Ele
ani M
aria
da
Cos
ta -
DE
M/P
UC
RS
BRONZES(Cu+Sn)
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS BRONZESBRONZES
Elevada resistência à corrosãoElevada resistência à corrosão A dureza e a resistência mecânica A dureza e a resistência mecânica
aumentam com o teor de Snaumentam com o teor de Sn A partir de 5% de Sn a ductilidade A partir de 5% de Sn a ductilidade
diminuidiminui
Ele
ani M
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Cos
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UC
RS
BRONZES(Cu+Sn)
α +
L
L + α
α+β
Ele
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Cos
ta -
DE
M/P
UC
RS
BRONZES(Cu+Sn)
FASESFASES Fase Fase cfc, dúctil e tenazcfc, dúctil e tenazAté 16% de Sn é monofásicaAté 16% de Sn é monofásicaA fase A fase está presente até 36% de Sn está presente até 36% de Sn
Fase Fase é + duraé + duraEstá presente a partir de 16% de SnEstá presente a partir de 16% de Sn
Ele
ani M
aria
da
Cos
ta -
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Cu 88-90, Sn 10-12, Pb .50, Zn .50, Ni .50, P .30, Sb .20, Fe .15, S .05, Al .005 Microestrutura de Bronze fundidoMicroestrutura de Bronze fundido
α + δ
Ele
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ta -
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BRONZE TM-23 – 4%Sn-9%Zn-20%PbAUMENTO DE 500X
α
Pb
Ele
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BRONZES (Cu+Sn)PRINCIPAIS ELEMENTOS DE LIGA
EELLEEMMEENNTTOO DDEELLIIGGAA
PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS
PP ((aattéé 00,,44%% ))
Melhora a resistência mecânica
Atua como desoxidante
Constitui a classe dos bronzes
fosforosos
PPbb
Melhora as propriedades anti-fricção
Melhora a usinabilidade
Diminui a porosidade
Zn
Aumenta a resistência mecânica
Atua como desoxidante em peças
fundidas
Ele
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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAIS
A- BRONZES
1) Cu-Sn 98-21) Cu-Sn 98-2
2) Cu-Sn 96-42) Cu-Sn 96-4
3) Cu-Sn 95-53) Cu-Sn 95-5
4) Cu-Sn 94-64) Cu-Sn 94-6
Ele
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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAIS
A- BRONZES LLIIGGAA PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS
CCuu--SSnn 9988--22
Liga monofásica com pequenos teores de P
Apresenta boa resistência à corrosão
Apresenta boa conformabilidade à frio
A condutividade elétrica é 40% IACS------------------------------------------------------------- Aplicações:- Ind. Elétrica : contatos, molas condutoras
- Ind. Mecânica: tubos flexíveis, parafusos, rebites,
varetas de solda
CCuu--SSnn 9966--44
Liga monofásica com teores de P Apresenta maior dureza e maior resistência
mecânica que a anterior
CCuu--SSnn 9955--55 Têm maior resistência mecânica que a anterior
CCuu--SSnn 9944--66
Têm resistência mecânica, à fadiga e ao desgaste,
bem como maior resist. à tração e à corrosão que
as demais ligas anteriores
Ele
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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAIS
B- BRONZES +
LLIIGGAA PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS
CCuu--SSnn 9922--88
Tem elevada resistência à fadiga e ao desgaste
Apresenta características anti-friçção (usado na
fabricação de discos anti-fricção)
CCuu--SSnn 9900--1100
Possui maior dureza e maior resistência
mecânica de todos os bronzes dúcteis
Tem elevada resistência à fadiga e ao desgaste
Apresenta características anti-friçção
Ele
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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAISC- BRONZES PARA FUNDIÇÃO
LLIIGGAA AAPPLLIICCAAÇÇÕÕEESS
CCuu--SSnn 8877--1111 PPbb11 NNii11 Buchas e engrenagens para diversos
fins
CCuu--SSnn 8855--55 PPbb99 ZZnn11 Mancais e buchas pequenas
CCuu--SSnn 8800--1100 PPbb1100 Mancais para altas velocidades e
grandes pressões, mancais para
laminadores
CCuu--SSnn 7788--77 PPbb1155 Mancais para pressões médias,
mancais para automóveis
CCuu--SSnn 7700--55 PPbb2255 Mancais para altas velocidades e pequenas
pressões
Ele
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LIGAS CUPRONÍQUEIS
(Cu + Ni)
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LIGAS CUPRONÍQUEIS
(Cu + Ni) Apresentam excelente resistência à Apresentam excelente resistência à
corrosão, especialmente à água do mar;corrosão, especialmente à água do mar; São dúcteis,São dúcteis, Permanecem monofásicas para qualquer Permanecem monofásicas para qualquer
composição,composição, Podem ser trabalhadas a frio e à quente;Podem ser trabalhadas a frio e à quente; Algumas ligas apresentam resistividade Algumas ligas apresentam resistividade
independente da temperatura (aplicações em independente da temperatura (aplicações em resistência elétrica)resistência elétrica)
Ele
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LIGAS CUPRONÍQUEIS
(Cu + Ni) A medida que aumenta o teor de Ni A medida que aumenta o teor de Ni
aumenta a dureza, a resistência mecânica e aumenta a dureza, a resistência mecânica e o limite a fadiga;o limite a fadiga;
A ductilidade não é alterada com o teor de A ductilidade não é alterada com o teor de NiNi
Nas ligas comerciais o teor de Ni varia de Nas ligas comerciais o teor de Ni varia de 5-45%5-45%
A maioria das ligas Cuproníqueis contém A maioria das ligas Cuproníqueis contém Fe e Mn em teores em torno de 2%, para Fe e Mn em teores em torno de 2%, para elevar a resist. à corrosão.elevar a resist. à corrosão.
