AULA1- MATERIAIS

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Prof. Robério A. Siqueira
CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO
CURSO : ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS
MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E TUBULAÇÕES 
PROF. MSc. ROBÉRIO ALVES SIQUEIRA
Prof. Robério A. Siqueira
INTRODUÇÃO
Segundo Morris Cohen, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), materiais são substâncias com propriedades que as tornam úteis na construção de máquinas, estruturas, dispositivos e produtos. Em outras palavras, os materiais do universo que o homem utiliza para “fazer coisas”.
Fonte: Angelo Fernando Padilha - Materiais de engenharia microestrutura e propriedades,Editora Hemus, São Paulo, 1997
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O estudo dos materiais envolve investigação das correlações que existem entre:
PROPRIEDADES DE MATERIAIS 
ESTRUTURA
A "Estrutura“ de um material usualmente relaciona-se ao arranjo de seus componentes internos. Estrutura subatômica envolve elétrons dentro dos átomos individuais e interações com o seu núcleo. Num nível atômico, estrutura abrange a organização dos átomos ou moléculas entre si. O próximo reino estrutural maior, que contém grandes grupos de átomos que estão normalmente aglomerados entre si, é denominado "microscópico", significando aquilo que é submetido à observação direta usando algum tipo de microscópio. Finalmente, os elementos estruturais que podem ser visto com olho nu são denominados "macroscópicos". 
A "propriedade" merece elaboração. Enquanto usado em serviço, todos os materiais são expostos a estímulos externos que evocam algum tipo de resposta. Por exemplo, uma amostra submetida a forças irá experimentar deformação, ou uma superfície de metal polido refletirá luz. Propriedade é um traço (característica) de um material em termos do tipo e magnitude de resposta a um específico estímulo imposto. Geralmente, definições de propriedades são feitas independente da forma e tamanho do material.
INTRODUÇÃO
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Por que nós estudamos materiais? Muitos engenheiros, sejam eles mecânicos, civis, químicos, ou elétricos, de petróleo estarão uma vez ou outra expostos a um problema de projeto envolvendo materiais. Exemplos poderiam incluir uma engrenagem de transmissão, a superestrutura para um prédio, um componente para refinaria de petróleo, ou um "chip" de microprocessador. Naturalmente, cientistas de materiais e engenheiros são especialistas que estão totalmente envolvidos na investigação e projeto de materiais.
Um grande problema enfrentado pelos engenheiros na seleção de um material é devido aos milhares disponíveis atualmente . Existem vários critérios nos quais a decisão final é normalmente baseada. Antes de mais nada, as condições em serviço devem ser caracterizadas, de vez que estas ditarão as propriedades requeridas do material. Somente em ocasiões raras um material possuirá uma combinação máxima ou ideal de propriedades. Assim pode ser necessário perder uma característica para ter uma outra. 
Um exemplo clássico envolve resistência mecânica e ductilidade; normalmente, um material tendo uma alta resistência mecânica terá apenas uma limitada ductilidade. Em tais casos, um compromisso razoável entre duas ou mais propriedades pode ser necessária.
INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
Outra consideração de seleção é qualquer deterioração de propriedades de materiais que pode ocorrer durante operação em serviço. Por exemplo, significativas reduções em resistência mecânica podem resultar da exposição a temperaturas elevadas ou ambientes corrosivos.
Mas a maior consideração é economia: O que o produto acabado custará? Pode-se encontrar um material que tenha um conjunto ideal de propriedades mas seja proibitivamente caro. Aqui de novo, algum compromisso é inevitável. O custo de uma peça acabada inclui também qualquer despesa incorrida durante a fabricação para produzir a desejada forma.
Quanto maior for a familiaridade de um engenheiro com as várias características e correlações estrutura-propriedade, bem como técnicas de processamento de materiais, tanto mais proficiente e confiável ele ou ela será para fazer escolhas judiciosas de materiais baseadas nestes critérios.
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INTRODUÇÃO
Os materiais sólidos são freqüentemente classificados em três grupos principais: 
Materiais metálicos, 
Materiais cerâmicos e 
Materiais poliméricos ou plásticos. 
Este esquema é baseado principalmente na constituição química e estrutura atômica, e muitos materiais caem num distinto grupamento ou num outro, embora existam alguns intermediários.Em adição, existem 2 outros grupos de importantes materiais de engenharia:
(d) compósitos, e
(e) semicondutores.
