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Um breve Histrico sobre o ao

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O Ferro de metal usado pelos Homens era encontrado em meteoritos recolhido pelas tribos nmades nos desertos da sia Menor, no perodo de 2.500 antes de Cristo; e tambm existem indcios da existncia e emprego desse material em regies, como a Groenlndia. A evoluo do ferro comeou quando o minrio de ferro (na forma de torres ou pedaos slidos, denominados tarugos) foi sendo aquecido em fornos primitivos (forno de lupa), abaixo do seu ponto de fuso.

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Sculo XV Com a fundio, a indstria siderrgica ganha novo impulso a partir da segunda metade do sculo XV. Comea- se a produzir ferro pelo "refino" do ferro-gusa. A crescente utilizao de fora motriz de gua permite girar os cilindros dos laminadores e trefilar a fio. No incio do sculo XVIII, o consumo de ao conhece um grande avano. O ingls Abraham Darly comea a produzir o ferro-gusa a partir do coque em 1709. Na Frana, Reumur realiza estudos tericos sobre a reduo do ferro-gusa em ao, enquanto Huntsman obtm pequenas quantidades de ao no cadinho (1745).

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Sculo XIX Na metade do sculo XIX, em 1856, a descoberta do ingls Bessemer permite realizar uma produo realmente industrial de ao pelo refino do gusa em um convertedor atravs do sopro de uma corrente de ar que atravessava o banho de gusa convertendo-o por oxidao em ao lquido. A partir dessa poca, pde-se dispor, graas a estes processos, de grandes quantidades desta liga ferro-carbono, que se chamava ao, cujas propriedades permitiram as maravilhas tecnolgicas do sculo XX.

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Conversor Bessemer

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Sculo XX A siderurgia moderna como conhecemos hoje, nasceu durante os anos 60. Enormes usinas integradas de 6 a 10 milhes de toneladas de ao foram criadas e os dispositivos de controle e automao aprimoram-se assim como os equipamentos. Toda essa evoluo tem-se apoiado sempre num esforo constante de pesquisa. Quase nada pode ser fabricado sem recorrer a mquinas e equipamentos que, na maioria, so fabricados de ao. Isto nos fornece uma boa idia do importante papel do ao em nosso cotidiano, papel este que no parou de crescer desde os tempos remotos dos Hititas.

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Elementos de liga Carbono Nquel Mangans Cobalto Silcio Tungstnio Vandio Molibdnio Cromo

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Carbono

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O carbono, smbolo C, nmero atmico 6, massa atmica 12 u, slido temperatura ambiente apresenta ponto de Fuso 3650C. Dependendo das condies de formao, pode ser encontrado na natureza em diversas formas alotrpicas: carbono amorfo e cristalino, em forma de grafite ou ainda diamante.

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o principal elemento de liga no ao. Por definio, Ao a liga de Ferro-Carbono, contendo at 2,0% de carbono. No ao o carbono encontra-se misturado no ferro ou na forma de carbonetos de maior dureza com o ferro, formando a cementita ou Fe3C, ou com outros elementos tais como o vandio, cromo ou molibdnio. Portanto, pode-se dizer que a principal propriedade conferida no ao pelo carbono a dureza. Aumenta, tambm, o limite de resistncia trao e a temperabilidade, mais diminui a tenacidade e a soldabilidade. utilizado um diagrama para anlise do teor de carbono no ferro.

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Dureza Pode-se notar que a dureza aumenta progressivamente com o teor de carbono e que as tenses de trao tambm aumentam nos aos hipoeutetides, mas tendem a estabilizar-se nos hipereutetides.

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Res. Impacto e Alongamento Os grficos demonstram que as variaes aproximadas do alongamento(linha vermelha) e resistncia ao impacto(linha azul) em funo do teor de carbono.Em anlise podemos concluir que quanto maior os teores de carbono implicam na maior fragilidade e menor ductilidade.

