TORNEARIA_MECANICA_METAL_MECANICA

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TORNEARIA 
MECANICA 
Tecnologia Aplicada 
Apostila do instrutor 
 
Estruturada por Flavio Correa 
METAL MECANICA 
1 
 
introdução 
 
 
Você está iniciando o curso de qualificação profissional. 
 
 
O curso de Qualificação Profissional tem por objetivo o 
desenvolvimento de competências relativas aos conhecimentos de mecânica de 
máquinas convencionais de acordo com normas técnicas, ambientais e de 
segurança. 
 
 
Este material didático foi produzido especialmente para conter os 
conteúdos técnicos necessários e úteis para o acompanhamento deste curso. 
 
 
Ele é um meio para auxiliar o docente na promoção de atividades 
significativas de aprendizagem que desenvolvam as competências necessárias 
para o desempenho da profissão. 
 
 
Você pode utilizá-lo como apoio à aprendizagem do conteúdo técnico, 
entendimento de processos indispensáveis, consulta a procedimentos relevantes, 
revisão de pontos importantes do assunto. 
 
 
 
 
 
 
Bom proveito! 
Flavio Correa 
2 
 
SISTEMAS DE MEDIDAS 
 
A Metrologia é a ciência das medições e está presente em todas as atividades 
desenvolvidas pelo homem. 
 
A Medição é uma operação muito antiga, e de fundamental importância para as 
atividades do ser humano. 
 
Por exemplo, no comércio, para que as transações possam ser efetuadas é 
necessário descrever as quantidades envolvidas em uma unidade de medição comum. 
 
É preciso determinar o número do sapato, o tamanho de uma peça de roupa, o 
peso de um alimento, uma área de terra, um comprimento, de forma que a outra parte 
envolvida na transação entenda e possa quantificar o que se quer. 
 
Medir é uma forma de descrever o mundo. As descobertas científicas são 
baseadas na descrição de fenômenos e para isto é necessário quantificá-los. 
 
No contexto nacional, a metrologia exerce o papel de ferramenta estratégica para a 
competitividade das empresas no mercado globalizado. 
 
Com isto, a demanda por profissionais especializados na área tem crescido nos 
últimos anos. 
 
Como será que o homem aprendeu a medir os objetos? 
 
Antigamente, ele usava partes de seu corpo como referência para determinar o 
tamanho dos objetos. Porém, este sistema de medição não garantia uma uniformidade no 
resultado de uma medição. 
 
Para garantir maior confiabilidade aos resultados foi criado o Sistema Internacional 
de Unidades (SI) 
 
O SI é baseado, atualmente, em sete unidades de base e duas unidades 
suplementares. 
 
UNIDADES DE BASE 
Grandezas 
Unidades SI 
Nome Símbolo 
Comprimento metro m 
Massa quilograma Kg 
Tempo segundo s 
Corrente Elétrica ampère A 
Temperatura / Termodinâmica kelvin K 
Intensidade Luminosa candela cd 
Quantidade de matéria mol mol 
UNIDADES SUPLEMENTARES 
Ângulo plano radiano rad 
Ângulo sólido esterradiano sr 
 
3 
 
METRO (M) 
 
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade de comprimento é o metro, 
nome derivado do grego metron = medir. 
 
Em 1837, a definição do metro passou a ser: "a distância medida à temperatura do 
gelo fundente, entre dois traços gravados em uma barra de platina iridiada", depositada 
no Bureau International de Poids et Mesures (BIPM), é considerado o protótipo do metro 
pela 1ª Conferência Geral de Pesos e Medidas de 1889, esta barra estando a pressão 
normal e apoiada sobre roletes nos pontos de deflexão mínima. 
 
Com o tempo descobriu-se uma nova forma de definir o metro, baseado em 
fenômeno físico, invariável, em 1960, o metro passou a ser o espaço equivalente a 
1.670.763,73 comprimentos de onda da raia alaranjada da lâmpada de vapor de criptônio 
86. 
 
Finalmente, em 20 de outubro 1983, na 17ª Reunião do “Le Bureau Internacional 
des poids et Measures”, sediado em Sèvres, Paris/França, foi determinada a nova 
definição do metro, em função da velocidade da luz: 
 
“Metro: distância percorrida pela luz, no vácuo, no 
intervalo de tempo de 1 segundo, dividido por 299.792.458”. 
Esta é a definição válida atualmente. 
 
Esta definição é universal e se aplica a todo tipo de 
medições, desde o lar até a astronomia. 
 
O metro em si não foi alterado, o que ocorreu foi mais 
uma impressionante melhoria na exatidão de sua definição. 
 
O erro atual de reprodução por este meio corresponde a 
± 1,3 x 10 –9, isto é, ± 0,0013μm. Em terminologia mais atual 
dizemos 1,3nm (nanometros) o que significa um erro de 1,3 milímetros para cada 1.000 
quilômetros. 
 
Múltiplos e submúltiplos do metro 
 
Em muitas situações, você deverá medir comprimentos maiores ou menores que o 
metro. 
 
Por exemplo, a distância entre as cidades do Rio de Janeiro e São Paulo é 
expressa em quilômetros (Km). 
 
 
 
Já o comprimento de um lápis é expresso em centímetros (cm). 
 
4 
 
 
 
 Para facilitar o entendimento e a aplicação dessa unidade de grandeza, o SI adota 
múltiplos e submúltiplos para serem utilizados como prefixos das unidades quando se 
necessita expressar quantidades muito grandes ou muito pequenas em relação à unidade 
de medida da grandeza física considerada. 
 
 Em mecânica não utilizaremos todos os prefixos SI mostrados, porém, se os 
encontrarmos em livros técnicos, catálogos de produtos, artigos de jornais e revistas, não 
ficaremos sem saber do que se trata. 
 
O quadro a seguir, mostra os múltiplos e submúltiplos das unidades: 
 
Nome 
 
Símbolo 
 
Fator de multiplicação do Metro 
M
ú
lt
ip
lo
s
 
Yotta(metro) Ym 1024 = 1.000.000.000.000.000.000.000.000m 
Zetta(metro) Zm 1021 = 1.000.000.000.000.000.000.000m 
Exa(metro) Em 1018 = 1.000.000.000.000.000.000m 
Peta(metro) Pm 1015 = 1.000.000.000.000.000m 
Tera(metro) Tm 1012 = 1.000.000.000.000m 
Giga(metro) Gm 109 = 1.000.000.000m 
Mega(metro) Mm 106 = 1.000.000m 
Quilômetro Km 103 = 1.000m 
Hectômetro Hm 102 = 100m 
Decâmetro Dam 101 = 10m 
 METRO M 1 = 1m 
S
u
b
m
ú
lt
ip
lo
s
 
Decímetro dm 10-1 = 0,1m 
Centímetro cm 10-2 = 0,01m 
Milímetro mm 10-3 = 0,001m 
décimo de milímetro 10-4 = 0,000 1m 
centésimo de milímetro 10-5 = 0,000 01m 
mícron ou (milésimo 
de milímetro) ou 
(micrometro) 
µm 
10-6 = 0,000 001m 
nano(metro) nm 10-9 = 0,000.000.001m 
pico(metro) pm 10-12 = 0,000.000.000.001m 
femto(metro) fm 10-15 = 0,000.000.000.000.001m 
atto(metro) am 10-18 = 0,000.000.000.000.000.001m 
zepto(metro) zm 10-21 = 0,000.000.000.000.000.000.001m 
yocto(metro) ym 10-24 = 0,000.000.000.000.000.000.000.001m 
 
As modificações na definição do metro buscam estabelecer a maior exatidão 
possível desta unidade de medição. 
 
No Brasil, o sistema métrico foi introduzido pela Lei Imperial n° 1157, de 26 de 
junho de 1862. Em 1984 foi adotado o valor atual do metro. 
 
5 
 
O milímetro (mm) 
 
Em Mecânica, a unidade de medida mais comum é o milímetro, cuja abreviação é 
mm. Ela é tão comum que, em geral, nos desenhos técnicos, essa abreviação (mm) nem 
aparece. 
 
O milímetro é a milésima parte do metro, ou seja, é igual a uma parte do metro que 
foi dividido em 1.000 partes iguais. 
 
Pois, na Mecânica, essa unidade de medida é ainda considerada enorme, quando 
se pensa no encaixe de precisão, como no caso de rolamentos, buchas, eixos. 
 
E essa unidade é maior ainda para instrumentos de medição, como calibradores ou 
blocos padrão. Assim, a Mecânica emprega medidas ainda menores que o milímetro. 
 
É comum dividirmos o milímetro em 10, 100 e 1000 partes, criando-se assim os 
submúltiplos para essas medidas. A seguir daremos exemplos de leituras do milímetro e 
seus submúltiplos: 
 
4,5mm – lê-se: quatro milímetros e cinco décimos de milímetro 
 
1,37mm – lê-se: um milímetro e trinta e sete centésimos de milímetro 
 
2,864mm – lê-se: dois milímetros e oitocentos e sessenta e quatro milésimos de 
milímetro. 
 
 
POLEGADA (”, pol ou in) 
 
A polegada é outra unidade de medida muito utilizada em Mecânica, principalmentenos conjuntos mecânicos fabricados em países como os Estados Unidos e a Inglaterra. 
 
Embora a unificação dos mercados econômicos da Europa, da América e da Ásia 
tenha obrigado os países a adotarem como norma o Sistema Métrico Decimal, essa 
adaptação está sendo feita por etapas. 
 
Um exemplo disso são as máquinas de comando numérico computadorizado, ou 
CNC - Computer Numerical Control, que vêm sendo fabricadas com os dois sistemas de 
medida. Isso permite que o operador escolha o sistema que seja compatível com aquele 
utilizado em sua empresa. 
 
Por essa razão, mesmo que o sistema adotado no Brasil seja o sistema métrico 
decimal, é necessário conhecer a polegada e aprender a fazer as conversões para o 
nosso sistema. 
 
Polegada (inch / inches em inglês). Sua abreviação é “ in “, podemos também 
utilizar a abreviação do nome em português “ pol “ e nos casos mais comuns vemos o 
uso do símbolo correspondente da polegada " (aspas duplas). 
 
6 
 
A polegada, que pode ser fracionária, conhecida como (polegada fracionária) ou 
decimal, conhecida como (polegada milesimal), é uma unidade de medida do Sistema 
Inglês e do Sistema Imperial, e 1” corresponde a 25,4mm. 
 
 
 
Observe que, na escala de baixo, os números aparecem acompanhados de um 
sinal (”). Esse sinal indica a representação de uma medida em polegada ou em fração de 
polegada. 
 
Da mesma forma que o milímetro a polegada é uma unidade de medida muito 
grande para a Mecânica e, por isso, foi dividido em subdivisões. Essas subdivisões 
podem ser usadas nas medidas de peças de precisão. 
 
Assim, a polegada foi dividida em 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128 partes iguais, adotando 
portanto o sistema fracionário de medidas. Nas escalas graduadas em polegada, 
normalmente a menor divisão corresponde a 1/16". Essas subdivisões são chamadas de 
polegadas fracionárias. 
 
Observe que os numeradores das frações são sempre números ímpares. 
 