Compósitos consistem de combinações de 2 ou mais diferentes materiais, enquanto que semicondutores são utilizados por causa de suas características elétricas não usuais.
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INTRODUÇÃO
A classificação dos materiais sólidos pode ser feita sob vários pontos de referência. De maneira resumida, os materiais sólidos podem ser classificado:
Fonte: Angelo Fernando Padilha - Materiais de engenharia microestrutura e propriedades,Editora Hemus, São Paulo, 1997
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INTRODUÇÃO
Fonte: Angelo Fernando Padilha - Materiais de engenharia microestrutura e propriedades,Editora Hemus, São Paulo, 1997
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Virtualmente todas as importantes propriedades de materiais sólidos podem ser grupadas em 6 diferentes categorias:
INTRODUÇÃO
Propriedades mecânicas 
Relacionam deformação a uma carga ou força aplicada; exemplos incluem módulo elástico e resistência mecânica.
Propriedades elétricas
Para, tais como condutividade elétrica e constante dielétrica, o estímulo é um campo elétrico.
comportamento 
térmico 
Pode ser representado em termos de capacidade calorífica e condutividade térmica.
Propriedades magnéticas 
Demonstram a resposta de um material à aplicação de um campo magnético.
Propriedades óticas
O estímulo é eletromagnético ou radiação de luz, índice de refração e refletividade 
Características deteriorativas 
Indicam a reatividade química de materiais.
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TIPOS DE MATERIAIS
Materiais metálicos são normalmente combinações de elementos metálicos. Eles têm grande número de elétrons não localizados, isto é, estes elétrons não estão amarrados a particulares átomos. Muitas propriedades de metais são diretamente atribuíveis a estes elétrons.Metais são extremamente bons condutores de eletricidade e de calor e não são transparentes à luz visível: a superfície de um metal polido tem aparência lustrosa. Além disso, metais são bastante fortes, ainda deformáveis, que respondem pelo seu extensivo uso em aplicações estruturais.
Entre os quatros grupos de materiais, os materiais metálicos, e em particular os aços, ocupam um lugar de destaque devido à sua extensiva utilização. Cerca de 70 dos 92 elementos da tabela periódica encontrados na natureza têm caráter metálico preponderante. Os metais mais tradicionais, tais como cobre, ouro e ferro são conhecidos e utilizados há alguns milênios.
Um avanço significativo na produção e utilização de materiais metálicos ocorreu com a fabricação dos aços com teor de carbono mais baixo e no estado líquido. Antes da década de 1860, o ferro maleável tinha sido sempre consolidado em temperaturas abaixo de seu ponto de fusão. Isto levava inevitavelmente à heterogeneidade na distribuição do carbono e ao aprisionamento de escória e outras inclusões. Esta descoberta, feita por Henry Bessemer em 1856, permitiu a produção de aço em grande escala e inaugurou uma nova fase na história da humanidade; a idade do aço. Quase todos os desenvolvimentos do século XIX se dirigiram para a produção mais eficiente dos materiais conhecidos há séculos.
METAIS
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TIPOS DE MATERIAIS
Materiais Cerâmicos são compostos entre elementos metálicos e não-metálicos: eles são muito frequentemente óxidos, nitretos e carbetos. A larga faixa de materiais que caem dentro desta classificação inclui cerâmicas que são compostas de minerais de argilas, cimento e vidro. Estes
materiais são tipicamente isolantes à passagem de eletricidade e de calor, e são mais resistentes a altas temperaturas e ambientes rudes do que metais e polímeros. Com relação ao comportamento mecânico, cerâmicas são duras mas muito frágeis.
As cerâmicas tradicionais são obtidas a partir de matérias primas naturais tais como argilo-minerais e areia; as cerâmicas avançadas são feitas a partir de óxidos, nitretos, carbonetos e boretos de alta pureza, têm composição definida e o tamanho, a forma e a distribuição das partículas são controlados. Por outro lado, o mercado mundial de cerâmicas tradicionais é pelo menos uma ordem de grandeza maior que o de cerâmicas avançadas.
Os vidros tradicionais são misturas de óxidos e devem ser classificados como materiais cerâmicos. Eles também são materiais bastante antigos. Por volta do ano 4000 antes de Cristo já existiam vidros decorativos no Egito. Em 1500 a.C., a produção de vidros já estava relativamente estabelecida.