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Nquel

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O nquel um metal branco-prateado, dctil, malevel, peso especfico 8,5 g/cm3, dureza escala de Mohs 3,5; tem seu ponto de fuso em aproximadamente 1.453 C, calor de fuso 68 cal/g, peso atmico 58,68, possuindo grande resistncia mecnica corroso e oxidao; o sistema de cristalizao isomtrico; nmero atmico 28.

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O Nquel e o mangans reduzem a temperatura eutetide. A temperatura de transio reduzida progressivamente com o aumento do teor de nquel (aproximadamente 10 0 C para 1% de nquel), mas a reduo da temperatura de transformao no resfriamento maior e irregular. A temperatura de transformao mostrada na figura para um ao de baixo carbono (0,2%). A mudana ocorre neste caso para um teor de nquel de 8%. J um ao com 12% de nquel, a transformao comea abaixo de 300 0 C no resfriamento.

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Influncia na estrutura : Refina o gro e diminui a velocidade de transformao na estrutura do ao. Influncia nas Propriedades :Aumento a resistncia trao e confere uma alta ductilidade Aplicaes : Ao para construo mecnica. Ao inoxidvel Ao e garante resistente a altas temperaturas Produtos : Peas para automveis, utenslios domsticos e caixas para tratamento trmico

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chassis em carbono e titnio, e do sub-chassis, em cromo-molibdnio(liga de nquel)

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Mangans

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O mangans ( do francs manganse ) um elemento qumico cujo o smbolo Mn, n atmico 25 e massa atmica 55 u, slido em temperatura ambiente. Situa-se no 7B. Usado em ligas principalmente na do ao e, tambm, para a produo de pilhas. Foi descoberto em 1774 pelo sueco Johan Gottlieb Gahn, reduzindo o seu xido com carbono.

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Influncia na estrutura : Estabiliza os carbonetos, ajuda a criar microestrutura dura por meio de tmpera e Diminui a velocidade de resfriamento Influncia nas Propriedades :Aumento da resistncia mecnica e temperabilidade da pea e auxilia na resistncia ao choque Aplicaes : Ao para construo mecnica Produtos : Peas para automveis e peas para uso geral em engenharia mecnica

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Peas elevadas do triturador do cone do ao de mangans Jacar,utilizada para desvio de trens

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Cobalto

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O cobalto um elemento qumico, smbolo Co, nmer atmico 27 e massa atmica 59 uma, encontrado em temperatura ambiente no estado slido. um metal de transio situado no grupo 9 (VIIIB).O Co-60, radioistopo usado como fonte de radiao gama em radioterapia e esterilizao de alimentos.

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O Cobalto tem alta solubilidade em ferro alfa e gama mas uma fraca tendncia a formar carbeto. Ele reduz a temperabilidade mas mantm a dureza durante o revenimento. Ele usado em aos para turbinas e como ligante em metais duros. Ele tambm intensifica a influncia de elementos mais importantes em aos especiais.

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Influncia nas Propriedades : Forma carbonetos (fracamente) e desloca a curva TTT para esquerda. Influncia na estrutura : Aumento da dureza,da resistncia trao e resistncia corroso e eroso. Aplicaes : Aos rpidos e elementos de liga em aos magnticos. Produtos : Lminas de turbina de motores a jato

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Silcio

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O silcio um elemento qumico de smbolo Si de n atmico 14 com massa atmica igual a 28 u. temperatura ambiente, o silcio encontra-se no estado slido. Foi descoberto por Jns Jacob Berzelius, em 1823. O silcio o segundo elemento mais abundante na Terra, perfazendo 25.7% do seu peso. Aparece na argila, feldspato, granito, quartzo e areia, normalmente na forma de dixido de silcio (tambm conhecido como slica) e silicatos. Pertence ao grupo 14 ( IVA ) da Classificao Peridica dos Elementos. Se apresenta na forma amorfa e cristalina; o primeiro na forma de um p pardo mais reativo que a variante cristalina, que se apresenta na forma octadrica de colorao azul grisceo e

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O Silcio dissolve na ferrita, atuando como elemento endurecedor. Aumenta a temperatura de transformao e reduz a variao de volume gama- alfa.

