí meros



Polímero Sigla

Polietileno PE

Polipropileno PP

Poliestireno PS

Policloreto de vinila PVC

Poli(metacrilato demetila) PMMA

Poli(tereftalato de

etileno)

PET

Elásticos

São plásticos cujas macromoléculas possuem



São plásticos cujas macromoléculas possuem

poucas pon

tes de redes.O elemento de f ormação das pontes é oenxof re,que também é responsável pelof enômeno da recuperação elástica do material

(vulcanização).Estão neste grupo a borracha natural,a

borracha sintética e a borracha de silicone .

Aplicações de elásticos



p ç

Borrachan

atural pn

eus,man

gueiras,guarnições, etc.

Butadieno estireno comumentecombinada com a borracha natural e usada nos

mesmos produtos.Borracha de silicone mangueiras,

guarnições, isolantes para f ios, etc. que devemresistir à temperaturas altas.

Questionário



01 - Descreva a obtenção dos materiaisplásticos .

02 - Quais as vantagens e desvantagens

apresen

tadas pelo plástico em geral ?03 - Quais são as dif erenças f undamentaisentre os termoplásticos e os duroplásticos?

04 - Quais são as aplicações do cloreto de

polivinila (PVC), do polietilino (PE) e dopoliestireno(PS)?

Produção de Minério de ferro

Si t N t Mi é i d lt t



161

Sistema Norte Minérios de alto teor

Esse sistema é composto peloComplexoMinerador da Serra dosCarajás, no Par á, e pelo TerminalMar í timo de Ponta da Madeira (TMPM),no Maranhão.A essas atividades está integrado o

transporte de minério através da EFC

(Estrada de Ferro Carajás), atualmenteno âmbito da área de negócio daLogí stica.

Produção de Minério de ferro



162

Sistema Sul baixo teor (precisam deconcentração)

O Sistema Sul é composto por quatrocomplexos mineradores: Itabira,

Mariana,Minas Centrais e Minas doOeste.Esses complexos englobam mais de

15 minas, localizadas no QuadriláteroFerr í fero, em Minas Gerais.

Processo de PelotizaçãoPelotas são aglomerados de forma

esférica formados pela pelotização de



163

esf érica formados pela pelotização de

minérios finos com o auxí lio de aditivosseguido por um endurecimento a frio ou aquente.

Os aditivos geralmente utilizados são:fundentes (calcário, dolomita),aglomerantes (bentonita, cal hidratada) ecombustí vel sólido (antracito)

Existem basicamente dois tipos depelotas:

PAF: Pelotas para Alto Forno

PR

D: Pelotas paraR

edução Direta

Processo de Pelotização



164

Ferro Primário 5mm<Pelotas<18mm



165

Ferro Primário 6mm< Minério <40mm

granulado



166

Ferro Primário em detalhe



167

Processo de



168

Pelotização

Processo de Sinterização



169

Sinteres são aglomerados de formairregular e esponjosa formados por meio deuma combustão for çada (sinterização) deum combustí vel previamente adicionado à

mistura (finos minério de ferro; fundentes calcário, areia; combustí vel finos decoque; aditivos corretivo decaracter í sticas para aproveitamento de

resí duos de recirculação).

Processo de Sinterização



170

Tecnologia criada com o objetivo deaproveitar minérios finos (quantidadecrescente no mundo) e resí duosindustriais.

A sinterização atual visa basicamenteelaborar uma carga de altí ssima qualidadepara o AF.

Máquina de sinterizaçãoSilos de

armazenagemINSUMOSFinos de retorno



171

Forno deigniçãoAlimentador

Chaminé

Exaustor Caixa deDespoeiramento

Tambor demistura

A B C D E F

armazenagem Finos de retornoFinos de minério

CoqueCalcárioPó de alto f orno

Fragmentação dobolo de sinter

Peneiramento aquente

Sinter

Peneiramento af rioFinos de retorno

R

esf

riadorrotativo

Processo de

Sinterização



172

Sinterização

Forno de ignição e evolução do processo



173

Mistura Seca eCalcinada

Zona de

Combustão

Mistura úmida

Camada deForramento

Gás

Forno de

ignição

Succção

Sinter

Ar

Gás

Succção

Antes da queimaAntes da queima Durante a queimaDurante a queima

Forno deignição

Ar

Antes da queimaAntes da queima Durante a queimaDurante a queima

Ferro Primário 5mm<Sinter<50mm



174

Alto Forno

Na parte inferior do forno o ar quente



175

Na parte inferior do forno o ar quente

(vindo dos regeneradores) é injetadoatravés das ventaneiras.

Em frente as ventaneiras o O2, presente

no ar, reage com o coque formandomonóxido de carbono (CO) que ascendeno forno reduzindo o óxido de ferropresente na carga que desce em contra

corrente.

Alto Forno

O alto forno é um forno de cuba que



176

O alto forno é um forno de cuba que

operado em regime de contra corrente.No topo do forno o coque, calcário, e o

material portador de ferro (sinter, pelotas

e minério granulado) são carregado emdiferentes camadas.

A carga sólida, alimentada pelo topo,desce por gravidade reagindo com o gásque sobe.

ALTO FOR NO



177

É um processo de redução em fornode cuba para a produção de metal lí quido(gusa) a partir de pelotas, sinter, minériogranulado e coque.

Alto Forno



178

Alto Forno

A matéria prima requer de 6 a 8 horas



179

A matéria prima requer de 6 a 8 horas

para alcançar o fundo do forno (cadinho) naforma do produto final de metal fundido(gusa) e escória lí quida (mistura de óxidosnão reduzidos).