MATERIAIS CERÂMICOS 
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MATERIAIS CERÂMICOS 
TIPOS DE MATERIAIS
Em 1882, o químico recém-doutorado Friedrich Otto Schott juntou-se a eles. Schott havia concluído seu trabalho de doutorado com vidros de alta pureza e procurava para eles uma aplicação. Vidros de melhor qualidade e a assessoria de um especialista em materiais era exatamente o que estava faltando aos produtos da oficina de Zeiss e Abbe. Os três dominaram o desenvolvimento das lentes modernas e dos instrumentos óticos.
Nas últimas décadas do atual século ocorreram dois outros desenvolvimentos
importantes na indústria do vidro, relacionados com a utilização de materiais reforçados com fibras de vidro e com as fibras ópticas usadas na transmissão de informações.
A grande maioria (99%) da produção atual, em peso, de vidros pertence aos três tipos: SiO2(sílica) - Na2O(soda) - CaO(cal); PbO - SiO2 e B2O3 - SiO2 - Na2O - CaO.
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TIPOS DE MATERIAIS
POLIMEROS
Polímeros incluem os materiais familiares plástico e borracha. Muitos deles são compostos orgânicos que são quimicamente baseados em carbono, hidrogênio, e outros elementos não metálicos; além disto, eles têm muito grandes estruturas moleculares. Estes materiais têm tipicamente baixas densidades e podem ser extremamente flexíveis.
Os polímeros são baseados nos átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor e em outros elementos não metálicos. A ligação química entre átomos da cadeia é covalente, enquanto a ligação intercadeias é fraca, secundária, geralmente dipolar.
Os materiais poliméricos são geralmente leves, isolantes elétricos e térmicos, flexíveis e apresentam boa resistência à corrosão e baixa resistência ao calor.
A baquelita, descoberta em 1905, por Leo Hendrik Baekeland, foi a primeira da série dos plásticos sintéticos. Em 1935 , M.W.Perrin e J.C. Swallow descobrem o polietileno. Em 1938, R.J. Plunkett descobre o politetraflúoretileno (PTFE). A maioria dos polímeros foi descoberta no período entre 1930 e 1950, mas a indústria dos polímeros não chegou à sua maturidade antes dos anos 60. O desenvolvimento foi, a partir daí, exponencial.
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TIPOS DE MATERIAIS
POLIMEROS
Existem vários tipos de macromoléculas:
• macromoléculas sintéticas orgânicas. Exemplos: polietileno, policloreto de vinila, nailon e muitos outros “plásticos”.
• macromoléculas naturais orgânicas. Exemplos: algodão, madeira, lã, cabelo, couro, seda, chifre, unha e borracha natural.
• macromoléculas naturais inorgânicas. Exemplos: diamante, grafite, sílica e asbesto.
• macromoléculas sintéticas inorgânicas. Exemplos: ácido polifosfórico e policloreto de fosfonitrila.
O petróleo e o gás natural são as duas principais matérias primas para a produção de plásticos. Na destilação fracionada do petróleo são obtidas diversas frações de hidrocarbonetos. A fração de maior importância na produção de plásticos é a nafta. Por exemplo, de cada 100 toneladas de petróleo pode-se obter cerca de 20 toneladas de nafta e pouco mais de 5 toneladas de polietileno.
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TIPOS DE MATERIAIS
POLIMEROS
Os polímeros podem ser classificados em:
Termoplásticos. Podem ser repetidamente conformados mecanicamente desde que reaquecidos. Portanto, não só a conformação a quente de componentes é possível, mas também a reutilização de restos de produção, que podem ser reintroduzidos no processo de fabricação (reciclagem). Muitos termoplásticos são parcialmente cristalinos e alguns são totalmente amorfos. Exemplos típicos de termoplásticos são: polietileno, policloreto de vinila (PVC), polipropileno e poliestireno.
• Termorígidos. São conformáveis plasticamente apenas em um estágio intermediário de sua fabricação. O produto final é duro e não amolece mais com o aumento da temperatura. Uma conformação plástica posterior não é portanto possível. Não são atualmente recicláveis. Os termorígidos são completamente amorfos, isto é, não apresentam estrutura cristalina. Exemplos típicos de termorígidos são: baquelite, resinas epoxídicas, poliésteres e poliuretanos.