Veja a representação de uma escala de uma polegada de comprimento e verificar 
como as subdivisões foram feitas: 
 
 
 
Você que estudou frações em Matemática já sabe que algumas dessas frações que 
estão na escala mostrada acima podem ser simplificadas. Por exemplo: 
 
 
 
Esse procedimento é realizado até obtermos a fração final da escala. Os resultados 
dos exemplos acima mostram as subdivisões mais comuns da polegada fracionária. 
 
7 
 
Para medidas menores, o procedimento será o mesmo. As subdivisões são obtidas 
a partir da divisão de 1/16", e seus valores em ordem crescente serão: 
 
 
 
A representação da polegada em forma decimal é tão usada na Mecânica quanto a 
fracionária. “Ela aparece em desenhos, aparelhos de medição, como o paquímetro e o 
micrômetro, e permite medidas menores do que a menor medida da polegada fracionária, 
que é 1/128”. 
 
Uma polegada decimal equivale a uma polegada fracionária, ou seja, 25,4mm. 
 
A diferença entre as duas está em suas subdivisões: em vez de ser subdividida em 
frações ordinárias, a polegada decimal é dividida em partes iguais por 10, 100, 1.000 etc. 
 
A divisão mais comum é por 1.000. Assim, temos, por exemplo: 
 
1/2" correspondente a 0,5" (ou 5 décimos de polegada); 
 
1/4" correspondente a 0,25" (ou 25 centésimos de polegada); 
 
1/8" correspondente a 0,125" (ou 125 milésimos de polegada); 
 
Conversão de medidas (Polegada para Milímetro e Milímetro para Polegada) 
 
Há quem sustente que sua origem está associada à medida do polegar humano, há 
também quem defenda que sua controversa origem vem da palavra em latim uncia que 
quer dizer "um doze avos" assim, a polegada (inch) é uma uncia, ou 1/12, do pé (foot). 
 
Atualmente, e por definição, a jarda (yard) foi padronizada como 0,9144m (uma 
jarda é equivalente a três pés) ou um pé é 1/3 da jarda e uma polegada (1/12 do pé). 
 
nome name 
equivalente 
M mm jarda pé pol 
jarda (yd) 
 
yard 0,9144m 914,40mm 1yd 3ft 36in 
pé (ft) (‘) foot 0,3048m 304,80mm (1/3) 
0.333yd 
1ft 12in 
Polegada 
(in) (“) 
inch 0,0254m 25,4mm 0.0278yd (1/12) 
0.083ft 
1in 
Milha 
terrestre 
mile 1.609,344m 1.609.344mm 1,760yd 5,280ft 63,360in 
Tabela de conversões do sistema inglês 
 
Posteriormente, ela passou a ser dividida em milésimo de polegada, adotando o 
sistema decimal, portanto, há duas formas de divisão da polegada: 
 
8 
 
1- a fracionária (ex.: 1/128") – lê-se: um, cento e vinte e oito avos de polegada; 
 
2- a milesimal (ex.: 0.025") – lê-se: vinte e cinco milésimos de polegada; 
 
Assim, 1in = 25,4mm. 
 
Logo, temos 25,4mm/in (25,4 milímetros "para cada" polegada) 
 
1) Conversão de polegada para milímetro 
 
Transformar polegada para milímetro? Basta multiplicar a medida em polegada por 
25,4mm. 
 
Uma polegada e três oitavos: 1.3/8" ou 1.3/8in ou ainda 1.3/8pol. 
 
Dividiremos 3 por 8, de modo a transformar esta fração em milésimos de polegada, 
somaremos a parte inteira e multiplicaremos por 25,4mm 
 
 3/8” = 0.375in; 
 trezentos e setenta e cinco milésimos de polegada (no sistema inglês, usa-se o 
ponto como separador da parte inteira da parte decimal do número); 
 0.375in + 1in = 1.375in; 
 1.375in x 25,4mm =34,925mm; 
 
2) Conversão de milímetro para polegada fracionária ou milesimal 
 
Basta dividir a medida em milímetro por 25,4mm. Exemplo: Converter 70mm em 
polegada. 
 
Dividiremos 70mm por 25,4mm/in, obtemos: 2.756in (ou dois mil setecentos e 
cinqüenta e seis milésimos de polegada) que já é a forma milesimal da polegada. 
 
Para converter para polegada fracionária, subtraia a parte inteira e a reserve: 
2.756in - 2in = 0.756in. Multiplique este valor por 128/128 (que é a menor fração de 
polegada utilizada na engenharia mecânica), além de ser equivalente a (um) o 
elemento neutro da multiplicação, assim obtemos como resultado 96,77/128 arredonde o 
numerador 97/128in e some a parte inteira que ficou reservada: 2.97/128in. 
 
Exemplo 1: 
 70mm / 25,4mm/in = 2.756in (forma milesimal da polegada); 
 2.756in - 2in = 0.756in; 
 0.756in x 128/128 = 97/128in; 
 2in + 97/128in = 2.97/128in; 
 
Exemplo 2: 
 88,9mm / 25,4mm/in = 3.500in; 
 3.500in - 3in = 0.500in; 
 0.500in x 128/128” = 64/128” (64 é um número par) portanto, 
simplificaremos a equação; 
 64/128” = 32/64” = 16/32” = 8/16” = 4/8” = 2/4” = 1/2"; 
 3in + 1/2in = 3.1/2in; 
9 
 
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÕES 
 
Ao selecionar o instrumento mais adequado deve-se levar em conta, 
fundamentalmente, o campo de tolerância (IT) da medida a ser verificada, pois peças 
diferentes podem ter a mesma medida nominal especificada em seu projeto, porém a 
importância da exatidão pode ser diferente. 
 
Por exemplo, a medida de Ø 23mm, pode tanto corresponder a um cabo de 
vassoura como a um pistão de moto, no primeiro caso de a medida estiver fora ± 1mm, 
esse não afetará a sua finalidade, mas no segundo caso esse erro tornará a peça 
imprópria para o seu uso. 
 
O instrumento ideal deve ter uma leitura ou resolução de acordo com a medida a 
ser verificada e sua tolerância. Assim recomenda-se que o instrumento tenha uma leitura 
10 vezes mais precisa que o campo de tolerância da peça ou no pior dos casos 5 vezes 
mais precisa. 
 
O passo seguinte é a definição do tipo de instrumento requerido, levando-se em 
consideração: formato, tamanho da peça e a frequência que deve ser feita a medição 
 
Principais fontes de erros de medição 
 
 Variação de temperatura; 
 Coeficiente de expansão térmica dos materiais (1 / ºC); 
 Força na medição; 
 Forma da peça; 
 Forma de contato; 
 Erro de paralaxe; 
 Estado de conservação do instrumento de medição; 
 Habilidade do operador; 
 
 
ESCALA 
 
As réguas utilizadas na indústria são fabricadas geralmente de aço carbono ou aço 
inoxidável. Apresenta-se sob a forma de um lamina, na qual encontra-se sua escala. 
 
A graduação da escala pode ser em milímetros (mm) e até em meios milímetros. 
 
Algumas réguas, além das escalas milimétricas, têm escalas em polegadas 
(inches) e frações de polegadas no outro canto da régua.10 
 
 
Utiliza-se régua graduada nas medições com “erro admissível” superior a menor 
graduação. 
 
 Normalmente o valor de uma divisão é de 0,5mm na parte métrica e/ou, 1/32” na 
parte polegada. 
 
A régua é o instrumento de medição mais 
simples para a medição de comprimentos, larguras 
e profundidades, pois sua leitura é direta. 
 
Recomendações e cuidados 
 
Para garantir a confiança nos resultados de uma medição, devemos: 
 
 Limpar a régua e a superfície da peça; 
 Examinar se as peças a medir não possuem rebarbar, que possam danificar 
as faces de medição do instrumento; 
 Ao final da medição, limpe a régua com pano limpo. Caso essa seja de aço, 
aplicar uma fina camada de óleo de proteção; 
 Evite o erro de paralaxe ao fazer a leitura. Posicione sua vista em direção 
perpendicular a escala graduada; 
 Evitar quedas do instrumento de medição; 
 Evitar riscos ou entalhes no instrumento de medição; 
 Não flexionar a régua, isso pode empená-la ou mesmo quebrá-la; 
 Não expor ao calor, inclusive aos raios solares; 
 Não utilizar para bater em outros objetos; 
 Guardar em ambiente de baixa umidade; 
 Guardar sempre em estojo adequado; 
 
Tipos de Réguas 
 
Régua de Profundidade - As réguas de profundidade são 
destinadas às medições de rebaixos e entalhes. 
 
 
Régua com encosto interno - As 
réguas com encosto interno são destinadas às 
medições que apresentam faces internas de 
referência. 
 
 
Régua sem encosto – No caso das 
réguas sem encosto devemos subtrair do 
resultado o valor do ponto de referência. 
 
 
Régua com Fio - As réguas de fio são geralmente 
utilizadas para examinar retilineidade por fenda de luz em 
peças planas e não possuem graduação. 
11 
 
 
Régua Plana - As réguas planas são geralmente 
utilizadas para examinar retilineidade por fenda de luz em 
peças cilíndricas e não possuem graduação. 
 
 
Régua com encosto - serve para medição de comprimento a partir da face externa 
do encosto de uma peça. 
 
Régua de dois encostos - usada por ferreiros. 
 
 
 
 
 
 Régua rígida de aço-carbono com seção retangular: serve para medir 
deslocamentos em máquinas-ferramenta, controle de dimensões lineares, traçagem, etc. 
 
 
 
 De modo geral, uma escala de boa qualidade deve apresentar um bom 
acabamento, bordas retas e bem definidas, e faces polidas. 
 
 As réguas de manuseio constante devem ser de aço inoxidável e temperado. É 
necessário que os traços da escala sejam gravados, bem definidos, uniformes e finos. As 
distâncias entre os traços devem ser iguais. 
 
 A retilineidade e a precisão das divisões obedecem a normas internacionais. 
 
 
PAQUÍMETRO 
 
Considerações gerais 
 
Paquímetro é um instrumento de medição utilizado para medir pequenas 
quantidades de peças e suas dimensões lineares externas, internas, ressaltos e de 
profundidade. 
 
12 
 
O paquímetro é geralmente feito de aço inoxidável, com superfícies planas e 
polidas, cujas graduações são calibradas a 20ºC. É constituído de uma régua graduada 
com encosto fixo, sobre o qual desliza um cursor. 
 
 
 
1. orelha fixa 2. orelha móvel 3. nônio ou vernier (pol) 
4. parafuso de trava 5. cursor 6. escala fixa de (pol) 
7. bico fixo 8. encosto fixo 9. encosto móvel 
10. bico móvel 11. nônio ou vernier (mm) 12. impulsor 
13. escala fixa de (mm) 14. haste de profundidade 
 
Exemplos da utilização do paquímetro universal 
 
 
 
Outros tipos de paquímetro e usos 
 
 Paquímetro de profundidade - serve para medir profundidade de furos não 
vazados, rasgos, rebaixos, etc. 
 
 Esse tipo de paquímetro pode apresentar-se: 
 
 com haste simples; 
 com haste com talão. 
 
13 
 
 A seguir, duas situações de uso do paquímetro de profundidade com haste 
simples. 
 
 
 haste simples haste com gancho 
 
 Paquímetro duplo - serve para medir dentes de engrenagens. 
 