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Influncia nas Propriedades : Auxilia na desoxidao na grafitizao e Aumenta a fluidez. Influncia na estrutura : Aumento da resistncia oxidao em temperaturas elevadas. Melhora da temperabilidade e da resistncia trao. Aplicaes : Aos com alto teor de carbono. Aos para fundio em areia. Produtos : Peas fundidas.

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O Br-800 tinha um motor fundido em liga de alumnio-silcio Fabricada com material de liga leve e silcio tambm endurecida com tratamento de nquel

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tungstnio

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O tungstnio ou wolfrmio, smbolo W, pertence famlia dos metais refratrios,situado no grupo 6, utilizado, principalmente,sob a forma de metal duro. resistente ao calor, tem peso especfico de 19,3 g/cm3 e ponto de fuso da ordem de 3.419C, nmero atmico 74 com massa atmica 184u. Considerado um metal no-ferroso especial, ele tem mltiplas aplicaes devido s suas propriedades de extrema dureza, de resistncia a elevadas temperaturas e corroso, e de ser bom condutor de calor e de eletricidade.

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O tungstnio forma carbonetos WC e W2C, mas na presena de ferro forma Fe 3 W 3 C ou Fe 4 W 2 C. Quando em soluo o tungstnio retarda a transformao austenita / ferrita. Ele refina o tamanho de gro e produz menor tendncia a descarbonetao em servio

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Influncia nas Propriedades : Forma carbonetos muito duros. Influncia na estrutura : Aumento da dureza e da resistncia a altas temperaturas Aplicaes : Aos rpidos e Aos ferramentas. Produtos : Ferramentas de corte.

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Vandio

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smbolo V, nmero atmico 23 de massa atmica 51 u que, nas condies ambientes, encontrado no estado slido. Foi descoberto pelo mineralogista espanhol Andrs Manuel del Ro, no Mxico, em 1801, num mineral de chumbo. Em 1830, o sueco Nils Gabriel Sefstrm descobriu o elemento num xido que encontrou enquanto trabalhava numa mina de ferro e deu-lhe o nome pelo qual conhecido atualmente.Est situado no grupo 5 ( VB ).

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O vandio um formador de carbonetos (forma VC) e tem ao benfica nas propriedades mecnicas de aos tratados termicamente, especialmente na presena de outros elementos. Ele precipita no revenido na faixa de 500 - 600 0 e pode induzir endurecimento secundrio. O vandio em pequenas quantidades aumenta a tenacidade pela reduo do tamanho de gro. Acima de 1% confere alta resistncia ao desgaste especialmente para aos rpidos. Pequenas quantidades de vandio em combinao com cromo e tungstnio aumentam a dureza ao rubro.

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vanadita, Pb 5 Cl(VO 4 ) 3

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Influncia nas Propriedades : Inibe o crescimento dos gros e forma carbonetos. Influncia na estrutura : Maior resistncia mecnica. Maior tenacidade e temperabilidade. Resistncia fadiga e abraso. Aplicaes : Aos cromo-vandio Produtos : Ferramentas de corte.

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Molibdnio

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O molibdnio ou molibdnio, smbolo Mo de nmero atmico 42 e de massa atmica igual a 96 u. Na temperatura ambiente o molibdnio encontra-se no estado slido. um metal de transio encontrado no grupo 6 (6B).Foi descoberto em 1782 pelo sueco Peter Jacob Hjelm. um elemento qumico essencial sob o ponto de vista biolgico, e na industria muito usado na forma de ligas metlicas, principalmente no ao.

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O molibdnio pode formar carbonetos complexos no ferro alfa e no ferro gama como (FeMo)6C, Fe21Mo2C6, e Mo2C na presena de carbono. O efeito do molibdnio na forma da curva TTT similar ao do cromo. O Molibdnio aumenta a temperabilidade e reduz as temperaturas de tmpera. Tambm ajuda a aumentar a dureza ao rubro e a resistncia ao desgaste. O molibdnio um dos constituintes de alguns aos rpidos, aos resistentes a corroso e altas temperaturas.