• Elastômeros (borrachas). São também materiais conformáveis plasticamente, que se alongam elasticamente de maneira acentuada até a temperatura de decomposição e mantém estas características em baixas temperaturas. Os elastômeros são estruturalmente similares aos termoplásticos, isto é, eles são parcialmente cristalinos. Exemplos típicos de elastômeros são: borracha natural, neopreno, borracha de estireno, borracha de butila e borracha de nitrila.
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TIPOS DE MATERIAIS
POLIMEROS
O consumo de polímeros em um país industrializado, como a Inglaterra, é predominantemente de termoplásticos (55%), depois vem as borrachas (27%) e em seguida os termorrígidos (10%) e outros produtos poliméricos (8%).
Os maiores produtores mundiais de polímeros são: Estados Unidos (29%), Japão (12%), Alemanha (10%), Ex-URSS (6%), França (5%) e outros (38%).
O nível de desenvolvimento industrial de um país ou continente pode ser avaliado pelo consumo de plásticos, conforme a tabela.
Fonte: Angelo Fernando Padilha - Materiais de engenharia microestrutura e propriedades,Editora Hemus, São Paulo, 1997
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TIPOS DE MATERIAIS
COMPOSITOS
Têm sido engenheirados um grande número de materiais compósitos. O Fiberglass é um exemplo familiar, no qual fibras de vidro são embutidas dentro de um material polimérico. Um compósito é projetado para exibir uma combinação das melhores características de cada um dos materiais componentes. "Fiberglass" adquire resistência mecânica das fibras de vidro e flexibilidade do polímero. Muitos dos recentes desenvolvimentos de material têm envolvido materiais compósitos.
Os materiais compósitos são também conhecidos como materiais conjugados ou materiais compostos.
Fonte: Angelo Fernando Padilha - Materiais de engenharia microestrutura e propriedades,Editora Hemus, São Paulo, 1997
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TIPOS DE MATERIAIS
Além dos quatros grupos principais mencionados anteriormente, existem alguns grupos emergentes de materiais, tais como: materiais semicondutores, materiais supercondutores, polímeros condutores e silicones.
Os materiais semicondutores têm propriedades elétricas intermediárias entre condutores e isolantes. Além disto, as características elétricas destes materiais são extremamente sensíveis à presença de pequenas concentrações de impurezas. Os semicondutores tornaram possível o advento dos circuitos integrados, que revolucionaram as indústrias eletrônica e de computadores nas últimas duas décadas. 
Os materiais supercondutores apresentam resistência elétrica desprezível abaixo de uma certa temperatura, denominada temperatura crítica. Eles podem ser tanto materiais metálicos como materiais cerâmicos.
 
Enquanto os polímeros condutores encontram-se em fase de desenvolvimento, os silicones já são amplamente utilizados na forma de óleos, borrachas e resinas.
OUTROS GRUPOS OU TIPOS DE MATERIAIS
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Materiais podem ser classificados em
quatro níveis, conforme o grau de conhecimento científico utilizado no seu desenvolvimento.
I. Materiais naturais. Exemplos: madeira, couro, diamante, cobre, ligas ferrosas provenientes de meteoritos e borracha.
II. Materiais desenvolvidos empiricamente. Exemplos: bronze, aço comum, ferro fundido, cerâmicas sílico-aluminosas, vidro, cimento e concreto.
III. Materiais desenvolvidos com auxílio qualitativo de conhecimentos científicos, isto é, as considerações científicas orientaram seus descobrimentos e a interpretação qualitativa de suas propriedades. Exemplos: ligas mais antigas de alumínio, de titânio e de magnésio, metal duro, aços inoxidáveis, aços microligados, termoplásticos, termorígidos, elastômeros e ferritas.
IV. Materiais projetados (novos ou aperfeiçoados) quase que exclusivamente a partir de conhecimentos científicos e cujas propriedades podem ser quantitativamente previstas. Exemplos: semicondutores, materiais para reatores nucleares, aços de ultra-alta resistência mecânica, materiais compósitos reforçados com fibras, ligas com memória de forma e vidros metálicos.
TIPOS DE MATERIAIS
Prof. Robério A. Siqueira
Fonte: Angelo Fernando Padilha - Materiais de engenharia microestrutura e propriedades,Editora Hemus, São Paulo, 1997
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TIPOS DE MATERIAIS
Fonte: Angelo Fernando Padilha - Materiais de engenharia microestrutura e propriedades,Editora Hemus, São Paulo, 1997
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Os materiais podem ser utilizados na industria do petróleo para construção de inúmeros equipamentos dentre eles:
Vaso de pressão
Torres de destilação, de fracionamento, de absorção, etc.