 
 
Paquímetro de bico longo 
 
 
 
 
 
Resolução dos paquímetros 
 
A leitura das frações de milímetro ou de polegada é feita através de uma escala 
denominada Vernier ou Nônio. 
 
A Resolução de um paquímetro depende do número de divisões do seu Vernier. 
 
Os paquímetros mais comuns possuem Vernier com 10, 20 ou 50 divisões. 
 
Os paquímetros com 10 divisões no Vernier, possuem resolução de 0,1mm. 
 
A Resolução pode ser encontrada utilizando-se a fórmula: 
 
Resolução = unidade da escala do paquímetro 
 nº de divisões do Vernier 
14 
 
Exemplos: 
Se o paquímetro tiver um nônio com 50 divisões, a resolução será de 0,02 mm: 
Resolução = 1 mm = 0,02 mm 
 50 
 
Se o paquímetro tiver um nônio com 20 divisões, a resolução será de 0,02 mm: 
Resolução = 1 mm = 0,05 mm 
 20 
 
Se o paquímetro tiver um nônio com 10 divisões, a resolução será de 0,01 mm: 
Resolução = 1 mm = 0,1 mm 
 10 
 
Paquímetro com Vernier de 0,1 mm 
 
Princípio do Vernier de 0,1 mm: O Vernier com 0,1 mm de resolução tem um 
comprimento total de 9 mm e está dividido em 10 partes. 
 
 
 
O valor de cada divisão do Vernier corresponde a 9 mm dividido por 10, ou seja, 
0,9 mm. Portanto uma divisão do Vernier é 0,1 mm menor que uma divisão da escala do 
Paquímetro. 
 
 
 
Coincidindo o traço “0” do Vernier com o traço ”0” da escala do paquímetro, 
observa-se que os primeiros traços da escala e do Vernier distanciam-se 0,1 mm um do 
outro. Os segundos traços 0,2 mm, os terceiros 0,3mm. 
 
 
 
15 
 
Deslocando-se o Vernier, a distância entre os traços “0” é: 
 
 
 
- 0,1 mm quando o 1º traço 
coincide. 
 
 
 
 
 
- 0,2 mm quando o 2º traço 
coincide. 
 
 
 
 
 
 
- 0,7 mm quando o 7º traço 
coincide. 
 
 
 
Para efetuar a correta leitura de um paquímetro de 0,1mm, devemos obedecer aos 
seguintes passos: 
 
 
 
Para os demais paquímetros com 20 ou 50 divisões, o princípio assemelha-se ao 
anterior. 
 
16 
 
 
 
Exemplos de medições 
em milímetro para nônio com 20 
divisões. 
 
(Resolução = 0,05 mm). 
 
 
 
 
 
 
Exemplos de medições 
em milímetro para nônio com 50 
divisões. 
 
(Resolução = 0,02 mm). 
 
 
 
 
Erros de leitura no instrumento de medição 
 
Além da falta de habilidade do operador, outros fatores podem provocar erros de 
leitura nos instrumentos de medição, tais como: 
 
 empunhadura incorreta do paquímetro; 
 paralaxe (erro de leitura); 
 e a pressão de medição. 
 
Empunhadura – a forma de segurar o paquímetro é fator predominante para uma 
boa leitura, veja figura. 
 
 
Empunhadura 
 
Paralaxe – dependendo do ângulo de visão do 
operador pode ocorrer um erro chamado de paralaxe; quando 
ângulo de visão do observador de um objeto é deslocado da 
posição correta, que é a perpendicular; no caso de leitura de 
uma medida, a paralaxe ocasiona um erro sério. 
 
17 
 
Para não cometer o erro de paralaxe, é aconselhável que se faça a leitura 
colocando o paquímetro em posição exatamente perpendicular aos olhos. 
 
Pressão de medição – o erro de pressão de medição é originado pelo jogo do 
cursor, controlado por uma mola. Pode ocorrer uma inclinação do cursor em relação à 
régua, o que altera a medida. 
 
O cursor deve estar bem regulado para se deslocar com facilidade sobre a régua: 
nem muito preso e nem muito solto. O operador deve regular a mola, adaptando o 
instrumento à sua mão; caso exista uma folga anormal, os parafusos de regulagem da 
mola devem ser ajustados. 
 
Leitura no sistema Inglês 
 
Adotando no paquímetro a leitura pelo sistema Inglês milesimal, cada polegada da 
escala fixa divide-se em 40 partes iguais. Cada divisão corresponde a 1”/40, que é igual a 
.025”, escrito com um ponto antes, segundo exigência do sistema. Como o nônio tem 25 
divisões,a resolução desse paquímetro é: 
 
Resolução = .025” → Resolução = .001” (um milésimo de polegada) 
 25 
 
 A forma de se ler segue o mesmo princípio da leitura em milímetros,isto é, a 
contagem das polegadas existentes antes do zero do nônio. 
 
 Contam-se as unidades .025” que estão à esquerda do nônio e, a seguir, somam-
se os milésimos de polegada indicados pelo ponto em que um dos traços do nônio 
coincide com o traço da escala fixa. 
 
 Veja exemplo de leitura: 
 
 
Adotando no paquímetro a leitura pelo sistema Inglês de polegada fracionária, a 
escala fixa é graduada em polegadas e frações de polegada; nesse sistema, a polegada é 
dividida em 16 partes iguais. Cada divisão corresponde a 1”/16 de polegada. Os valores 
fracionários da polegada são complementados com o uso do nônio. Para isso, é preciso 
primeiro calcular a resolução do nônio de polegada fracionária. 
 
 1” 
Resolução = 16 → Resolução = 1” ÷ 8 = 1” x 1” = 1” 
 8 16 16 8 128 
 
18 
 
 Assim, cada divisão do nônio vale 1”/128. Duas divisões corresponderão a 2”/128 
ou 1”/64 e assim por diante. 
 
 Veja exemplo de leitura: 
 
 
Num outro exemplo em que a escala fixa mostra 1 3”/16 e o nônio 5”/128, a medida 
total será: 
 
 1 3” + 5” → 1 24” + 5” = 1 29” 
 16 128 128 128 128 
 
 
MICROMETRO 
 
Considerações gerais 
 
Micrometro é um instrumento de medição feito de aço especial. O micrometro 
permite a leitura em centésimos e milésimos de milímetro de maneira simples, mais 
rigorosa e exata que o paquímetro. O princípio de funcionamento do micrômetro 
assemelha-se ao do sistema parafuso porca. Assim, há uma porca fixa e um parafuso 
móvel que, se der uma volta completa, provocará um descolamento igual ao seu passo. 
 
 Desse modo, dividindo-se a cabeça do 
parafuso, podemos avaliar frações menores 
que uma volta e, com isso, medir comprimentos 
menores do que o passo do parafuso. 
 
A figura abaixo mostra um micrômetro, 
de uso freqüente nas oficinas, com capacidade 
para medir até 25mm. Existem micrômetros do 
mesmo tipo com capacidade para medir de 
25mm a 50mm, de 50mm a 75mm e assim por 
diante. 
19 
 
 
 
Vamos ver os principais componentes de um micrômetro. 
 
· O arco é constituído de aço especial ou fundido, tratado termicamente para 
eliminar as tensões internas. 
 
· O isolante térmico, fixado ao arco, evita sua dilatação porque isola a transmissão 
de calor das mãos para o instrumento. 
 
· A haste ou fuso micrométrico é construído de aço especial temperado e 
retificado para garantir exatidão do passo da rosca. 
 
· As faces de medição ou contato tocam a peça a ser medida e, para isso, 
apresentam-se rigorosamente planas e paralelas. Em alguns instrumentos, os contatos 
são de metal duro, de alta resistência ao desgaste. 
 
· A porca de ajuste permite o ajuste da folga do fuso micrométrico, quando isso é 
necessário. 
 
· O tambor é onde se localiza a escala centesimal. Ele gira ligado ao fuso 
micrométrico. Portanto, a cada volta, seu deslocamento é igual ao passo do fuso 
micrométrico. 
 
· A catraca ou fricção assegura uma pressão de medição constante. 
 
· A trava do parafuso micrométrico permite imobilizar o fuso numa medida 
predeterminada. 
 
Características do Micrometro 
 
O micrometro caracteriza-se pela capacidade, pela resolução e pela aplicação. 
 
A capacidade de medição dos micrômetros normalmente é de 25mm (ou 1"), 
variando o tamanho do arco de 25 em 25mm (1 em 1"). Chegando a 2000mm (80"). 
 
A resolução pode ser de 0,01mm, 0,001mm ou mesmo .001” (um milésimo de 
polegada) ou .0001” (um décimo de milésimo de polegada). 
20 
 
O micrômetro para leitura de 0,01mm tem internamente um parafuso micrométrico 
cujo passo mede 0,5mm. 
 
A bainha desse micrômetro está graduada em milímetros e meios milímetros. 
 
 
 
A graduação circular do tambor possui 50 divisões. 
 
Calcula-se a Resolução de um micrômetro dividindo-se o passo da rosca do 
parafuso micrométrico pelo número de divisões do tambor. 
 
Resolução = passo da rosca do parafuso micrométrico 
 nº de divisões do tambor 
 
No exemplo dado temos: 
 
Resolução = 0,5 = 0,01mm 
 50 
 
Assim, girando apenas 1 divisão do tambor, o encosto móvel desloca-se 0,01mm. 
 
Para efetuar a correta leitura em um micrometro, obedecemos os seguintes 
passos: 
 
 
21 
 
Veja exemplo: 
 
 
 
Leitura no sistema inglês 
 
O micrômetro de sistema inglês apresenta as seguintes características: na bainha 
está gravado o comprimento de uma polegada, dividido em 40 partes iguais desse modo, 
cada divisão equivale a 1” : 40 = .025” o tambor do micrômetro com resolução de .001” 
possui 25 divisões. 
 
 
22 
 
Micrômetro no sistema inglês 
 
Micrômetro com resolução de .001” 
 
Para medir com o micrômetro de resolução .001”, lê-se primeiro a indicação da 
bainha; depois, soma-se essa medida ao ponto de leitura do tambor que coincide com o 
traço de referência da bainha. 
 
Exemplo: 
 
 
bainha .675” 
tambor .019” 
leitura .694” 
 
 
 
 
 
Micrômetro com resolução de .0001” 
 
Para leitura no micrômetro de .0001”, além das 25 divisões que existem na bainha, 
há um nônio com dez divisões; o tambor divide-se, então, em 250 partes iguais. Para 
medir, basta adicionar as leituras da bainha, do tambor e do nônio. 
 
 
 
 
 
bainha .375” 
tambor .005” 
nônio .0004” 
leitura total .3804” 
 
 
Regulagem do micrômetro 
 
Antes de iniciar a medição de uma peça, é preciso regular o instrumento de acordo 
com sua capacidade. Para os micrômetros com capacidade de 0 a 25mm ou de 0 a 1”, 
devem-se tomar os seguintes cuidados: 
 
 Limpar cuidadosamente as partes móveis, eliminando poeira e sujeira com 
pano macio e limpo; 
 Antes do uso, limpar as faces de medição; usar somente uma folha de papel 
macio; 
 Encostar suavemente as faces de medição, usando apenas a catraca; em 
seguida, verificar a coincidência das linhas de referência da bainha com o zero do 
tambor; se estas não coincidirem, fazer o ajuste movimentando a bainha com a 
chave do micrômetro que normalmente acompanha o instrumento. 
 
