Materiais de Construção - Ibracon - C10

Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia

Fabio Domingos PannoniGerdau Açominas S.A.

Microestrutura dos Materiais Metálicos

CAPÍTULO 10


SOLIDIFICAÇÃO DOS METAIS


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 1: Representação esquemática das curvas de resfriamento: •(a) Metal puro; (b) Liga binária


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 2: Diagrama de equilíbrio para curvas de resfriamento de soluções sólidas cobre-níquel•(a) Curvas de resfriamento; (b) Diagrama de fases


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 3: Porção do diagrama de fase cobre-níquel


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 4: Represent ação do desenvolvimento da microestrutura durante a solidificação muito lenta •de uma liga 35%Ni-65%Cu


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 5: Transformações alotrópicas •do ferro


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 6: Diagrama de fases para o •sistema Ferro-Carbono


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 7: Representação das microestruturas para uma liga ferro-carbono com composição hipoeutetóide


DIAGRAMAS DE FASE

•Figura 8: Fotomicrografias da ferrita, austenita e de um aço perlítico-ferrítico•(adaptado de Callister Jr., 2002, p.190 a 193)


CINÉTICA DE REAÇÕES NO ESTADO SÓLIDO

•Figura 9: Representação da transformação isotérmica da transformação da austenita em perlita


DIAGRAMAS TTT

•Figura 10: Diagrama TTT para (a) aço eutetóide, (b) aço hipoeutetóide, e, (c) aço hipereutetóide



•Figura 11: Diagrama TTT para •resfriamento contínuo



•Figura 12: Superposição de curvas de resfriamento no diagrama de transformação para resfriamento contínuo


COMPORTAMENTO MECÂNICO DAS LIGAS FERRO-CARBONO

•Figuras 13 & 14: Influência do teor de carbono sobre algumas propriedades mecânicas •(adaptado de Metals Handbook, vol.4, 9th ed., ASM, 1981, p.9)


TRATAMENTO TÉRMICO

•Figuras 15 & 16: Diagrama esquemático de transformação para recozimento pleno


TRATAMENTO TÉRMICO

•Figura 17: Diagrama esquemático de transformação para recozimento isotérmico


TRATAMENTO TÉRMICO

•Figura 18: Faixa de temperaturas para recozimento subcrítico


TRATAMENTO TÉRMICO

•Figura 19 & 20: Tratamento de normalização e faixa de temperatura aplicável


TRATAMENTO TÉRMICO

•Figura 21: Têmpera e revenido


LIGAS FERROSAS

•Figura 22: Classifica ção das ligas ferrosas


• Quadro 1: Alguns aços comuns

ASTM C max (%) Mn,(%)

Pma

x(%)

Sma

x(%)

Si(%)

Cu(%)

Ni(%)

Cr(%)

V(%)

A36 0,26 --- 0,0 4

0,0 5 0,40max 0,20min (*) --- --- ---

A572 Gr.50 0,23 1,35max

0,0 4

0,0 5 0,40max --- --- --- 0,01-

0,15

A588 Gr.B 0,20 0,75-1,35 0,0

40,0 5

0,15- 0,50 0,20-0,40 0,50max 0,40-0,70 0,01-

0,10

ASTM Limite de escoamento (MPa)

Limite deResistência (MPa)

Alongamento mínimo, (%, Lo = 200mm)

A36 250min 400-550 20

A572 Gr.50 345min 450min 18

A588 Gr.B 345min 485min 18

LIGAS FERROSAS


• Quadro 2: Alguns aços comuns e aços-liga temperados em óleo e revenidos

AISI C(%)

Mn,(%)

Pmax(%)

Smax(%) Si Ni Cr Mo

1040 0,37-0,44 0,60-0,90 0,030 0,050 --- --- --- ---

1095 0,90-1,03 0,30-0,50 0,030 0,050 --- --- --- ---

4340 0,38-0,43 0,60-0,80 0,030 0,040 0,15/0,3 5

1,65/2,0 0

0,70/0,9 0

0,20/0,3 0

ASTM Limite de Escoamento (MPa)

Limite deResistência (MPa)


1040 430-585 605-780 33-19

1095 510-830 760-1280 26-10

4340 895-1570 980-1960 21-11

LIGAS FERROSAS


• Quadro 3: Alguns aços inoxidáveis

AISI C max (%) Mnmax(%)

Cr(%)

Ni(%)

Ti (%)

Mo(%)

Simax(%)

Pmax(%)

Smax(%)

409 0,80 1,0 10,5-11,8 0,50max 0,75 --- 1,0 0,045 0,030

304 0,08 2,0 18,0-20,0 8-10,5 --- --- 0,75 0,045 0,030

410 0,15 1,0 11,5-13,5 0,75max --- --- 1,0 0,040 0,030

AISI Limite de Escoamento (MPa) Limite de Resistência (MPa)