Vasos de acumulação, de estocagem de mistura, etc
Reatores
Esferas de armazenagem de gases
Trocadores de calor
Trocadores de calor propriamente ditos
Resfriadores
Aquecedores
Condensadores
 Fornos
 Caldeiras
 Máquinas
Bombas
Compressores
Sopradores
Centrifugadores
 Tubulação industrial
INTRODUÇÃO
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INTRODUÇÃO
Todos os equipamentos, são submetidos a condições extremas durante seu uso, assim a escolha do material correto para os equipamentos de processo será decisivo no custo do produto. Uma vez que uma interrupção não programada para manutenção de um único equipamento, na melhor das hipóteses, diminui o fluxo de produção da industria, aumentando o custo da manufatura do produto.
A Norma Regulamentadora NR-13 (caldeiras e vasos de presssão) do ministério do trabalho regulamenta os períodos de trabalho que cada equipamento pode ser submetido sem que haja uma inspeção do mesmo.
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Fatores gerais na seleção de materiais para equipamentos de processo
SELEÇÃO DE MATERIAIS
A seleção do material adequado é influenciada por diversos fatores, alguns destes conflitantes (o material menos corrosivo é geralmente o mais caro) alguns são gerais para todos os equipamentos e alguns são específicos para alguns tipos de equipamentos:
FATORES RELATIVOS AS PROPRIEDADES MECÂNICAS
A determinação e/ou conhecimento das propriedades mecânicas é muito importante para a escolha do material para uma determinada aplicação, bem como para o projeto e fabricação do componente.
As propriedades mecânicas definem o comportamento do material quando sujeitos à esforços mecânicos, pois estas estão relacionadas à capacidade do material de resistir ou transmitir estes esforços aplicados sem romper e sem se deformar de forma incontrolável.
As propriedades mecânicas de um material podem ser dividas em estáticas, dinâmicas e físicas:
Estáticas: quando as forças aplicadas a um material são constantes;
Dinâmicas: quando existem variações nas forças o carregamentos repentinos (impactos) ou carregamentos que variam rapidamente em magnitude; o ciclos repetitivos de carga e não-carga; o mudanças freqüentes na forma do carregamento (tensão/compressão);
Físicas: (térmica, condutividade, óticas, etc.)
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SELEÇÃO DE MATERIAIS
FATORES RELATIVOS AO SERVIÇO
Temperatura de trabalho - Geralmente igual à temperatura do fluido;
Composição química do fluido, pH do fluido, caráter redutor/oxidante pode levar a fragilização do material, causar alterações químicas no material, corroer o material;
 Corrosividade do material - os efeitos da corrosão do material contaminam o fluido impurezas e contaminantes existentes ou possíveis de existir existência ou não de gases dissolvidos ou sólidos em suspensão; 
Pressão, temperatura e velocidade de escoamento do fluido - o material deve resistir mecanicamente aos esforços solicitados, os esforços podem ser feitos pelo fluido assim como por agentes externos;
FATORES RELATIVOS À FABRICAÇÃO DO EQUIPAMENTO
Os materiais apresentam determinadas limitações quanto à possibilidade de fabricação de equipamentos tais quais soldabilidade, usinabilidade e facilidade de conformação; independente do tipo, formato ou tamanho do equipamento. A exceção é o aço carbono.
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SELEÇÃO DE MATERIAIS
Facilidade de obtenção (importação, prazo de entrega) do material em sua forma de apresentação (tubos, chapas grossas ou finas, bobinas, etc). Caso não se tenha facilidade na obtenção do material é necessário manter um estoque no almoxarifado.
DISPONIBILIDADE DO MATERIAL
CUSTO DO MATERIAL
Para este fator é necessário computar o custo da aquisição assim como o tempo de vida, custo da fabricação, manutenção, amortização, etc.
EXPERIÊNCIA PRÉVIA
Este fator nos diz que é mais seguro utilizar materiais que já demonstraram sua eficácia para um serviço.
TEMPO DE VIDA PREVISTO DO MATERIAL
Igual ou superior ao tempo de vida do equipamento. O tempo de vida do material depende da natureza a aplicação, da importância do equipamento e da amortização do investimento.