23 
 
Para calibrar micrômetros de maior capacidade, ou seja, de 25 a 50mm, de 50 a 
75mm, ou de 1” a 2”, de 2” a 3”, deve-se ter o 
mesmo cuidado e utilizar os mesmos 
procedimentos citados anteriormente, porém, com 
a utilização de barra-padrão para calibração. 
 
A calibração dos micrômetros internos de 
dois contatos é feita por meio de anéis de 
referência, de dispositivos com blocos-padrão ou 
de micrômetro externo. Os micrômetros internos 
de três contatos são calibrados com anéis de 
referência e devem-se respeitar, rigorosamente, os limites mínimo e máximo da 
capacidade de medição para evitar danos irreparáveis ao instrumento. 
 
Conservação do micrômetro 
 
Para conservar o micrômetro devem-se observar algumas recomendações: 
 
 Limpar o micrômetro, secando-o com um pano limpo e macio (flanela); 
 Untar o micrômetro com vaselina líquida, utilizando um pincel; 
 Evitar contatos e quedas que possam riscar ou danificar o micrômetro e sua 
escala; 
 
Guardar o micrômetro em armário ou estojo apropriado para não deixá-lo exposto à 
sujeira e à umidade. 
 
 
TIPOS DE MICROMETROS 
 
 A aplicação do micrometro é variada, segundo a necessidade e com o tipo de 
medição a ser executada, a seguir, apresentam-se as principais variedades de 
micrometros. 
 
Micrometros para medição externa 
 
Batente – com a ponta móvel e o batente 
podendo ser esférico, retangular, cilíndrico, em 
forma de “V”, ou do tipo intercambiáveis. 
 
 
 
Especialmente construído para medição de 
ferramentas de corte que possuem número ímpar de 
cortes, como fresa de topo, macho, alargador. Os ângulos 
em V do micrômetro para medição de ferramenta de 3 
cortes é de 60º, de 5 cortes, 108º e de 7 cortes, 128º 34’ 
17”. 
 
 
 
 
24 
 
Pontas de Medição – que 
podem, ser placas, esféricas, cônicas, 
finas, tipo lâmina, tipodisco, podendo 
as duas faces de contato serem 
diferentes (ex.: ponta esférica e ponta 
plana). 
 
Micrometros para medição interna 
 
Para Medições de Furos – para furos 
pequenos até Ø 6mm, consiste de duas partes 
móveis, para furos maiores temos os 
micrometros com três pontas autocentrantes. 
 
 
 
 
Ponta tipo Paquímetro – possui 
dois bicos tipo paquímetro, sendo que o 
movimento da parte móvel é retilíneo por 
um sistema especial 
 
 
 
Tipo Cilíndrico ou Tubular – trata-se de uma 
cabeça micrométrica com duas pontas de contato 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para Medição de Profundidade – trata-se 
de uma cabeça micrométrica acoplada a uma 
base plana com superfície de apoio lapidadora. 
Existem basicamente dois tipos: com haste única 
e com hastes intercambiáveis 
 
Micrometros Especiais 
 
Para Medição de Roscas – 
tanto o fuso quanto o batente 
possuem um furo de precisão, para 
encaixe de pontas especiais para 
medição do diâmetro de flanco da 
rosca, diâmetro interno e diâmetro 
externo 
 
25 
 
Para Medição de Entalhes Internos – 
utilizado para medir distancias entre as faces 
de canais internos com a utilização de pontas 
tipo disco 
 
 
 
 
Para Trabalho Seriado – este tipo incorpora um 
relógio comparador e dispositivo de acionamento rápido 
que permite um controle por campo de tolerância 
 
 
 
 Para Medição de Materiais Moles – 
o batente é montado em um dispositivo 
especial que permite o controle de uma força 
de medição baixa (100gf) e o fuso possui um 
movimento não rotativo 
 
 
Para Medição de Dentes de 
Engrenagens – utilizado para medir as 
espessuras dos dentes de uma 
engrenagem reta, pelo método de 
Wildhaber 
 
 
 
 
 
 
Arco Raso – utilizado para medir 
espessuras em lugares de difícil acesso 
 
 
 
 
 
Outros Instrumentos de medição utilizados na mecânica 
 
A mecânica é uma área muito vasta, e por isso há vários outros instrumentos de 
controle para várias outras finalidades, eis os principais: 
 
 
COMPARADOR DE DIAMETROS INTERNOS 
 
O comparador de diâmetros internos é utilizado para efetuar medições por 
comparação em diâmetros internos (furos). A grande vantagem é a sua capacidade de 
verificar ovalizações, circularidade e conicidade em furos. 
 
26 
 
 
 
TRAÇADOR DE ALTURA 
 
O traçador de 
alturas é um instrumento 
amplamente utilizado nos 
setores de fabricação e 
laboratórios, são utilizados 
para medir alturas, 
larguras, traçar peças, 
verificar nivelamento, 
paralelismo, planeza, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
RELÓGIO COMPARADOR 
 
O relógio comparador é um 
instrumento que transforma 
deslocamentos lineares de um fuso 
móvel por meios mecânicos, em 
deslocamentos circulares de um 
ponteiro (cremalheira e pinhão) que 
se move sobre um mostrador com 
graduação uniforme circular em 360º. 
 
Quando a ponta de contato 
sofre uma pressão e o ponteiro gira 
em sentido horário, a diferença é 
positiva; isso significa que a peça 
apresenta maior dimensão que a 
estabelecida. Se o ponteiro girar em 
sentido antihorário, a diferença será 
negativa, ou seja, a peça apresenta menor dimensão que a estabelecida. 
 
Existem vários modelos de relógios comparadores; os mais utilizados possuem 
resolução de 0,01mm. O curso do relógio também varia de acordo com o modelo, porém 
os mais comuns são de 1mm, 10mm, 250” ou 1”. Alguns relógios trazem limitadores de 
tolerância; esses limitadores são móveis, podendo ser ajustados nos valores máximo e 
mínimo permitidos para a peça que será medida. 
 
Em alguns modelos, a escala do relógio se apresenta 
perpendicularmente em relação à ponta de contato, que é vertical. 
Caso apresentem um curso que implique mais de uma volta, os 
relógios comparadores possuem, além do ponteiro normal, outro 
menor, denominado contador de voltas do ponteiro principal. 
 Relógio vertical 
 
 Existem também acessórios especiais que 
se adaptam aos relógios comparadores. Sua 
finalidade é possibilitar controle em série de peças, 
medições especiais de superfícies verticais, de 
profundidade, de espessura de chapas. 
 
O relógio comparador também pode ser 
utilizado para medir furos; este tipo de relógio 
consiste basicamente em um mecanismo que 
transforma o deslocamento radial de uma ponta de 
contato em movimento axial, transmitido a um 
relógio comparador, no qual se pode obter a leitura 
da dimensão. 
 Medidor de espessura 
 
 Uma das vantagens de seu emprego é a constatação rápida e em qualquer ponto, 
da dimensão do diâmetro ou de defeitos como conicidade, ovalização e outros. O 
instrumento deve ser previamente calibrado em relação a uma medida padrão de 
28 
 
referência; esse dispositivo é conhecido como medidor interno com relógio comparador ou 
súbito. 
 
 
 
 Outro tipo de relógio comparador é o 
comparador eletrônico, que possibilita uma 
leitura rápida, indicando a medida no display em 
milímetros, com conversão para polegada, 
zeragem em qualquer ponto e com saída para 
miniprocessadores estatísticos. A aplicação é 
semelhante à de um relógio comparador comum, 
além das vantagens apresentadas. 
 
 
 
 
Mecanismos de amplificação dos relógios comparadores 
 
Os sistemas usados nos mecanismos de amplificação são por engrenagem, por 
alavanca e misto. 
 
Amplificação por engrenagem 
 
Amplificação por engrenagem é o sistema utilizado nos instrumentos mais comuns 
para medição por comparação. As diferenças de grandeza que acionam o ponto de 
contato são amplificadas mecanicamente. A ponta de contato move o fuso, dotado de 
uma cremalheira; esta aciona um trem de engrenagem que, por sua vez, aciona um 
ponteiro indicador no mostrador. 
 
29 
 
 
Mecanismo de amplificação por engrenagem 
 
 Nos comparadores mais utilizados, uma 
volta completa do ponteiro corresponde a um 
deslocamento de 1mm da ponta de contato. 
Como o mostrador contém 100 divisões, cada 
divisão equivale a 0,01mm. 
 
 
 
 
 
 
 
Amplificação por alavanca 
 
O princípio da alavanca aplica-se a aparelhos simples, chamados indicadores com 
alavanca, cuja capacidade de medição é limitada pela pequena amplitude do sistema 
basculante. A relação de amplificação pode ser dada por: 
 
relação de amplificação = comprimento do ponteiro (a) 
 distancia entre cutelos (b) 
 
Durante a medição, a haste que suporta o cutelo móvel desliza, apesar do esforço 
em contrário produzido pela mola de contato; o ponteiro-alavanca, mantido em contato 
com os dois cutelos pela mola de chamada, gira em frente à graduação. 
 
 
 
30 
 
 
Amplificação por alavanca 
 
Amplificação mista 
 
Amplificação mista é o resultado da combinação entre alavanca e engrenagem. 
Permite levar a sensibilidade até 0,001mm, sem reduzir a capacidade de medição. 
 
Condições de uso 
 
Antes de medir uma peça, é preciso verificar se o relógio se encontra em boas 
condições de uso. 
 
A verificação de possíveis erros é feita por meio de um suporte de relógio ou por 
calibradores específicos. No caso de usar o suporte de relógio, tomam-se as diversas 
medidas nos blocos-padrão; em seguida, observam-se as medidas obtidas no relógio, que 
devem corresponder às dos blocos. 
 
 
Verificação de erros no relógio comparador 
 
31 
 
Antes de tocar na peça, o ponteiro do relógio comparador fica em uma posição 
anterior a zero; assim, ao iniciar uma medida, deve-se dar uma pré-carga para o ajuste do 
zero. Deve-se, também, colocar o relógio sempre numa posição perpendicular em relação 
à peça, para não incorrer em erros de medida. 
 
Aplicações dos relógios comparadores 
 
Os relógios comparadores são utilizados para verificação de superfícies planas, de 
paralelismo, de excentricidade de peça montada na placa do torno, de concentricidade e 
de alinhamento das pontas de um torno. 
 
 
Verificação do paralelismo 
 
 
 
Verificaçãode excentricidade de peça 
montada na placa do torno 
 Verificação de concentricidade 
 
32 
 
 
Verificação do alinhamento das pontas de um torno 
 
Conservação 
 
 Descer suavemente a ponta de contato sobre a peça; 
 Levantar um pouco a ponta de contato ao retirar a peça; 
 Evitar choques, arranhões e sujeira; 
 Manter o relógio guardado no seu estojo; 
 Lubrificar os mancais internos das engrenagens dos relógios. 
 
