RESUMO 3 Ciência dos Materiais

Prévia do material em texto

INTERNAL 
CIÊNCIA DOS MATERIAIS 
Resumo 3 
 
METALURGIA 
A metalurgia é a ciência que estuda a extração, transformação e aplicação de 
materiais metálicos, como o ferro (Fe), o ouro (Au), a prata (Ag) e o bronze (Cu-
Sn). Os materiais metálicos constituem um dos grupos em que podemos 
classificar tecnicamente os materiais. Os outros três grupos são: materiais 
poliméricos, materiais cerâmicos e compósitos (formados pela junção de 
materiais de tipos diferentes. 
 
LIGAS FERROSAS 
São aquelas onde o ferro é constituinte principal. Essas ligas são 
importantes como materiais de construção em engenharia. As ligas ferrosas são 
extremamente versáteis, no sentido em que elas podem ser adaptadas para 
possuir uma ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas. 
 
AÇOS 
são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis de outros 
elementos de liga. As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, 
que é normalmente inferior a 1%. 
1. Aços com baixo teor de carbono, essas ligas contêm geralmente menos 
que 0,25% de C. como consequência essas ligas são moles e fracas, porém 
possuem uma ductilidade e uma tenacidade excepcionais; além disso, são 
usináveis soldáveis e, dentre todos os tipos de aço, são os mais baratos de 
serem produzidos. Aplicações típicas para este tipo de liga incluem os 
componentes de carcaças de automóveis e chapas usadas em tubulações, 
edificações e latas estanhadas. 
2. Aços com médio teor de carbono: esses aços possuem concentrações 
de carbono aproximadamente de 0,25 e 0,60%p de carbono. As maiores 
aplicações destas ligas se encontram em rodas de trens, engrenagens, 
virabrequins e outras peças de alta resistência que exigem uma combinação de 
elevada resistência, resistência à abrasão e tenacidade. 
3. Aços com alto teor de carbono: esses aços apresentam em média uma 
concentração de carbono e 0,60 a 1,4%p. são mais duros, mais resistentes e, 
 
 
INTERNAL 
porem, os menos dúcteis dentre todos os aços de carbono. Esses aços são 
usados geralmente como ferramentas de corte, bem como para a fabricação de 
facas, laminas de serras para metais, molas e arames com alta resistência. 
 
FERROS FUNDIDOS 
O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos à 
base de carbono e silício. Forma uma liga metálica de ferro, carbono (a partir de 
2,11% a 6,67%), silício (entre 1 e 4%), podendo conter outros elementos 
químicos. Sua diferença para o aço é que este também é uma liga metálica 
formada essencialmente por ferro e carbono, mas com percentagens entre 0,008 
e 2,11%. 
Os ferros fundidos dividem-se em três tipos principais: branco, cinzento e 
nodular. 
Ferro fundido cinzento 
Ferro fundido branco 
Ferro fundido nodular 
Ferro fundido maleável 
Ferro fundido austemperado 
 
LIGAS NÃO FERROSAS 
As ligas metálicas são muito utilizadas em diversos setores e são 
divididas em ferrosas e não ferrosas. Neste artigo iremos abordar as ligas 
metálicas não ferrosas que são aquelas que não possuem o elemento químico 
ferro em sua composição, ou apresentam, porém em pequena quantidade. 
O bronze por exemplo, é um exemplo deste tipo de liga, pois é obtido a partir da 
mistura de Cobre (Cu) e Estanho (Sn). Outro exemplo é o latão que é obtido da 
junção do Cobre com o Zinco (Zn) e é utilizado desde a pré-história. 
Este tipo de liga é caracterizado por uma baixa densidade, e 
alta condutividade térmica e elétrica além de uma maior resistência 
à corrosão do que as ligas metálicas ferrosas. As ligas mais utilizadas na 
indústria são as que possuem Alumínio em sua composição. Veja abaixo as 
principais ligas e suas aplicações: 
 