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VARIAÇÕES TOLERADAS DE FORMA OU DIMENSÕES
SELEÇÃO DE MATERIAIS
Para a maior parte dos equipamentos é tolerada variações (próximas de 1%) de forma e dimensões. Mas existem exceções, por exemplo nas emendas parafusadas, nestas exceções o material selecionado deve apresentar uma boa estabilidade dimensional.
SEGURANÇA
É necessário prever os efeitos de dilatação, corrosão, desgastes do material para evitar a paralisação dos equipamentos e mesmo para evitar desastres. São exemplos de risco potencial os materiais que trabalham com fluido infamáveis, tóxicos, explosivos, ou substancias radioativas, ou em temperaturas e pressões elevadas
OUTROS FATORES ESPECÍFICOS DE CERTOS EQUIPAMENTOS
 Coeficiente de atrito (tubulações)
• Condutividade térmica (tubos de troca de calor)
• Método de fixação dos tubos aos espelhos em aparelhos de troca de calor
• Compatibilidade dos espelhos ou chicanas com os tubos de troca de calor por causa da corrosão galvânica
• Dureza e resistência a abrasão
• Possibilidade de solda com outros materiais
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SELEÇÃO DE MATERIAIS
Para a escolha do material mais adequado é indispensável a experiência do projetista ou usuário do equipamento, resultante do acumulo de informações adquiridas ao longo de sua carreira. Para a maioria dos trabalhos já existem materiais consagrados pela tradição ou pelas normas e códigos existentes. Numa nova prática onde os materiais ainda não sejam consagrados cabe ao projetista o estudo do melhor material. O projetista deve sempre estar atento ao mercado que evolui e propõem novos materiais. Indica-se a seguinte rotina para a seleção de materiais de um determinado serviço:
1- Relacionar e estudar a experiência prévia existente para o serviço em questão;
2- Analisar todos os fatores de influência na escolha dos materiais;
3- Classificar os fatores em ordem de importância;
4- Conhecer os materiais disponíveis e suas formas de apresentação;
5- Se necessário realizar teste e ensaios com o material escolhido;
6- Escolher dentre os materiais possíveis, levando em conta o custo e a amortização.
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SELEÇÃO DE MATERIAIS
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS PARA EQUIPAMENTOS DE PROCESSO
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
ENSAIOS DE TRAÇÃO
É realizado em máquinas
de ensaio de tração universal utilizando corpos de provas normalizados por associações nacionais e internacionais:
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
TENSÃO ADMISSÍVEL
A resistência real de uma estrutura deve exceder a resistência exigida, a qual a estrutura será submetida.
Define-se fator de segurança como: 
Fator de segurança n = Resistência real / Resistência exigida
Define-se margem de segurança como:
Margem de segurança = n – 1
Para muitas estruturas é importante que o material permaneça dentro da região elástica. Dessa forma a tensão admissível de um material será:
Tensão admissível = Tensão de escoamento/fator de segurança
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
DUCTILIDADE
É a extensão de deformação plástica do material antes da fratura
É a capacidade do material mudar de forma antes da fratura (ruptura)
A ductilidade de um material pode ser calculada pela estricção (redução da área transversal) em um ensaio de tração.
DUREZA
Dureza é a propriedade característica de um material sólido, que expressa sua resistência a deformações permanentes e está diretamente relacionada com a força de ligação dos átomos.
Pode significar a resistência que um corpo faz à penetração de outro, independente de deformações permanentes.
Para a medição da dureza, utiliza-se o chamado ensaio de penetração . A partir de um referencial intermediário, a dureza pode ser expressa em diversas unidades. Dependendo da penetração podem ser positivas ou negativas. Sendo comum usar os processos Brinell, Rockwell ou Vickers. Também há a popular escala de Mohs para o minerais, que é uma tabela arbitrada de 1 a 10 na qual figuram alguns desses em escala crescente a partir do talco ao diamante.
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
TENACIDADE
Tenacidade, ou módulo de tenacidade, é definido como o trabalho por unidade de volume para romper o material. Corresponde à capacidade do material de absorver energia até sua ruptura.
A tenacidade, assim como a dureza, é obtida no ensaio de tensão-deformação do material e corresponde a área abaixo da curva de tensão deformação.