Estes produtos lí quidos são vazadosem intervalos regulares de tempo.

Alto Forno

Os produtos do alto forno são o gusa



180

Os produtos do alto forno são o gusa(que segue para o processo de refino doaço), a escória (matéria-prima para aindústria de cimento), gases de topo ematerial particulado.

Uma vez iniciada a campanha de umalto forno ele ser á operado continuamentede 4 a 10 anos com paradas curtas para

manutenções planejadas.

Minério

Coque

Zona

Granular



181

Alto Forno

Zona

de Amolecimento

e Fusão

Zona

de Coque Ativa

Camada

em Amolecimento

e Fusão

Zona

de Com bustão

Cadinho

Zona de

Gotejamento

Zona

de Coque

Estagnado

Alto Forno



182

Laminação

Laminação é o processo de def ormação plástica



de um metal e é f eito f azendo-se passar o metalatravés de rolos, de eixos paralelos que giram emsentido contrário.

É um processo bastante utilizado, pela sua altacapacidade de produção e pelo ótimo controledimensional do produto f inal.

Laminação

Na def ormação do metal entre rolos, o trabalho



é realizado principalmente pelos altos esf orços decompressão dos rolos contra o material e pelastensões superf iciais de cisalhamento, devido oatrito entre estas partes.

O acabamento a f rio permite qualidadesuperf icial superior, pois está sendo realizado àtemperatura ambiente e não apresenta oxidação.

Laminação

As chapas para indústrias automobilísticas são



laminadas a quente até próximo da espessura f inale posteriormente a f rio em dois passes naespessura f inal para retirar o óxido da superf ície.

Os cilindros usados são submetidos a jatos degranalha para tornar a superf ície do mesmo f oscaf azendo com que a superf ície da chapa laminada

seja limpa, unif orme e mate (f osca) que é idealpara pintura.

Aplicações:



Conf ecção de perf is redondos, quadrados,sextavados, cantoneiras, vigas Ï U T,chapas etc, em diversas bitolas.

Lingotamento e Laminação



187

Tipos de Conformação



188

Laminação



TREFILAÇÃO

É a operação que consiste em conf ormar o



metal através do estiramento (aumento docomprimento), em uma f ieira, f orçando apassagem do metal por matrizes com orif ícioscônicos sucessivamente menores até a bitoladesejada.

O processo sempre é realizado a f rio.Comparando os resultados com a Laminação

quente, a Tref ilação apresenta as seguintesvantagens.

TREFILAÇÃOAusência de oxidação:

A té i i T fil ã é



A matéria-prima para Tref ilação que é umabarra do mesmo tipo de seção do produto f inal é decapada antes de iniciar a Tref ilação.

Ausência de rebarba da Laminação:

Maior precisão e melhor acabamentosuperf icial devido à ausência da oxidação.

Possibilidade de se ter um produto com

camada superf icial endurecida.

TREFILAÇÃOPara isto basta que após ser f eito um último

recozimento sejam feitas algumas passagens



recozimento, sejam f eitas algumas passagens.

Quando se tem grandes reduções de seção, é necessário o trabalho de recozimentosintermediários, por se tratar de ser um trabalho a

f rio.Em qualquer dos casos, o material é lubrif icado

constantemente por produtos que contém pó de

graf ite e outras substâncias especiais.



Trefilação




194

Trefilação

EXTRUSÃOConsiste em expulsar o material comprimido

por um êmbolo através de um orifício.



por um êmbolo, através de um orif ício.

O produto é um perf il que pode ter as maiscomplexas seções, podendo até ser oco.

Geralmente é f eito a altas temperaturas, pois

exige alta plasticidade do material.Ao contrário dos demais processos de

transf ormação mecânica.

Este é f eito em um único passe.

EXTRUSÃOÉ o processo mais versátil na construção de perf is,

principalmente na construção de perfis complicados



p c pa e te a co st ução de pe s co p cados

como o alumí nio usado na construção civil.O aço é extrudido a quente, porém para f ormar

perf is mais simples como: tubos, válvulas deadmissão, etc.

A Extrusão também pode ser f eita a f rio através degolpeamento instantâneo desf erido ao material quequanto maior sua plasticidade melhor será o resultadodo processo (chumbo, alumí nio, estanho, zinco)

EXTRUSÃOA



A

s temperaturas para Extrusão a quentevariam em função de cada material, entre eles:

Magnésio 345 a 425ºC

Alumínio 425 a 480ºC

Ligas de Cobre 650 a 900ºC

Aço 1200 a 1315ºC




E x t r u s ã oE x t r u s ã o

198



As operações de estampagem se subdividem em:

Estam pagem



1 Cortar2 Dobrar

3 Embutir (repuxar)

Estas operações se f azem em máquinas demovimentos retilí neos alternativos e tambémcom máquinas especiais de movimento rotativo.



O que ocorre?



Metal liquido ou f undido é derramadodentro de uma f orma, com a cavidade que sedeseja produzir;

A cavidade nada mais é do que o

negativo da peça;Processo de vazamento de um material na

f ase líquida em um molde.



Processos Mecanicos

Furação

Para obtenção de f uros geralmente cilí ndricos,f



em que a peça ou af errame

nta gira segu

ndo umatrajetória retilí nea, coincidente ou paralela ao

eixo principal da máquina.

As várias modalidades de Furacão são:Furacão em cheio, escareamento, escalonada,Furacão de centros e trepanação.

O processo é realizado por intermédio de

f erramentas multicortantes denominadas brocas.

Furação

Apres Processo Fab 36 Horas 2008

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