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Influncia nas Propriedades : Influncia na estabilizao do carboneto. Influncia na estrutura : Alta dureza ao rubro, aumento da resistncia trao e aumento da temperabilidade. Aplicaes : Aos-ferramenta, aos-cromo-nquel, Substituto do tungstnio em aos rpidos. Produtos : Ferramentas de corte.

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O Kalinin K-7 apresentava uma estrutura em ao-molibdnio soldado e revestida em alumnio Pratinho de mola em ao cromo- molibdnio EMPI

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Cromo

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O cromo, smbolo Cr, nmero atmico 24 e massa atmica 52 u, Slido em temperatura ambiente. um metal encontrado no grupo 6 (6B), empregado especialmente em metalurgia em processos denominados eletrodeposio. Alguns de seus xidos e cromatos so usados como corantes. Foi descoberto em 1797 por Louis Nicolas Vauquelin no mineral crocota encontrado na Rssia.corantes

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O Cromo aumenta a temperabilidade do ao e contribui para a resistncia ao desgaste e dureza. Quando o cromo excede 11% em aos de baixo carbono, um filme inerte formado na superfcie, criando resistncia ao ataque por reagentes oxidantes. Percentagens mais altas de cromo so encontradas em aos resistentes a altas temperaturas. Aos com cromo so mais fceis de usinar do que aos com nquel de resistncia mecnica similar. Os aos com maiores teores de cromo so suscetveis fragilizao quando resfriados lentamente na faixa de 550/450 0 C, a partir da temperatura de tmpera. Os aos com cromo so usados quando durezas elevadas so requeridas, como em matrizes, rolamentos, limas e ferramentas

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Influncia nas Propriedades : Forma carbonetos e acelera o crescimento dos gros. Influncia na estrutura : Aumento da resistncia corroso e a oxidao alem de aumentar a resistncia em altas temperaturas Aplicaes : Aos para construo mecnica, aos- ferramenta e aos inoxidveis Produtos : Produtos para indstria qumica. Talheres, vlvulas e peas para fornos. Ferramentas de corte.

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Outros Elementos Qumicos...

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Alumnio

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utilizado principalmente como desoxidante no processo de refino do ao lquido. Tambm combina com o nitrognio, reduzindo sua suscetibilidade do ao ao envelhecimento pela defor-mao. Em pequenas adies, impede o crescimento dos gros dos aos agindo com um bloqueador. Favorece, aps a laminao a frio seguida de recozimento, uma textura adequada para estampagem.

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Nibio

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Ponto de fuso 2468C. Pequenos teores deste ele- mento permitem aumentar o limite de resistncia e o limite de escoamento, pois promove o refino de gro e a gerao de carbonitretos no interior do ao. O Nibio permiti utilizar menores teores de carbono e de mangans, assim melhorando a soldabilidade e a tenacidade dos aos e tomando-se a base de aos de alta resistncia e baixa liga

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Fsforo

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encontrado em teores sensveis nos aos com conseqncia de contaminao da matria-prima, sendo normalmente uma impureza indesejvel. nocivo qualidade do ao especialmente porque acentua a tendncia a segregao, aumenta a dureza da fase ferrtica e a tendncia de fragilizao dos aos. Porm, pode ser utilizado em aplicaes especificas com em aos parar usinagem fcil, resistente corroso atmosfrica e endurecveis por tratamento em estufa ( Bake Hardening).

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Enxofre

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Presente em todos os aos como impurezas. Produz sulfetos que deformam sob conformao produzindo heterogeneidades do ao alm de tambm ocorrer em segregaes com grande potencial de reduo da tenacidade dos aos, o deixando quebradio. Entretanto, se combinado com o mangans no forma do respectivo sulfeto, favorece a usinagem com a formao de cavacos que se quebram facilmente.

