TópicosTópicos especiaisespeciais –– CorrosãoCorrosãonana construçãoconstrução civilcivil

Propriedades de Propriedades de Parte 2

1

Química Aplicada

Professor Willyan Machado Giufrida

Propriedades de Propriedades de alguns elementos alguns elementos metálicosmetálicos

Propriedades Físicas dos Metais

� São, geralmente, sólidos (exceção do mercúrio– líquido);

� apresentando temperaturas de fusão entre30ºC (Cs e Ga) e 3.400ºC (tungstênio – W);

� Apresentam brilho característico, denominado “brilho metálico”;

� São bons condutores de eletricidade e calor,sendo os melhores: Ag, Cu, Al e Au.

2

Propriedades Mecânicas dos Metais

� Maleabilidade: é a capacidade de serem transformados em lâminas;

� Ductibilidade: é a capacidade de seremtransformados em fios;

� Dureza: é a resistência ao corte mecânico (medida pela facilidade de se submeter ao risco ou riscarem outros metais);

3

Classificação dos Metais

� O metais podem ser classificados em:– Metais ferrosos;

� são aqueles que, geralmente, estão associados ao ferro.� são aqueles que, geralmente, estão associados ao ferro.– possuem uma porcentagem de ferro superior a 90%.

– Metais não ferrosos.� são metais ou ligas metálicas (mistura de metais) que não

contém ferro ou, se o tem, a quantidade é pequena.– Ex: Alumínio, bronze, cobre, estanho e latão são

exemplos de metais não ferrosos.

4

Algumas propriedades dos Metais ferrosos

� O Aço :– O aço possui teor de carbono de até 1,7%;– Sua resistência à ruptura por tração pode variar, de

200 MPa a valores superiores a 1200 MPa;– A resistência a compressão é igual à resistência à

ruptura por tração.

� O Ferro fundido :– Possui teor de carbono variando entre 1,8% e 4,5%;– Resistência à tração é baixa, no máximo 400 Mpa;– Boa resistência à compressão, entre duas e quatro

vezes a resistência à tração.5

Algumas propriedades dos Metais ferrosos

� O Ferro laminado :– Baixo teor de carbono (inferior a 0,12%);– resistência à tração que atinge:

� no máximo 350 Mpa na direção das fibras e 320 MPa nadireção perpendicular às fibras;

� resistência à compressão entre duas e quatro vezes aresistência à tração.

“Atualmente, na engenharia estrutural, o único metal ferroso utilizado é o aço, mas com teor de carbono

limitado a 0,29%”� teores mais elevados podem causar redução de ductilidade e

soldabilidade.

Algumas propriedades dos Metais ferrosos

� Titânio e Ligas:– É um metal branco prateado, que resiste bem à

corrosão. É excepcionalmente duro, tem altacorrosão. É excepcionalmente duro, tem altaresistência mecânica e baixa densidade (4,5 g/cm3).

– Um grande número de aplicaçõesem motores de avião a jato e foguetes, emaeronaves e veículos espaciais.É também aplicado quando se necessita uma elevada

resistência à corrosão.

Algumas propriedades dos Metais ferrosos

� Vanádio:– É um metal muito duro, tem grande resistência

mecânica e a corrosão, porém é mais denso que omecânica e a corrosão, porém é mais denso que otitânio.

– Raramente é produzido na formapura, mas é encontrado em ligascom o ferro, denominadas ligas ferro-vanádio. Sua

maior aplicação é em ligas de ferro, como porexemplo, no aço, ao qual confere resistência eductibilidade.

Algumas propriedades dos Metais ferrosos

� Crômio:– Metal branco prateado, resistente à corrosão, muito

duro e um tanto frágil quando puro. É usado paraformar ligas com o aço e na galvanização do ferro eoutros metais.

– O crômio é, muitas vezes, gerado eletroliticamente,por isso não tem boa aderência ao ferro ou aço.Nesses casos, um processo conhecido como“galvanização tripla” é utilizado

para depositar o crômio nessesmetais e ligas.

Algumas propriedades dos Metais ferrosos

� Manganês:– Metal branco, brilhante, consideravelmente mais

reativo do que o titânio, vanádio ou crômio. Seuprincipal uso encontra-se como constituinte de ligano aço.

– Dos compostos de manganês, o mais importanteé o MnO2, comumente chamado de dióxido de

manganês.

Algumas propriedades dos Metais ferrosos

� Ferro e ligas:– O ferro é um dos materiais mais utilizados, sendo

muito abundante (em cerca de 5% da crostaterrestre) e de fácil obtenção a partir de seusminerais.

– Ocorre, naturalmente, nos minerais hematita(Fe2O3), limonita (Fe2O3. H2O), magnetita(Fe3O4), siderita (FeCO3), pirita (FeS2) e comoimpureza de muitos outros minerais.

A corrosão do Ferro

� O ferro enferruja-se quando exposto ao arúmido ou à água saturada com ar.A ferrugem é constituída, primariamente, por� A ferrugem é constituída, primariamente, poróxido férrico hidratado, de

composição variável(Fe2O3. xH2O).� A ferrugem é acelerada pela presença de

ácidos, sais e metais reativos, assim como emelevadas temperaturas.

12

A corrosão do Ferro

� Tanto a água, como o oxigênio são necessários para aformação da ferrugem, que se pensa iniciar com aoxidação do ferro ao estado 2+:oxidação do ferro ao estado 2 :

� O íon ferroso migra para fora do ferro através da água,que em alguns casos, é apenas uma fina película. Ooxigênio é o agente oxidante nessa reação:

13

A corrosão do Ferro

� O íon férrico hidrolisa-se imediatamente e precipitacomo ferrugem:

14