 
 RELÓGIO APALPADOR 
 
O relógio apalpador é um instrumento de pequeno curso de trabalho e baixa 
pressão de contato. Executa verificações geométricas como: planeza, paralelismo, 
perpendicularismo, concentricidade, conicidade, etc. 
 
Um dos relógios mais versáteis que se usa na mecânica é o relógio com ponta de 
contato com alavanca (apalpador); seu corpo monobloco possui três guias que facilitam 
a fixação em diversas posições. 
 
Existem dois tipos de relógios apalpadores: um deles possui reversão automática 
de movimento da ponta de medição; outro tem alavanca inversora, a qual a direção do 
movimento de medida ascendente ou descendente. O mostrador é giratório, com redução 
de 0,01mm, 0,002mm, .001” ou .0001”. 
 
33 
 
 
 
Por sua enorme versatilidade, o apalpador pode ser usado para grande variedade 
de aplicações, tanto na produção como na inspeção final; por exemplo, excentricidade de 
peças; alinhamento e centragem de peças de máquinas; paralelismo entre faces; 
medições internas e medições de detalhes de difícil acesso. 
 
 
Alinhamento e centragem de peças nas máquinas 
 
 
 
 
 
 Verificação de difícil acesso Paralelismo entre faces 
34 
 
 
A conservação do relógio apalpador exige que se observem alguns cuidados: 
 
 Evitar choques, arranhões e sujeira; 
 Guardá-lo em estojo apropriado; 
 Montá-lo rigidamente em seu suporte; 
 Descer suavemente a ponta de contato sobre a peça; 
 Verificar se o relógio é antimagnético antes de colocá-lo em contato com a 
mesa magnética. 
 
 
ESQUADRO COMBINADO 
 
Trata-se de um instrumento muito utilizado nas áreas de mecânica, ferramentaria, 
estamparia, preparação de materiais, traçagem e etc; isso devido a sua fácil utilização e 
versatilidade. O instrumento é composto por régua metálica e três corpos para medição e 
traçagem, que são: transferidor, esquadro duplo e esquadro para centragem. 
 
 
 
 
35 
 
GONIÔMETRO 
 
O goniômetro é um instrumento de medição ou 
de verificação de medidas angulares. 
 
O goniômetro simples, também conhecido como 
transferidor de grau, é utilizado em medidas angulares 
que não exigem extremo rigor; sua menor divisão é de 
um grau (1º). 
 
Há diversos modelos de goniômetros simples. A 
seguir, mostramos um tipo bastante usado, em que 
podemos observar as medidas de um ângulo agudo e 
de um ângulo obtuso. 
 
 Goniômetro de resolução 1º 
 
 
 
 
 
 
 
No goniômetro de precisão, o disco graduado apresenta quatro graduações de 0 a 
90º. O articulador gira com o disco do vernier, e, em sua extremidade, há um ressalto 
adaptável à régua. 
 
 
Goniômetro de precisão 
36 
 
 
A extremidade do articulador, que gira como o 
disco do vernier, tem um ressalto adaptável à régua, que 
possibilita a medição de ângulos em várias posições. 
 
 
 
 
 
 
Exemplos de aplicações do goniômetro 
 
Resolução do goniômetro de precisão 
 
A resolução do nônio é dada pela fórmula geral, também utilizada em outros 
instrumentos de medida com nônio: divide-se a menor divisão do disco graduado pelo 
número de divisões do nônio. 
 
Resolução = 5
12
06
12
º1
 
 
Na leitura do nônio do goniômetro, utiliza-se o valor de 5’ (cinco minutos) para cada 
traço do nônio; dessa forma, se é o segundo traço que coincide com um traço da escala 
fixa, adiciona-se 10’ aos graus lidos na escala fixa; se é o terceiro traço, adiciona-se 15’ e 
assim por diante. 
 
Leitura do goniômetro 
 
Os graus inteiros são lidos na graduação do disco, com o traço zero do nônio. Na 
escala fixa, a leitura pode ser feita tanto no sentido horário quanto no sentido anti-horário. 
 
A leitura dos minutos é realizada a partir do zero do nônio, seguindo a mesma 
direção da leitura dos graus. 
 
Considerando que na escala fixa a medida seja de um ângulo de 64º, em relação 
ao zero do nônio (A1) em seguida lêem-se os minutos no nônio, observando o traço que 
coincide com a escala fixa, o resulta 30’ (B1); portanto, a leitura completa é 64º 30’. 
37 
 
 
 Leitura de 64º 30’ neste outro exemplo, a leitura completa é 42º 20’ 
 
Como outros instrumentos de medição, o goniômetro deve ser guardado em local 
apropriado, livre de pó ou umidade; evitar quedas e contato com ferramentas de oficina. 
 
 
LABORATÓRIO DE METROLOGIA 
 
Toda organização comercial, industrial ou de prestação de serviços tem sua 
sobrevivência ligada à qualidade de seus produtos. Esta dependência é cada vez maior 
devido ao crescente número de concorrentes e nível de exigência dos consumidores. 
 
Como toda empresa, além de sua sobrevivência, quer garantir posição de destaque 
no mercado, ela terá que investir em tecnologia e no envolvimento dos trabalhadores no 
aperfeiçoamento do processo produtivo. 
 
Esses dois fatores formam o controle de qualidade, que tem por finalidade 
aumentar a produção e baixar os custos, sem comprometer a qualidade dos produtos. 
 
Tanto as medidas como os padrões de medida estão sujeitos às variações de 
temperatura, pressão, etc. Por isso, para medidas de alta precisão, faz-se necessária uma 
climatização do local. 
 
O laboratório de metrologia deve, portanto, satisfazer às seguintes exigências: 
 
 temperatura constante de 20ºC; 
 umidade relativa 55%; 
 ausência de vibrações e oscilações; 
 espaço suficiente; 
 iluminação adequada e limpeza. 
 
A temperatura de aferição dos instrumentos destinados a verificar dimensões ou 
formas foi fixada em 20ºC pela Conferência Internacional do ex-comitê ISA. 
 
Essa deve ser a temperatura do laboratório, mas tolera-se a variação de ± 1ºC. 
 
Daí a necessidade de o laboratório possuir reguladores de temperatura 
automáticos. 
 
38 
 
A porcentagem da umidade relativa do ar não deve ultrapassar a 55%. A 
temperatura e a umidade do ar no laboratório deverão ser medidas por um 
termohigrômetro. 
 
Na falta de reguladores automáticos, usa-se o cloreto de cálcio industrial, que 
absorve uma pequena porcentagem de umidade do ar. 
 
As vibrações e oscilações são evitadas instalando as máquinas de medir ou 
aparelhos de alta sensibilidade sobre pisos especiais. 
 
Esses pisos com põem-se de camadas alternadas de concreto, cortiça e betume. 
 
 
 
No laboratório, o espaço deve ser suficiente para acomodar em armários todos os 
instrumentos e, ainda, proporcionar bem estar aos que nele trabalham. 
 
A iluminação deve ser uniforme, constante e disposta de maneira a evitar o 
ofuscamento. 
 
Nenhum dispositivo de precisão deve ficar exposto ao pó. Isso pode provocar 
desgastes e prejudicar as partes ópticas pelas constantes limpezas. 
 
O local de trabalho deve ser o mais limpo e organizado possível, evitando-se que 
as peças fiquem umas sobre as outras. 
 
 
TERMINOLOGIAS 
 
Os processos de medida envolvem conceitos que devem ser claramente indicados 
através de uma terminologia bem estabelecida. O estabelecimento de uma terminologia 
básica contribuirá grandemente para uma maior compreensão das atividades relativas à 
metrologia e seus recursos instrumentais. 
 
39 
 
A seguir serão apresentados alguns dos termos principais, tomando como 
referencia o Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM). 
 
 Calibração - É o conjunto de operações que estabelece, em condições 
específicas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição ou 
sistema de medição, ou os valores representados por uma medida materializada ou um 
material de referência, e osvalores correspondentes das grandezas estabelecidas por 
padrões. 
 
 Mensurando - É o objeto da medição. 
 
 Exatidão - É o grau de concordância entre o resultado da medição e o valor 
verdadeiro convencional da grandeza medida. O conceito de exatidão é qualitativo. O uso 
do termo precisão no lugar de exatidão deve ser evitado. 
 
 Grandeza - É o atributo de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser 
qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado. Ex.: tempo, comprimento, 
massa, temperatura, concentração de quantidade de matéria, etc. 
 
 Medição - É o conjunto de operações que tem por objetivo determinar o 
valor de uma grandeza. A base de uma medição é o princípio físico que permite que ela 
aconteça. Ex.: medição de temperatura através do efeito termoelétrico. 
 
 Padrão - É a medida materializada, o material de referência, instrumento de 
medição ou sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma 
unidade ou um ou mais valores conhecidos de uma grandeza a fim de servir como 
referência. Por exemplo, uma massa padrão para calibração de uma balança. 
 
 Resolução - É a menor diferença entre indicações de um dispositivo 
mostrador que pode ser significativamente percebida. 
 
 Unidade - (de medida): Grandeza específica, definida e adotada por 
convenção, com a qual, outras grandezas de mesma natureza são comparadas para 
expressar suas magnitudes em relação àquela grandeza. Para cada grandeza existe um 
símbolo para representação. Ex.: s é o símbolo de segundo, m é o símbolo de metro, etc. 
 
 Rastreabilidade - É a propriedade do resultado de uma medição ou do valor 
de um padrão estar relacionado a padrões nacionais ou internacionais, através de uma 
cadeia contínua de comparações, tendo todas as incertezas estabelecidas. 
 
 Repetitividade - (de resultados de medições): É o grau de concordância 
entre os resultados de medições sucessivas, de uma mesma grandeza, efetuada nas 
mesmas condições: método de medição, observador, instrumento de medida, local, 
condições de utilização e em intervalo de tempo curto entre medições. 
 
 
 
 
 
 
40 
 
MATERIAIS 
 
Olhando o mundo físico que nos rodeia, iremos encontrar uma enorme variedade 
de materiais: areia, aço, vidro, cimento, madeira, couro, papel, plásticos, tintas, tijolos, 
cobre, zinco, ouro, prata, petróleo, oxigênio, nitrogênio, borracha, etanol, água, etc. 
 
Os materiais são utilizados pelos seres humanos para produzir os bens 
necessários para o conforto de toda a sociedade, tais como: prédios, casas, carros, 
aviões, trens, máquinas, ferramentas, equipamentos, utensílios, estradas pavimentadas, 
embalagens, alimentos industrializados, roupas, perfumes, sabonetes, lubrificantes, etc. 
 
Os materiais dividem-se em três reinos da natureza: mineral, vegetal e animal. 
Desses reinos, extraímos diferentes materiais que são: 
 
REINOS MATERIAIS 
Mineral 
 
ouro 
 
petróleo 
 
areia 
Vegetal 
 
algodão 
 
Látex 
 
madeira 
Animal 
 
peles 
 
pó de osso (adubo) 
 
marfim 
 
Quando extraídos diretamente da natureza, os materiais recebem o nome de 
materiais naturais. Por sua vez, sofrendo transformações, os materiais naturais dão 
origem aos materiais artificiais ou sintéticos. 
 