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Existem vrias entidades que estabelecem normas para codificao de aos de acordo com o teor de carbono e dos elementos de liga. Na tabela a seguir, alguns cdigos da SAE (Society of Automotive Engineers).

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Esses foram alguns dos elementos qumicos, elementos de liga, que influenciam diretamente nas propriedades do ao seja conferindo ou admitindo, quando adicionado ao mesmo.

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Empresas Siderrgicas brasileiras

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Unidades do Grupo Gerdau 48 unidades siderrgicas 21 unidades de transformao 94 unidades de corte e dobra de ao 4 centros de servios de aos planos 80 unidades comerciais 32 unidades de coleta e processamento de sucata 4 reas de extrao de minrio de ferro 2 unidades de produo de ferro-gusa slido 2 terminais porturios privativos Empresas coligadas 10 unidades siderrgicas 7 unidades de transformao 13 unidades comerciais Joint Ventures 2 unidades siderrgicas 4 unidades de transformao 1 unidade de corte e dobra de ao Aominas

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Gerdau - Recife PE

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A Companhia Siderrgica Nacional foi fundada em 9 de abril de 1941 e iniciou suas operaes em 1 de outubro de 1946. Como primeira produtora integrada de ao plano no Brasil, a CSN um marco no processo brasileiro de industrializao. O seu ao viabilizou a implantao das primeiras indstrias nacionais, ncleo do atual parque fabril brasileiro. Privatizada em 1993, e aps mais de seis dcadas de atividade, continua a fazer histria. Com capacidade de produo anual de 5,6 milhes de toneladas e cerca de dezesseis mil empregados, a CSN concentra suas atividades em siderurgia, minerao e infra-estrutura.

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Dois momentos da CSN Dias atuais1946

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Usinas Siderrgicas de Minas Gerais S/A ou Usiminas, pertencente ao Sistema Usiminas (Holding), uma empresa do setor siderrgico lder na produo e comercializao de aos planos laminados a frio e a quente, bobinas, placas e revestidos, destinados principalmente aos setores de bens de capital e de bens de consumo da linha branca, alm da indstria automotiva. Foi fundada em 25 de abril de 1956 em Coronel Fabriciano, no que viria a ser o Vale do Ao, Minas Gerais. Tornou-se a primeira estatal privatizada em 24 de outubro de 1991 pelo ento presidente Fernando Collor de Mello.

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Usiminas

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TABELA PERIDICA Os quadros mostrados ao longo da apresentao esto contidos na tabela peridica que com conta com os, 118 elementos qumicos, feitos por 96 artistas de 9 pases, usando vrias tcnicas, entre elas xilogravura, litografia e "silkscreen". O projeto ainda est em andamento, com verses alternativas para cada elemento qumico.

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Bibliografia http://stoa.usp.br/igorz/weblog/15230.html http://java.cimm.com.br/cimm/construtordepaginas/htm/ 3_24_10259.htm http://java.cimm.com.br/cimm/construtordepaginas/htm/ 3_24_10259.htm http://www.cimm.com.br/portal/noticia/exibir_noticia/70 58-os-materiais-das-ferramentas-de-corte http://www.cimm.com.br/portal/noticia/exibir_noticia/70 58-os-materiais-das-ferramentas-de-corte http://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7o http://www.gerdau.com.br/ http://azuregrackle.com/periodictable/table/ http://www.usiminas.com/irj/portal http://www.csn.com.br/portal/page?_pageid=456,170749 &_dad=portal&_schema=PORTAL http://www.csn.com.br/portal/page?_pageid=456,170749 &_dad=portal&_schema=PORTAL

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Trabalho: Influencia dos elementos de liga Matria: Material da construo mecnica. Prof.: ANTONIO FERNANDO CARVALHO MOTA Turma: TF Aluno: Andr Adriano da Silva Cruz. 4 perodo Mecnica Mecatrnica Manh.

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At Breve....