FLUÊNCIA
Fluência é o fenômeno lento e progressivo de deformação permanente que se observa nos materiais metálicos quando submetidos a um esforço estático de tração a uma temperatura elevada.
A fluência de um material pode ser medida com o ensaio de tensão constante para uma certa temperatura.
FADIGA
É a fratura do material submetido a esforços repetitivos de tensões menores que a tensões críticas do material. È responsável por 90% das falhas mecânicas dos materiais Normalmente utilizar-se ciclos senodais nos ensaios de tração deformação. Os gráficos de tensão deformação são plotados em função da amplitude de tração e do número de ciclos
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
RESILIÊNCIA
Corresponde à capacidade do material de absorver energia quando este é deformado elasticamente.
FATORES QUE DETERMINAM A RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Vários fatores influenciam na resistência dos materiais: A composição química; o processo de fabricação, acabamento e apresentação; tamanho dos grãos do material e tratamentos térmicos. Abaixo discutiremos um pouco de cada um desses fatores.
Composição Química:
A composição de um material pode ser alterada para mudar suas propriedades mecânicas, por exemplo: as resistências limite do ferro e do alumínio são de 1.406 kg/cm2 e 281 kg/cm2 já suas ligas são 13,5 e 19,5 vezes maiores que estes materiais respectivamente. Isso ocorre por uma mudança microestrutural do material, dificultando a movimentação das discordâncias, pela formação de novos componentes mais resistentes. A adição de elementos de liga também podem alterar a resistência a fluência, a tenacidade e a abrasão (desgaste produzido pelo atrito das mós, lixa, etc) do material.
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Processo de Fabricação:
Laminação: reduzir a lâmina (o metal), com o auxílio do laminador ou máquina de laminar
Extrusão: passagem forçada de um metal, ou plástico, através de um orifício, tendo em vista conceder-lhe uma forma alongada ou filamentosa
Trefilação: fabricar fios metálicos, por estiramento (de um metal) através dos orifícios de uma fieira
Forjamento: dar forma ao ferro ou a qualquer outro metal, por meio do fogo, da bigorna e do martelo
Fundição: o metal é derretido pela ação do calor e depois lançado no molde
Todos os processos de fabricação que resultam em deformações plásticas (exceto a fundição) melhoram a resistência dos materiais por diminuir a quantidade de discordância do material. Quanto mais rigorosa for a deformação maior a resistência do material. Por este motivo materiais com pequenas espessuras possuem maiores resistências unitárias que materiais com grandes espessuras. 
Nos trabalhos de deformação a frio acontece o fenômeno do encruamento que é o aumento da carga necessária para nova deformação plástica do material, isto ocorre devido à interferências mútuas entre as discordâncias. 
Deformação a frio refere-se a deformação realizada em temperaturas abaixo à temperatura de recristalização do material. Temperatura de recristalização é a temperatura em que ocorre um rearranjo completo dos átomos e a nucleação de novos cristais não deformados.
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Tamanho do Grão do Material:
O tamanho do grão da estrutura metalúrgica tem também grande influencia nas propriedades mecânicas dos materiais, quanto menor for o grão maior será a resistência mecânica do material. Pois fica mais difícil para as discordâncias propagarem.
Tratamentos Térmicos
Um grande aumento nos limites de resistência dos materiais e de escoamento, e na dureza, pode ser conseguido pelo tratamento de têmpera (banho em que se temperam os metais, introduzindo-os candentes em água fria) A têmpera sempre é seguido do tratamento de revenido (tratamento térmico que tem por fim levar o metal a um estado mais estável depois da têmpera) que melhora a ductilidade do material, mas reduz um pouco sua dureza e resistência.
De forma geral pode-se dizer que os recursos para modificar a resistência de materiais são:
 Adição de elementos de liga
 Encruamento
 Modificação do tamanho dos grãos
 Tratamentos térmicos
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Todos os materiais são regularizados por norma técnicas. As principais instituições de normas técnicas são:
Brasil
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABRACO – Associação Brasileira de corrosão
USA
ASTM – American Society for Testing and Materials
AISI – American Iron and Steel Institute
API – American Petroleum Institute
SAE – Society of Automotive engineers
Europa
BSI - British Standards Institution (Grã-Betanha)
DIN – Deutches Institut für Normung (Alemanha)
AFNOR – Association Française de Normalization (França)
NORMAS TÉCNICAS