Materiais Artificiais ou Sintéticos 
 
aço 
 
vidro 
 
dinamite 
 
etanol 
 
ácido clorídrico 
 
plástico 
41 
 
Os materiais artificiais são divididos em dois grandes grupos: não-metálicos e 
metálicos. 
 
Nos não-metálicos, temos: diamante, enxofre, água, acetona, benzina, cloro, breu, 
sal de cozinha, gasolina, álcool, fósforo, etc. 
 
Os materiais metálicos, também se dividem em outras duas categorias, que são: 
ferrosos e não-ferrosos. 
 
Veja diagrama abaixo: 
 
 
 
Os materiais ferrosos são representados pelos ferros fundidos e pelos aços e os 
não-ferrosos pelos demais metais e ligas metálicas, subdividindo-se entre os metais 
leves e os metais pesados. 
 
 
METAIS FERROSOS 
 
O ferro é um elemento natural e um dos metais mais abundantes que encontramos 
no solo, dados recentes mostram os 5 maiores países produtores de ferro: Brasil, a 
China, a Índia, a Austrália e a Rússia, com 74% da produção mundial... 
 
O ferro não é encontrado puro na natureza. Encontra-se geralmente combinado 
com outros elementos formando rochas as quais se dá o nome de Minério. 
 
42 
 
Minérios de Ferro 
 
O minério de ferro é retirado do subsolo, pelo processo de mineração, porém 
também pode ser encontrado exposto, formando verdadeiras montanhas. 
 
Os principais minérios de ferro são a Hematita e a Magnetita. 
 
HEMATITA 
 
No Brasil temos grandes jazidas em Minas Gerais (Quadrilátero Ferrífero) e Pará 
(Serra dos Carajás), sendo o país 
grande produtor mundial. 
 
A Hematita é considerada um 
Óxido ferroso (Fe2O3). 
Aproximadamente 70% ferro. 
 
Sua cor na tabela de cores é 
classificada como Idiocromática, brilho 
metálico e dureza entre 5,5 a 6,5 na 
escala de Mohs. Densidade: 5,3g/cm3. 
 
Encontramos também a 
chamada Hematita Roxa (Fe4O3) – 
óxido de ferro anídrico, possuindo de 40% a 60% de ferro. 
 
Os depósitos de hematita são encontrados tipicamente nos lugares onde houve 
água parada ou fontes de água mineral quente, tais como aqueles em Yellowstone nos 
EUA. No entanto a hematita pode também ocorrer sem água, como o resultado da 
atividade vulcânica. 
 
MAGNETITA 
 
A magnetita é um óxido ferroso férrico (Fe3O4), é também considerado um 
magnético natural. É o mais comum mineral fortemente magnético, estando presente em 
pequenas quantidades em quase 
todas as rochas e também nos 
meteoritos. Chegas a atingir 72% 
de pureza de ferro. 
 
Minério de cor preta com 
brilho metálico, densidade: 
5,1g/cm3 e dureza entre 5,5 a 6,0 
na escala de Mohs. 
 
Material fonte para criação 
de imãs e bússolas! 
 
A magnetita, quando aquecida a uma temperatura superior a 550°C, adquire a 
estrutura da hematita (Fe2O3), perdendo, portanto a qualidade magnética. 
 
43 
 
Forma de ocorrência: comum em rochas. Acumula-se em aluviões, onde sempre 
está junto à fração pesada dos minerais, junto com zircão, turmalina, ouro, cassiterita, etc. 
 
 
OUTROS MINÉRIOS de FERRO 
 
A natureza nos fornece uma grande gama de minérios de ferro, cada qual com sua 
específica composição natural, abaixo apenas alguns destes minérios: 
 
Limonita (Fe2O3 + NH2O - 50% a 66% de ferro) – a limonita 
também é conhecida como Hematita parda. 
 
 
Goethite (Fe2 O3 H2O – até 63% de ferro) 
 
 
 
 
Pirita (Fe S2 - 46% de ferro) – conhecida popularmente como 
ouro de tolo 
 
 
 
Siderita (Fe C O3 - carbonato de ferro), chegando as marcas de 
30 a 48% do mineral. 
 
 
Pirrotite (Fe1 - xS – até 61,5% de ferro) 
 
 
 
Magnesioferrite (Mg O · Fe2 O3 – de 55% até 65%) 
 
Hidrogoethite (3Fe2 O3 ·4H2 O – até 61%) 
 
Ilmenite (Fe Ti O3 – até 37%) 
 
Normalmente, são minerais encontrados misturados as rochas que contêm sílica. 
 
Após a extração do minério de ferro, este é encaminhado para a fabricação de 
metais de uso industrial, mas para isso é necessário passar por processos artificiais de 
transformação. 
 
 
PRODUZINDO O FERRO 
 
Como você viu na seção anterior, todos os minérios de ferro contêm ferro 
combinado com oxigênio e outras impurezas, como fósforo e enxofre. 
 
44 
 
Para obter ferro puro, a partir do minério de ferro, é necessária a eliminação do 
oxigênio e das impurezas. 
 
Primeiramente o minério deve ser britado (quebrado). As impurezas pétreas são 
separadas por flotação e, em seguida, elimina-se a umidade e parte do enxofre. 
 
Os minérios de granulometria fina são compactados formando briquetes. 
 
A instalação mais simples para obter o ferro gusa a partir do minério de ferro é 
chamada de: Alto Forno ou Forno de Lingotamento. É um forno de cuba com uma 
altura de 30 a 80m e diâmetro de 10 a 14m. 
 
No alto forno, já aquecido é inserido o minério de ferro, o carvão coque 
(combustível) e o calcário (fundente), são sempre depositadas em camadas sucessivase 
intercaladas. Além disso, altas doses de ar, atingindo assim altas temperaturas. 
 
 O consumo desses 
componentes gera o 
chamado Ferro Gusa. 
 
As cargas 
introduzidas na goela do 
alto-forno para ser obtido o 
ferro gusa são: 
 
Minério - óxido de 
ferro (Fe2 O3) quebrado e 
aglomerado. 
 
Coque metalúrgico 
- possui grande resistência 
ao esmagamento e uma 
excelente porosidade para 
deixar passar a corrente 
gasosa. 
 
Fundente adicional 
- permite a separação do 
metal da ganga numa 
temperatura relativamente 
baixa. A composição do 
fundente depende da 
natureza da ganga. 
 funcionamento do alto forno 
 
Exemplos de fundentes: 
 
Mn - Atua como dissulfurante, desoxidante e elemento de liga. 
 
Cal - adicionada para facilitar a fusão da escória e é também um desfosforizante. 
 
45 
 
Fluorita Ca F2 - ajuda na fluidificação da escória. 
 
Os movimentos descendentes e ascendentes produzidos no alto-forno formam as 
seguintes zonas: 
 
Secagem (entre 300ºC e 350ºC) - a água contida nos elementos da carga é 
evaporada e parte do enxofre também é eliminada. 
 
Redução (entre 350ºC e 750ºC) – o minério (óxido de ferro) combina-se com o 
monóxido de carbono (C). 
 
Carbonetação (entre 750ºC e 1150ºC) - com a temperatura elevada, o óxido de 
ferro entra em combinação parcial com o monóxido de carbono, formando o dióxido de 
carbono. Numa outra reação, o ferro (Fe) combina-se com o carbono formando a 
cementita Fe3C, numa combinação muito dura. 
 
Após a carbonetação, o ponto de fusão da liga ferro e carbono diminui bastante. 
 
Fusão (entre 1150ºC e 1800ºC) - corresponde à passagem do ferro carburado (o 
gusa) do estado sólido ao líquido. 
 
A transformação em líquido é feita numa temperatura aproximada de 1600ºC. O 
metal líquido escorre para o fundo do cadinho, enquanto que sobre o metal fica a escória, 
separada por diferença de densidade. A escória fica na superfície e protege o gusa contra 
a oxidação que o ar injetado das ventaneiras poderia provocar. 
 
O ferro gusa que sai do alto forno contém de 5% a 6% de carbono (C), ± 3% de 
silício (Si), ± 6% de manganês (Mn) e ainda altos teores de enxofre e fósforo. 
 
Com esse teor alto de carbono, enxofre e fósforo tornam o ferro gusa muito frágil, 
não forjável e não soldável, portanto um segundo processo é necessário. 
 
Saindo do alto-forno o ferro gusa pode ser solidificado em pequenos lingotes que 
servirão de matéria-prima para uma segunda fusão, de onde resultará o ferro fundido. 
 
Ou poderá ser transportado líquido (carro torpedo) para a aciaria (unidade de uma 
usina siderúrgica onde existem máquinas e equipamentos voltados para o processo de 
transformar o ferro gusa em diferentes tipos de aços). 
 
 
FORNO CUBILOT 
 
O forno cubilô é um forno de cuba, cilíndrico com um diâmetro de 
aproximadamente um metro, e uma altura de seis a oito metros. 
 
Compõe-se de uma camisa de chapa de aço revestida com um material refratário. 
Esse forno é carregado por cima, como o alto-forno. 
 
Após o aquecimento e processos físico-químicos, ainda em líquido, o ferro fundido 
acumula-se em um cadinho, na parte inferior, e, em seguida, é feita a corrida. 
 
46 
 
O ferro fundido é 
vertido em uma caçamba 
de fundição e transportado 
até os moldes onde são 
fundidas as peças. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FERRO FUNDIDO (FoFo) 
 
É uma liga de ferro carbono com um teor de carbono de 2% a 4,5%. Esse material 
se caracteriza frente ao aço por um ponto de fusão mais baixo e uma moldabilidade mais 
fácil. Portanto, para peças de forma complicada, a fundição em ferro fundido é mais 
econômica do que a fundição em aço. 
 
O ferro gusa é transformado numa segunda fusão em ferro fundido (FoFo). Esta 
fusão é feita em fornos tipo cubilô ou forno elétrico. 
 
A carga desses fornos é formada de lingotes de ferro gusa, sucata de aço e ferro 
fundido, coque e fundente (calcário), podem-se também adicionar elementos de liga como 
o cromo, níquel ou molibdênio. Através desta segunda fusão, obtém-se uma estrutura 
mais densa com a granulação mais fina e uniforme. 
 
Tipos de ferro fundido 
 
O carbono contido no ferro fundido pode estar combinado com o ferro formando a 
cementita que é dura e quebradiça e apresenta uma fratura clara (ferro fundido branco). 
Quando o carbono está separado do ferro formando veios de grafite, apresenta uma 
fratura cinzenta (ferro fundido cinzento). 
 
A quantidade e o tamanho dos veios de grafite que se formam dependem da 
composição química e da velocidade de resfriamento. 
 
47 
 
Aumentando o teor de silício e diminuindo a velocidade de resfriamento, há maior 
formação de grafita. No entanto, se aumentarmos o teor de manganês e a velocidade de 
resfriamento, o carbono ficará combinado com o ferro formando a cementita. 
 
 
 
Ferro fundido cinzento (GG) 
 
Entre os ferros fundidos, o cinzento é o mais comum, devido às suas 
características como baixo custo, nesse tipo de ferro fundido, o carbono se apresenta na 
forma de veios de grafite. Esses veios de grafita (lamelas) são formados devido a um 
resfriamento lento no momento da fundição e/ou devido à composição química do 
material (alto teor de silício). 
 
