APLICAÇÕES E PROCESSAMENTO DE LIGAS METÁLICAS

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** Aços de alta liga são aqueles cuja soma dos elementos ultrapassa 5%. Três grupos podem representar os aços ligados: aços temperados e revenidos, aços tratáveis termicamente e aços resistentes à corrosão e ao calor.

Os ferríticos são compostos pela fase ferrita α (CCC). Os austeníticos e ferríticos são endurecidos por tratamento a frio, pois não são tratáveis termicamente como os martensíticos. Martensíticos e ferríticos são magnéticos.

- Ferros Fundidos: são uma classe de ligas ferrosas com teores de carbono acima de 2,14%p. Na prática, entre 3,0-4,5%p. São fundidos com facilidade e apropriados para isso.

A cementita é um composto metaestável e sob algumas condições podem dissociar-se:

Fe3C → 3Fe (α) + C (grafita)

Para a maioria dos ferros fundidos o carbono existe como grafita, o que interfere na estrutura e nas propriedades mecânicas.

Ferro cinzento: possui teor de carbono (2,5-4%) e silício (1-3%). E a grafita existe na forma de flocos, devido a isso, a superfície de fratura adquire uma aparência cinzenta. É pouco resistente e frágil em tração. Os flocos de grafita são afiladas e pontiaguras, sendo então ponto de concentração de tensão. A resistência e ductilidade são muito maiores sob cargas de compressão. Eles possuem características de interesse: eficientes no amortecimento de energia vibracional, e está entre os materiais metálicos mais baratos.

Ferro dúctil/nodular: adição de pequena quantidade de magnésio e/ou cério ao ferro cinzento. A grafita está em forma de nódulos ou partículas com formato esférico. São mais resistentes e mais dúcteis que o anterior. As características mecânicas se aproximam da do aço;

Ferro branco e Ferro maleável: possui baixo teor de silício. Para taxas de resfriamento rápido, a maioria do carbono está na forma de cementita. A superfície da fratura tem aparência esbranquiçada (Ferro branco). É extremamente duro, mas muito frágil. Tem uso limitado, pois a superfície é dura e resistente ao desgaste, porém não é dúctil. Desta forma, o ferro branco é utilizado como produto intermediário para produzir o ferro maleável. Aquece-se o ferro branco durante período prolongado para causar a decomposição da cementita em grafita (forma aglomerados). Este possui resistência relativamente alta e ductilidade ou maleabilidade considerável.

Ferro fundido vermicular: o carbono existe como grafita (formação promovida pelo silício – menor quantidade –). A grafita possui uma forma vermicular, essa estrutura é intermediária entre as exibidas pelo ferro cinzento e o ferro dúctil. Magnésio e cério também são adicionados mas em concentrações menores das do ferro dúctil (eles produzem a grafita em forma vermicular e também limitam o grau de nodularidade e previne formação de flocos). Possuem: maior condutividade térmica, melhor resistência a choques térmicos, menos oxidação em temperaturas elevadas.

-LIGAS NÃO-FERROSAS: apesar do aço e as ligas ferrosas serem utilizados em grandes quantidades devido a enorme variedade de propriedades mecânicas, possuem algumas limitações: massa específica elevada, condutividade comparativamente baixa, suscetibilidade inerente à corrosão em ambientes usuais. Desta forma, o uso de ligas não ferrosas muitas vezes é vantajoso e até mesmo necessário.

-Cobre e suas ligas: as propriedades mecânicas e de resistência à corrosão do cobre podem ser melhoradas pela formação de ligas. A maioria das ligas de cobre não pode ser endurecida ter a sua resistência aumentada por tratamento térmico, desta forma utiliza-se apenas o trabalho a frio ou a formação de ligas por solução sólida.

Latão: são as mais comuns, onde o zinco forma uma impureza substitucional e é o elemento de liga predominante.

Bronze: liga de cobre com vários outros elementos, dentre eles estanho, alumínio, silício e o níquel. Mais resistentes que os latões, e possuem alto grau de resistência à corrosão, e boas propriedades de tração.

Cobre-belírio: termicamente tratáveis, possuem excelente combinação de limites de resistência à tração alta e propriedades elétricas e de resistência à corrosão. São ligas caras.

-Alumínio e suas ligas: possuem massa especifica relativamente baixa, por isso são chamados de liga leve, condutividade elétrica e térmica elevadas e uma resistência à corrosão. São conformadas com facilidade, tem ductilidade elevada. Limitação: baixa temperatura de fusão. Resistencia mecânica aumentada com trabalho a frio e formação de ligas, ambos os processos diminuem a resistência a corrosão. Formam ligas com cobre, magnésio, silício, manganês e zinco. As ligas são classificadas como fundidas ou forjadas.

-Magnésio e suas ligas: massa específica do magnésio é a mais baixa dentre todos os metais estruturais. São usadas onde o baixo peso é uma consideração importante. Tem resistência relativamente baixa e possui modulo de elasticidade baixo. São difíceis de serem deformados, temperatura de fusão relativamente baixa. Suscetíveis a corrosão em ambientes marinhos, contudo em condições ambientes é relativamente razoável. As ligas de magnésio substituíram os plásticos de engenharia que possuem massas específicas comparáveis, e as ligas de magnésio são mais rígidas, mais recicláveis e de produção mais barata.

-Titânio e suas ligas: o metal puro possui uma massa específica relativamente baixa e ponto de fusão elevado. As ligas são resistentes, possuem limites de resistência atração à temperatura ambiente são elevados, são dúcteis, e podem ser forjadas ou usinadas com facilidade. A limitação é que em temperaturas elevadas o titânio reagem, devido a isso desenvolveu-se técnicas não convencionais de refino, fusão e fundição, o que resultou em ligas bastante caras, mas com resistência à corrosão muito alta.

-Metais refratários: metais com temperatura de fusão extremamente elevadas.

→FABRICAÇÃO DE METAIS: [pic 45]

Técnica de fabricação de metais[pic 46][pic 47][pic 48]

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Operações de conformação Fundição Técnicas Diversas[pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57][pic 58][pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64]

Metalurgia Soldagem[pic 65][pic 66][pic 67]