Ele
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EXEMPLO DE LIGAS CUPRONÍQUEIS
(Cu + Ni) LLIIGGAA AAPPLLIICCAAÇÇÕÕEESS
LLiiggaass ccoomm 55%% ddee NNii
ccoonntteennddoo FFee ee MMnn
Indústria naval, tubos condutores deágua do mar, serviços sanitários.
LLiiggaass ccoomm 1100%% ddee NNii Indústria naval, tubos para
condensadores e aquecedores.
LLiiggaass ccoomm 2200%% ddee NNii Indústria elétrica: resistores, guias deonda para radar
Ind. Mecânica: aquecedores de águadoméstica, moedas, medalhas.
LLiiggaass ccoomm 4455%% ddee NNii((CCOONNSSTTAANNTTAANN))
Elementos de aquecimento,termopares (a resistência independeda temperatura)
Ele
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LIGAS CUPRONÍQUEIS
PARA FUNDIÇÃO (Cu + Ni)
A maioria das ligas contém Si, Fe e Mn, além A maioria das ligas contém Si, Fe e Mn, além do Cu-Nido Cu-Ni
Aplicações das ligas para fundição:Aplicações das ligas para fundição: BuchasBuchas FlangesFlanges ConecçõesConecções
Ele
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Cu 86.5, Ni 9.0-11.0, Fe 1.0-1.8, Zn 1.0, Mn 1.0, Pb 0.05
Ele
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LIGAS Cu + Ni + Zn
ALPACAS COMPOSIÇÃO DAS ALPACAS:COMPOSIÇÃO DAS ALPACAS: Ni: 10-30%Ni: 10-30% Cu: 45-70%Cu: 45-70% Zn: restanteZn: restante
Ele
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RS
Cu 57.0- 61.0, Ni 11.0-13.5, Zn 24.6-31.2, Mn 0.50, Fe 0.25, Pb0,10 Grãos maclados. Estrutura recristalizada.Grãos maclados. Estrutura recristalizada.
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RS
LIGAS Cu + Ni + Zn
ALPACAS CARACTERÍSTICAS DAS ALPACAS:CARACTERÍSTICAS DAS ALPACAS: Cor esbranquiçada, brilhanteCor esbranquiçada, brilhante Tem elevada resistência à corrosãoTem elevada resistência à corrosão Podem ser deformadas a frio e a quentePodem ser deformadas a frio e a quente APLICAÇÕES DAS ALPACAS:APLICAÇÕES DAS ALPACAS: Cutelaria Cutelaria Objetos decorativosObjetos decorativos Componentes de aparelhos ópticos e fotográficosComponentes de aparelhos ópticos e fotográficos Molas de contato para equip. elétricosMolas de contato para equip. elétricos
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RS
EXEMPLO DE LIGA Cu + Ni + ZnALPACAS
COMPOSIÇÃO TÍPICA:COMPOSIÇÃO TÍPICA:
18% de Ni18% de Ni
63-66,5% de Cu63-66,5% de Cu
0,5% de Mn0,5% de Mn
Restante de ZnRestante de Zn A ADIÇÃO DE Pb:A ADIÇÃO DE Pb: Permite a fundição em areiaPermite a fundição em areia Torna a liga susceptível à gravação, para fins Torna a liga susceptível à gravação, para fins
decorativosdecorativos
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RS
Elementos de liga que promovem o endurecimento por precipitação no Cu e suas ligas
SiSi AlAl BeBe
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RS
LIGAS Cu + Al
CARACTERÍSTICAS :CARACTERÍSTICAS :
Todas as ligas possuem boa resistência à corrosãoTodas as ligas possuem boa resistência à corrosão
A resist. varia de 415-1000 MPaA resist. varia de 415-1000 MPa
COMPOSIÇÃO:COMPOSIÇÃO:
Contém de 5-10% de AlContém de 5-10% de Al
ELEMENTOS DE LIGA que melhoram a resist ELEMENTOS DE LIGA que melhoram a resist mec. e à corrosãomec. e à corrosão
- Ni: 7%- Ni: 7% - As: 0, 4% (pode conter)- As: 0, 4% (pode conter)
- Mn (até 3%)- Mn (até 3%) - Fe (até 6%)- Fe (até 6%)
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M/P
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RS
LIGAS Cu + Al
APLICAÇÕES :APLICAÇÕES : Tubos condensadoresTubos condensadores Recipientes para a indústria químicaRecipientes para a indústria química AutoclavesAutoclaves Instalações criogênicasInstalações criogênicas Tubos para água do marTubos para água do mar EngrenagensEngrenagens Buchas,…Buchas,…
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RS
DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO Cu - Al
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RS PROPRIEDADES DAS FASES
• Fase Fase αα CFC – Muito plástica - Trabalho à Quente / CFC – Muito plástica - Trabalho à Quente / Frio.Frio.