Possui esse nome, pois quando quebrado sua face apresenta uma cor cinza 
escura, devida à presença de grafita livre em sua microestrutura, porcentagem de 
carbono entre 3,5% a 4,5%. 
 
O ferro fundido cinzento ou lamelar (GG ou GGL) é, comercialmente, barato e tem 
as seguintes características quanto ao processo de fabricação: 
 
 Funde-se com facilidade; 
 Contrai-se pouco ao esfriar; 
 Tem pouca tendência a formar vazios internos; 
 Apresenta boa usinabilidade. 
48 
 
 
O ferro fundido cinzento apresenta também as seguintes propriedades mecânicas: 
 
 Fragilidade (resiste pouco às solicitações por choque); 
 Resistência baixa a tração (causada pelos veios de grafite); 
 Boa capacidade de deslizamento (melhor que a do aço); 
 Resistência a compressão elevada; 
 Grande poder de amortecimento interno de vibrações mecânicas. 
 
A resistência a compressão e o poder de amortecimento de vibrações, torna o ferro 
fundido cinzento ideal para confecções de carcaças de motores e corpos de máquinas. 
 
Existem diversas classes de ferro fundido cinzento, com diferentes quantidades de 
grafita e diferentes tipos de matriz metálica (variações nos teores de perlita e ferrita). 
Podem ser submetidos a tratamentos térmicos para endurecimento localizado, porém, em 
geral, são utilizados nos estados normalizados ou recozidos. 
 
Ferro fundido nodular (GGG) 
 
Ao adicionarmos ao ferro fundido as ligas de magnésio (níquel-magnésio ou ferro-
silício-magnésio), a grafita não se agregará sob a forma de lamelas e sim sob a forma de 
glóbulos. Por essa razão esse ferro fundido é chamado globular ou nodular. 
 
A grafita estando na forma globular proporciona ao ferro fundido maior resistência a 
tração, flexão e alongamento. 
 
Outra característica do ferro fundido nodular é que ele resiste bem a agentes 
químicos e ao calor. Por isso é muito usado em tubos e fornos de indústrias químicas, em 
máquinas agrícolas, na construção de tratores e automóveis, na construção de bombas e 
turbinas. 
 
Ferro fundido branco ou duro (GH) 
 
Nesse tipo, o carbono está sempre combinado com o ferro, formando um 
componente duro na estrutura – a cementita (Fe3C), é menos comum que o cinzento. 
 
Composição típica de ferro fundido duro: Carbono (C de 2,80% a 4,00%), Silício (Si 
de 0,20% a 1,00%), Manganês (Mn de 0,60% a 1,50%), Enxofre (S de 0,20% a 0,45%) e 
Fósforo (P 0,15% máximo). 
 
A cementita é formada devido a um resfriamento rápido do ferro fundido e devido à 
influência de elementos químicos: um teor de silício baixo e de manganês elevado. 
 
Pela escolha adequada da composição química do ferro fundidoe pelo controle da 
velocidade de resfriamento do metal no molde, é possível fazer uma peça onde a 
superfície seja de ferro fundido duro e o núcleo de ferro fundido cinzento. 
 
Essas características são interessantes para alguns tipos de peças como, por 
exemplo, a roda de trem que deve ter resistência ao desgaste e, ao mesmo tempo, 
resistência a impactos. 
49 
 
Ferro fundido maleável (GT) 
 
O ferro fundido maleável é obtido a partir do ferro fundido branco que é submetido 
à maleabilização (tratamento térmico posterior à fundição) tornando-se, assim, bem 
tenaz, algo deformável e facilmente usinável. 
 
Composição típica de um ferro fundido branco destinado a ser maleabilizado: 
Carbono combinado (de 3,00% a 3,50%), Silício (Si de 0,50% a 0,80%), Manganês (Mn 
de 0,10% a 0,40%), Enxofre (S 0,20% a 0,05%) e Fósforo (P 0,15% máximo). 
 
Distinguem-se dois tipos de ferro fundido maleável: 
 
Ferro fundido maleável branco (GTW) 
 
É próprio para a fabricação de peças pequenas de pequena espessura de parede. 
Essas peças são fundidas em ferro fundido branco e depois, por um longo tratamento 
térmico de descarbonetação, reduz-se o teor de carbono da superfície da peça de 2 a 4% 
para 1% a 1,5% (com isso conseguimos um material menos frágil). 
 
O tratamento de descarbonetação consiste em colocar as peças fundidas em ferro 
fundido branco em caixas contendo óxidos de ferro finamente granulado. Depois, 
colocamos essas caixas em fornos a temperatura de 900 a 1050ºC durante dois a cinco 
dias. Ou segundo procedimentos mais modernos, a peça é aquecida em fornos elétricos 
ou a gás com uma atmosfera oxidante. 
 
Através do aquecimento, o óxido de ferro se decompõe, liberando o oxigênio que 
irá reagir com o carbono contido na peça. Com isso se reduz o teor de carbono na 
superfície da peça de 2,5 a 3,5% para 0,5 a 1,8% C. 
 
A profundidade de descarbonetação é limitada e por isso se emprega esse 
tratamento em peças de paredes delgadas de até 12mm. 
 
Ferro fundido maleável preto (GTS) 
 
Para a obtenção de ferro fundido maleável preto, faz-se um tratamento térmico de 
recozimento no ferro fundido branco (800 a 900ºC durante vários dias) em uma atmosfera 
neutra, por exemplo, envolvendo a peça em areia. 
 
Nesse caso, a cementita do ferro fundido branco se decompõe em grafite em forma 
de nódulos e ferrita. Esse tipo de tratamento não depende da espessura da parede da 
peça. 
 
Classificação e nomenclatura dos ferros fundidos 
 
As normas especificam os ferros fundidos com letras e números onde cada um 
possui um significado. A seguir, temos especificações segundo a norma ABNT. 
 
 
 
 
50 
 
Classes de Ferros Fundidos Cinzentos (ABNT) 
CLASSE 
Limite de resistência a 
tração (min) X 10(N/mm2) 
Dureza Brinell 
(valores máximos) 
Resistência à flexão estática 
(valores médios) 
X 10(N/mm2) 
FC 10 10 201 - 
FC 15 
23 
18 
15 
11 
241 
223 
212 
201 
34 
32 
30 
27 
FC 20 
28 
23 
20 
16 
255 
235 
223 
217 
41 
39 
36 
33 
FC 25 
 
33 
28 
25 
21 
269 
248 
241 
229 
- 
46 
42 
39 
FC 30 
33 
30 
26 
269 
262 
248 
- 
48 
45 
FC 35 
38 
35 
31 
- 
277 
269 
- 
54 
51 
FC 40 
40 
36 
- 
- 
60 
57 
 
Classes de ferros fundidos nodulares – especificação P-EB-585 (ABNT) 
CLASSE 
Limite de 
resistência a 
tração (mín) 
Kg/mm2 
Limite de 
escoamento 
(0,2%) mín 
Kg/min2 
Alongamento 
(5d), min % 
 Dureza 
Brinell 
(valores 
máximos) 
Estruturas 
predominantes 
FE 3817 38 24 17 140 - 180 Ferrítica 
FE 4212 42 28 12 150 - 200 Ferrítica/Perlítica 
FE 5007 50 35 7 170 - 240 Ferrítica/Perlítica 
FE 6002 80 40 2 210 - 280 Perlítica 
FE 7002 70 45 2 230 - 300 Perlítica 
 
Segundo a DIN 17006, a classificação segue da seguinte forma: 
 
GG – Ferro fundido cinzento 
 
GG-18 Ferro fundido cinzento com resistência a tração de 180N/mm2 
 
GGK Ferro fundido cinzento em coquilha 
 
GGZ Ferro fundido cinzento centrifugado 
51 
 
GH – Ferro fundido duro 
 
GH-25 Ferro Fundido com uma camada de ferro fundido branco de 25mm e o 
núcleo com ferro fundido cinzento 
 
GH-95 Dureza Shore de 95 
 
Observação: numeração até 50 especifica a profundidade da camada dura em 
milímetros. Numeração acima de 50 especifica a dureza Shore. 
 
GT – Ferro fundido maleável 
 
GTW-35 Ferro fundido maleável branco com resistência a tração de 340N/mm2 
 
GTS-35 Ferro fundido maleável preto com resistência a tração de 330N/mm2 
 
Símbolo 
Resistência a 
tração N/mm
2
 
Resistência a 
tração N/mm
2
 
Densidade 
Kg/dm
3
 
Ferro fundido com grafita lamelar 
Propriedades 
GG-10 
GG-20 
100 
200 
- 
350 
7.20 
 
 FoFo comum sem qualidade 
especial para uso geral 
GG-25 
GG-35 
GG-40 
250 
340 
390 
420 
530 
590 
7.35 
 
 
 FoFo de alta qualidade para 
peças altamente solicitadas como 
por exemplo cilindros, êmbolos 
 
Limite de 
alongamento 
0,2%* N/mm
2
 
Alongamento 
de ruptura 
(lo = 5do) % 
Ferro fundido nodular 
Usinabilidade Propriedades 
GGG-40 
GGG-50 
GGG-60 
GGG-70 
400 
500 
600 
700 
250 
320 
380 
440 
15 
7 
3 
2 
Boa 
Muito boa 
Muito boa 
Boa 
(GGG) 
propriedades 
semelhantes ao aço 
devido ao carbono 
em forma de grafita 
esferoidal 
 
Alongamento 
de ruptura 
(lo = 3do) % 
Ferro fundido maleável 
Aplicação 
GTW-40 
GTW-55 
GTS-45 
390 
540 
440 
215 
355 
295 
5 
5 
7 
 Peças de parede fina de 
fundição tenaz, por exemplo, rodas, 
chaves, conexões 
* O alongamento de 0,2% de comprimento lo é usado para limite de elasticidade de materiais não dúcteis. 
 
 
GERANDO O AÇO 
 
O ferro gusa que sai do alto-forno com alto teor de carbono (3 a 5%) e elevado teor 
de impurezas como enxofre, fósforo, manganês e silício. 
 
Para transformar o ferro gusa em aço, é necessário reduzir o seu teor de carbono 
(de 0% a 2,0%), manganês, silício e eliminar, ao máximo, o seu teor de fósforo e enxofre. 
Para tanto, existem vários processos. 
52 
 
 
Processo Bessemer e Thomas-Bessemer – O conversor Bessemer tem um 
revestimento de tijolos de sílica que não pode ser utilizado com ferro gusa rico em fósforo. 
O conversor Thomas-Bessemer, por sua vez, tem um revestimento de tijolos de dolomita 
rica em cal adequada para trabalhar com ferro gusa rico em fósforo. 
 
Em ambos os processos, Bessemer ou Thomas-Bessemer, reduz-se o teor de 
carbono do ferro gusa pela injeção de ar por orifícios que existem no fundo do conversor. 
 
O ferro gusa líquido procedente do misturador é vertido no conversor em posição 
horizontal, adicionando-se cal ou dolomita. Colocando-se o conversor na posição vertical, 
o ar enriquecido com oxigênio é soprado durante dez a vinte minutos. Durante esse 
tempo o oxigênio reage com o carbono, e o silício, o manganês e a cal reagem com o 
fósforo formando a escória. 
 