Alongamento mínimo, (% Lo = 50mm)

409 205 380 20

304 205 515 40

410 275 485 20

LIGAS FERROSAS


• Quadro 4: Alguns ferros fundidos cinzentos

C(%)

Mn(%)

Cr(%)

Ni(%)

Ti (%)

Mo(%)

Si(%)

Pmax(%)

Smax(%)

SAE G1800 3,4-3,7 0,5-0,8 --- --- --- --- 2,8-2,3 0,15 0,15

SAE G2500 3,2-3,5 0,6-0,9 --- --- --- --- 2,0-2,4 0,12 0,15

SAE G4000 3,0-3,3 0,7-1,0 --- --- --- --- 1,8-2,1 0,07 0,15

AISI Limite de Escoamento (MPa) Limite de Resistência

(MPa)

Dureza Brinell

SAE G1800 --- 126 187max

SAE G2500 --- 175 170-229

SAE G4000 --- 270 217-269

LIGAS FERROSAS


•Figura 23: Fotomicrografias de um ferro fundido cinzento, nodular e branco •(adaptado de Callister Jr., 2002, p.253)

LIGAS FERROSAS


• Quadro 5: Alguns ferros fundidos nodularesC

(%)Mn(%)

Cr(% )

Ni(%)

Ti(% )

Mo(%)

Si(%)

Pmax(%)

Smax(%)

ASTM A53660-40-18 3,5-3,8 0,10-1,00 --- 0,20ma

x--- 0,10ma

x

2,0- 2,8

0,015- 0,10

0,005- 0,035

ASTM A536 100- 70-03 3,5-3,8 0,10-1,00 --- 0,20ma

x--- 0,10ma

x

2,0- 2,8

0,015- 0,10

0,005- 0,035

ASTM A536 120- 90-02 3,5-3,8 0,10-1,00 --- 0,20ma

x--- 0,10ma

x

2,0- 2,8

0,015- 0,10

0,005- 0,035

AISI Limite de Escoamento (MPa)

Limite deResistência

(MPa)


ASTM A53660-40-18 276 414 18

ASTM A536 100- 70-03 483 689 3

ASTM A536 120- 90-02 621 827 2

LIGAS FERROSAS


• Quadro 6: Alguns ferros fundidos brancos

ASTM C(%)

Mn(%)

Cr(%)

Ni(%)

Outros(%)

Mo(%)

Si(%)

Pmax(%)

Smax(%)

A532 75 IA 3,0-3,6 1,3max 1,4-4,0 3,3-5,0 --- 1,0max 0,80max 0,30 0,15max

A532 75 IIA 2,4-2,8 0,5-1,5 11,0-14,0 0,5max 1,2 Cu 0,5-1,0 1,0max 0,10max 0,06max

A532 75 IIIA 2,3-3,0 0,5-1,5 23,0-28,0 1,5max 1,2 Cu 1,5max 1,0max 0,10max 0,06max

ASTM Dureza BrinellA532 75 IA 600 (temperado)

A532 75 IIA 600 (temperado)

A532 75 IIIA 600 (temperado)

LIGAS FERROSAS


• Quadro 7: Algumas ligas de cobre

Nome Número UNS

Compos. (%) Condição

Limite Escoamento

MPa

Limite Resistência

MPa

Ductil.(%,50mm)

AplicaçõesTípicas

Cobre eletrolítico

tenazC11000 0,04O Recozida 69 220 45

Fios elétricos,

telhas

Bronze fosforado C51000 5Sn, 0,2P

Recozida, deformada

a frio130 325 64

Molas,bastão /

solda

Bronze alumínio C95400 4Fe-11Al Bruto de

fusão 241 586 18Mancais,

engrenagens , buchas

Latão amarelo com Pb

C85400 29Zn, 3Pb, 1Sn

Bruto de fusão 83 234 35

Peças, mobília,

acessórios de

iluminação

LIGAS NÃO-FERROSAS


• Quadro 8: Algumas ligas de alumínio

Nº. da Assoc. Alum.

No. UNS

Comp. (%) Condição Limite Esc.

MPa

Limite Resist.

MPa

Ductilidade (%, 50mm)

AplicaçõesTípicas

3003 A930 03

0,12Cu, 1,2Mn, 0,1Zn

Recozida 40 110 30-4-

Utens. cozinha,vasos e

tubulação de pressão

5052 A950 52

2,5Mg, 0,25Cr Encruada 195 230 12-18

Arames, rebites,tanques

comb.

2090 ---

2,7Cu, 0,25Mg, 2,25Li, 0,12Zr

Tratada térmicamente , trabalhada a

frio

455 455 5 Estruturas de aeronaves

LIGAS NÃO-FERROSAS

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