 
INTERNAL 
Bronze 
Liga de bronze: é uma liga forte, resistente à corrosão e de fácil fundição. 
Muito utilizada por escultores. Além disso, é utilizada em instrumentos musicais 
devido a sua capacidade de geração de ondas específicas. 
Latões 
Liga de latão: existem no mínimo 10 tipos de ligas de latão que diferem 
devido a porcentagem dos metais que a compõe e suas aplicações 
compreendem diversos segmentos como por exemplo a fabricação de armas, 
cartuchos, radiadores, parafusos, moedas, entre outros. 
ALUMÍNIO E SUAS LIGAS 
Liga de alumínio: é muito utilizada na construção civil e na arquitetura, em 
embalagens, em utensílios de cozinha, em condutores elétricos, dentre outras 
diversas aplicações. 
São ligas que não possuem como constituinte principal o elemento ferro. 
Metal Cobre (cu) 
Ligas de cobre: o cobre, quando não se encontra na forma de ligas, é tão 
mole e dúctil que é muito difícil de ser usinado. As ligas de cobre mais comuns 
são os latões, onde o zinco, na forma de uma impureza substitucional, é o 
elemento de liga predominante. Ligas de cobre-zinco com concentrações 
aproximadamente de 35%p de zinco são relativamente moles, dúcteis e 
facilmente submetidos à deformação plástica a frio. As ligas de latão que 
possuem um maior teor de zinco são mais duras e mais resistentes. 
NÍQUEL E LIGAS DE NÍQUEL 
O níquel se apresenta como um metal branco prateado, similar em muitos 
aspectos ao metal ferro, porém com uma boa resistência à oxidação e à 
corrosão. É utilizado principalmente na melhoria de resistência mecânica a altas 
temperaturas, resistência à corrosão e outras propriedades, para uma ampla 
faixa de ligas ferrosas e não-ferrosas.Outras propriedades que se destacam são: 
as condutividades térmica e elétrica, como também uma excelente propriedade 
magnética. Propriedades que fazem do níquel e suas ligas, metais bastante 
valiosos. 
 
 
 
INTERNAL 
MAGNÉSIO E SUAS LIGAS 
O magnésio apresenta com sua característica mais marcante uma 
densidade (massa específica) extremamente baixa, da ordem de 1,74 g/cm3, 
portanto ainda mais baixa do que a densidade do alumínio (2,73 g/cm3). Este 
fato confere às ligas de magnésio elevada razão entre resistência mecânica e 
peso (massa), superior à de muitos metais e suas ligas. Se algum componente 
estrutural requer rigidez significativa e, simultaneamente, tamanho considerável, 
essas características favorecem o uso do magnésio e de suas ligas, justamente 
por causa desta elevada razão entre resistência mecânica e peso. Embora as 
ligas de magnésio possuam resistência ao escoamento inferior às de outras 
ligas, como ligas de alumínio, de titânio, aços inoxidáveis autênticos e aços de 
alta resistência mecânica e baixa liga, sua razão resistência/peso é comparável 
às das ligas alumínio e de titânio, e muito superior às dos dois tipos de aços 
mencionados. 
As ligas de magnésio possuem boas características de resistência 
mecânica, módulo de elasticidade e baixa densidade ( 1,7 g/cm3 ), além de uma 
baixa relação resistência/densidade. Estas propriedades dão ao magnésio uma 
vasta utilização em aplicações estruturais. O magnésio possui, também, boas 
condutibilidades elétrica e térmica, e absorção às vibrações elásticas. 
Seu ponto de fusão é baixo, em torno de 650 °C. Tem boa usinabilidade 
e pode ser forjado, extrudado, laminado e fundido. Sua estrutura cristalina é 
hexagonal compacta. O magnésio possui boa resistência à corrosão em 
atmosferas pouco agressivas, mas é susceptível à corrosão em meios marinhos. 
 
TITÂNIO E SUAS LIGAS 
O titânio e suas ligas vêm se destacando comercial e industrialmente 
devido a suas excelentes propriedades, tais como elevada razões resistência 
mecânica/peso, manutenção de sua resistência mecânica em temperaturas 
elevadas e excepcional resistência à corrosão. As principais aplicações destas 
ligas são nas indústrias aeroespacial e biomédica, em ambientes extremamente 
corrosivos e para a produção de equipamentos industriais avançados utilizados 
para a geração de energia e transporte.