A escória do conversor Thomas-Bessemer é moída e utilizada como adubo por 
possuir alto teor de fósforo. 
 
Processo conversor Siemens-Martin - O forno Siemens-Martin é um forno de 
câmara fixo. A carga do forno pode ser constituída de 70% de sucata de aço e o resto de 
ferro gusa e fundentes (cal) para formar a escória. 
 
A temperatura de fusão é de 1800ºC, que se consegue pela queima de gás ou 
óleo. Os gases produzidos pela combustão saem do forno e passam, através de um 
empilhamento de tijolos, pela parte inferior do forno (recuperador) onde cedem calor 
dirigindo-se depois para a chaminé. A cada vinte minutos mais ou menos, o sentido dos 
gases é invertido de modo que o ar passe pelo recuperador que está aquecido. 
 
Processo conversor a oxigênio (LD) - Nos conversores a oxigênio, é fabricada 
mais de 50% da produção mundial de aço. No Brasil, eles são também amplamente 
utilizados. 
 
A carga desse conversor é constituída de ferro gusa líquido, sucata de ferro, 
minério de ferro e aditivos (fundentes). 
 
Com uma lança refrigerada com água, injeta-se oxigênio puro a uma pressão de 4 
a 12bar no conversor. A oxidação do carbono e dos acompanhantes do ferro libera 
grande quantidade de calor. Para neutralizaressa elevada temperatura que prejudicaria o 
refratário, adiciona-se sucata ou minério de ferro. 
 
Pela adição de fundentes como a cal, os acompanhantes do ferro como o 
manganês, silício, fósforo e enxofre unem-se formando a escória. 
 
Para aumentar a qualidade do aço, adicionam-se os elementos de liga no final ou 
quando o aço está sendo vertido na panela. 
 
Os aços produzidos no LD não contêm nitrogênio, pois não se injeta ar, daí a alta 
qualidade obtida. Esse conversor oferece vantagens econômicas sobre os conversores 
Thomas-Bessemer e Siemens-Martin. 
 
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Processo forno elétrico - Com o aço vindo do conversor a oxigênio ou Siemens-
Martin e mais sucata selecionada alimenta-se o forno elétrico. Nesse forno, o aço é 
purificado e adicionam-se os elementos de liga desejados. Como a geração de calor se 
dá por uma corrente elétrica, não existe nenhuma chama de gás que desprenda enxofre. 
 
Existem dois tipos de fornos elétricos para a produção de aço: 
 
 Forno de arco voltaico 
 Forno de indução 
 
O forno de arco voltaico tem dois ou três 
eletrodos de carvão. Ao ligar, a corrente elétrica 
salta em arco voltaico das barras de carvão 
passando pelo material a fundir. 
 
A temperatura obtida neste processo é da 
ordem de 3600ºC, o que torna possível fundir 
elementos de liga como o tungstênio (temperatura 
de fusão 3370ºC) ou molibdênio (temperatura de fusão 2600ºC). 
 
No forno de indução as corrente alternadas passam por uma bobina situada ao 
redor de um cadinho com isto, se induzem 
correntes parasitas no material a fundir que 
aquecem o banho. 
 
Esse forno é empregado para fabricação 
de aços altamente ligados e de ferro fundido 
nodular. 
 
Os aços produzidos nos conversores são 
colocados em panelas e destas panelas são 
vertidos em moldes de fundição ou em lingoteiras 
onde se solidificam em forma de lingotes quadrados ou redondos. 
 
Devido às necessidades industriais, a pesquisa e a experiência possibilitaram à 
descoberta de aços especiais, mediante a adição e a dosagem de certos elementos no 
aço carbono. 
 
Conseguiram-se assim aços-liga com características como resistência a tração e a 
corrosão, elasticidade, dureza, etc. bem melhores do que as dos aços ao carbono 
comuns. 
 
Classificação e nomenclatura dos Aços 
 
A classificação mais comum dos aços segundo 
as normas SAE (Society of Automotive Engineers – 
EUA) é de acordo com a composição química e adota 
uma notação com quatro ou cinco dígitos, ABXX, em 
que AB se refere a elementos de liga adicionados 
intencionalmente, e XX ao percentual em peso de 
carbono multiplicado por cem. 
54 
 
Os aços mais usados industrialmente possuem teores de carbono que variam entre 
0,05 a 0,95%C, ou seja, aço 1010 a 1095. 
 
Acima de 1,00%C, deve-se então adicionar mais um digito ao final XXX e esses 
são considerados como aços ao carbono especiais. 
 
 SAE 1XXX – Aço-Carbono: 
Designação Porcentagem de Carbono 
Aço SAE 1006 0,08% C máx 
Aço SAE 1008 0,10% C máx 
Aço SAE 1010 0,08% a 0,13% C 
Aço SAE 1015 0,13% a 0,18% C 
Aço SAE 1020 0,18% a 0,23% C 
Aço SAE 1025 0,22% a 0,28% C 
Aço SAE 1030 0,28% a 0,34% C 
Aço SAE 1035 0,32% a 0,38% C 
Aço SAE 1040 0,37% a 0,44% C 
Aço SAE 1045 0,43% a 0,50% C 
Aço SAE 1050 0,48% a 0,55% C 
Aço SAE 1060 0,55% a 0,66% C 
Aço SAE 1070 0,65 % a 0,76% C 
Aço SAE 1080 0,75% a 0,86% C 
Aço SAE 1090 0,85% a 098% C 
Aço SAE 1095 0,90% a 1,03% C 
 
A tabela seguinte demonstra as nomenclaturas para os aços-liga. Lembrando que 
os valores XX estão indicando a porcentagem de carbono. 
 
Veja exemplo ao lado: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Designação 
SAE 
 
Tipo de Aço 
11XX Aços de usinagem (ou corte) fácil, com alto S 
13XX Aços-manganês com 1,75% de Mn 
23XX Aços-níquel com 3,5% de Ni 
25XX Aços-níquel com 5,0% de Ni 
31XX Aços-níquel-cromo com 1,25% de Ni e 0,65% de Cr 
33XX Aços-níquel-cromo com 3,50% de Ni e 1,57% de Cr 
303XX Aços resistentes a corrosão e ao calor ao Ni-Cr 
40XX Aços-molibdenio com 0,25% de Mo 
41XX Aços-cromo-molibdenio, com 0,50% ou 0,95% de Cr e 0,12%, 0,20% ou 0,25% de Mo 
43XX Aços-níquel-cromo-molibdenio, com 1,82% de Ni, 0,50% ou 0,80% de Cr e 0,25% de Mo 
46XX Aços-níquel-molibdenio, com 1,57% ou 1,82% de Ni e 0,20% ou 0,25% de Mo 
47XX Aços-níquel-cromo-molibdenio, com 1,05% de Ni, 0,45% de Cr e 0,20% de Mo 
48XX Aços-níquel-molibdenio, com 3,50% de Ni e 0,25% de Mo 
50XX Aços-cromo com 0,27%, 0,40% ou 0,50% de Cr 
51XX Aços-cromo com 0,80%, a 1,05% de Cr 
501XX Aços de baixo cromo para rolamentos com 0,50% de Cr 
511XX Aços de médio cromo para rolamentos com 1,02% de Cr 
521XX Aços de alto cromo para rolamentos com 1,45% de Cr 
514XX Aços resistentes à corrosão e ao calor ao Cr 
515XX Aços resistentes à corrosão e ao calor ao Cr 
61XX Aços-cromo-vanádio com 0,80% ou 0,95% de Cr e 0,10% ou 0,15% de V 
(mínimo) 
86XX Aços-níquel-cromo-molibdênio com 0,55% de Ni, 0,50% ou 0,65% de Cr e 0,20% de Mo 
87XX Aços-níquel-cromo-molibdênio com 0,55% de Ni, 0,50% de Cr e 0,25% de Mo 
92XX Aços-silício-manganês com 0,65%, 0,82%, 0,85% ou 0,87% de Mn, 1,40 ou 
2,00% de Si e 0%, 0,17%, 0,32% ou 0,65% de Cr 
93XX Aços-níquel-cromo-molibdênio com 3,25% de Ni, 1,20% de Cr e 0,12% de Mo 
98XX Aços-níquel-cromo-molibdenio com 1,00% de Ni, 0,80% de Cr, e 0,25% de Mo 
950 Aços de baixo teor em liga e alta resistência 
XXBXX Aços-boro com 0,0005% de B min. 
XXLXX Aços-chumbo com 0,15% a 0,35% de Pb 
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Apesar da classificação SAE ser bastante extensa e completa, conforme mostrado 
no extrato apresentado, muitos aços comumente usados não se enquadram nela, devido 
aos elementos de suas ligas não estarem dentro das faixas previstas nesta classificação. 
 
Letras adicionais na nomenclatura do aço têm os seguintes significados: 
 
B... Aço obtido pelo processo Bessemer. 
C... Aço obtido em forno Siemens-Martin. 
E... Aço obtido em forno elétrico. 
X... Análise fora da norma. 
TS... Norma estabelecida para prova. 
..B.. Aço contendo, no mínimo, 0,0005% boro. 
LC.. Aço com baixo teor de carbono C máx de 0,03%C. 
F... Aço de cavaco curto para tornos automáticos. 
..L.. Indica presença de chumbo (0,15% a 0,35% Pb). 
 
Ao lado 
esquematização de 
todo o processo, 
desde a obtenção 
aos produtos finais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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METAIS NÃO-FERROSOS 
 
Os metais não-ferrosos têm aumentado cada vez mais a sua importância no mundo 
moderno, quer substituindo o ferro quer formando ligas com o ferro para melhorar as suas 
características. 
 
Podemos classificá-los em dois grandes grupos: 
 
1. Metais pesados cuja densidade é maior ou igual a 5kg/dm3. 
 
2. Metais leves cuja densidade é menor que 5kg/dm3. 
 
A maioria dos metais puros é mole e tem baixa resistência a tração. Mas essas 
propriedades podem ser melhoradas pela adição de elementos de liga. Pela adição de 
elementos de liga quase sempre se aumentam a dureza e a resistência a tração, diminui-
se o alongamento, e a condutibilidade elétrica piora. 
 
Os Metais 
 
Mercúrio (Hg-hydrargyrum): é um metal líquido à 
temperatura ambiente, podendo emitir gases tóxicos, 
normalmente utilizado em instrumentos de medidas 
(termômetros e barômetros), lâmpadas fluorescentes e como 
catalisadores em reações químicas, utilizado no garimpo para 
facilitar a descoberta de ouro. 
 
Não é bom condutor de calor, mas um ótimo condutor de eletricidade. Densidade: 
13,6 g/cm3, apresenta baixíssima dureza. 
 
Chumbo (Pb-plumbum): é o metal pesado mais 
abundante na crosta terrestre, o chumbo por ser muito macio 
(baixa dureza), é altamente maleável e dúctil, bom condutor 
elétrico, embora não seja magnético, é altamente resistente 
à corrosão e um mau condutor de calor. Funde-se a 327ºC. 
 
É resistente à água do mar e aos ácidos, mas é 
fortemente atacado por substâncias básicas. Oxida-se com facilidade em contato com o 
ar. Outras propriedades que permitem as variedades de aplicações são: alta densidade,