• Fase Fase ββ CCC – Média plasticidade – Trabalho à CCC – Média plasticidade – Trabalho à quente.quente.
• Fase γFase γ22 Cúbica complexa - Muito frágil e dura. Cúbica complexa - Muito frágil e dura.
• Composição eutetóide – 11,8% de Al.Composição eutetóide – 11,8% de Al.
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RS
Microestrutura de uma liga Cu-11,8AL, homogeneizada a 800°C por 2 h, e então resfriada lentamente no forno. A estrutura é perlita de fases alternadas de α e γ2. O α é a fase clara e o γ2 é a fase escura.
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RS
Nos aços martensita é a estrutura mais dura.Fe-0,8C (resfriado lentamente) – 20HRCFe-0,8C (temperado) – 65HRC
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RS
LIGAS Cu + Be
Composição :Composição : 1-2,7 % de Be1-2,7 % de Be
Elementos de Liga :Elementos de Liga : Co, Ni, FeCo, Ni, Fe
Características:Características: Alta resist. Mecânica (Alta resist. Mecânica (A resist. varia de 1100-A resist. varia de 1100-
1250 Mpa)1250 Mpa) Alta condutividade elétrica e térmicaAlta condutividade elétrica e térmica
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RS
LIGAS Cu + Be
Aplicações :Aplicações :
Molas de instrumentos ( o módulo de Molas de instrumentos ( o módulo de elasticidade dessas ligas é 125.000 MPa)elasticidade dessas ligas é 125.000 MPa)
Componentes eletro-eletrônicos em geralComponentes eletro-eletrônicos em geral
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UC
RS LINGOTE DE LIGA Cu-Be
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UC
RS
DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO Cu-Be
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RS
Gráfico de temperatura em função do tempo mostrando solubilização e o endurecimento por
precipitação
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RS
MICROESTRUTURA DE LIGA CuBe SOLUBILIZADA
Solubilização em óleo 200x. (110,67HVSolubilização em óleo 200x. (110,67HV))
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RS
LIGAS Cu + Si
O Si melhora a resistência mecânica do Cu O Si melhora a resistência mecânica do Cu ((a resist. varia de 380-900 Mpa)a resist. varia de 380-900 Mpa) e a resist. à e a resist. à corrosãocorrosão
O Si melhora a soldabilidade e a O Si melhora a soldabilidade e a fundibilidadefundibilidade
Composição das Ligas :Composição das Ligas : 3-55% de Si para peças fundidas3-55% de Si para peças fundidas
Elementos de liga:Elementos de liga: Zn, Fe, Mn Zn, Fe, Mn
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LIGAS Cu + Si
AplicaçõesAplicações
TanquesTanques TubulaçõesTubulações ParafusosParafusos Eixos de hélice para navios,…Eixos de hélice para navios,…
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RS
TRATAMENTOS TÉRMICOS DO Cu E SUAS LIGAS
Recozimento para homogeneização para Recozimento para homogeneização para peças fundidaspeças fundidas
Recozimento para recristalização para ligas Recozimento para recristalização para ligas trabalhadas à friotrabalhadas à frio
Temp. para o Cu: < 260 Temp. para o Cu: < 260 CCTemp. para as ligas de Cu: 425- 815 Temp. para as ligas de Cu: 425- 815 C C Alívio de tensõesAlívio de tensões Solubilização e envelhecimento (bronzes ao Solubilização e envelhecimento (bronzes ao
Al e Si e ligas Cu-Be)Al e Si e ligas Cu-Be)
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