CONFORMAÇÃO MECÂNICA E SOLDAGEM-mesclado

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E-BOOK
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E SOLDAGEM
Conformação mecânica - metalurgica
APRESENTAÇÃO
Você já se perguntou, por exemplo, como o aço pode transformar-se em uma lâmina de faca — 
ou o cobre em fios que conduzem eletricidade? São metais, elementos essenciais para o setor 
industrial, que passaram por modificações até chegarem a esses formatos. E isso ocorre por 
meio do processo de conformação. Antes de entender como se processa essa conformação, 
devemos compreender a estrutura dos metais. 
 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar conceitos fundamentais de estrutura 
cristalina dos metais, que será a base para entender o que é deformação plástica do cristal, 
conformabilidade plástica e suas propriedades. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Descrever os principais conceitos fundamentais de estrutura cristalina dos metais.•
Identificar os conceitos e efeitos de deformação plástica do cristal e da solidificação dos 
metais.
•
Relacionar as características das estruturas dos metais com a conformabilidade plástica e 
suas propriedades.
•
DESAFIO
Imagine que você faz parte de um grupo de engenheiros e realizou uma fotomicrografia, isto é, 
utilizou um microscópio junto à camêra, para ampliar em nove vezes a imagem de um metal 
cortado e polido. Seu objetivo é entender o comportamento das amostras de cobre policristalino 
de elevada pureza. 
 
O resultado é o que você vê na imagem a seguir.
Seu desafio é descrever o que aconteceu ao material para apresentar este efeito visual.
INFOGRÁFICO
Ao estudar conformação mecânica, você irá se deparar frequentemente com o termo 
discordância. Saber o significado deste termo e a relação dentro do processo de conformação é 
importante para entender o tema desta Unidade de Aprendizagem.
Acompanhe, no infográfico, as representações gráficas da estrutura da discordância.
CONTEÚDO DO LIVRO
Na indústria metalúrgica, são colocados em prática os conhecimentos de Engenharia e Ciências 
dos Materiais, aos quais nos confere a capacidade de entender a estrutura cristalina dos metais, 
além de planejar e antecipar métodos e processos a fim de desenvolver e melhorar a 
conformação mecânica de acordo com os objetivos dos produtos finais.
Acompanhe o capítulo Metalúrgica, do livro Conformação mecânica e soldagem, que serve de 
referencial teórico para esta Unidade de Aprendizagem.
Boa leitura.
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
André Shataloff
 
Conformação mecânica: 
metalúrgica
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste capítulo, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
 � Descrever os principais conceitos fundamentais de estrutura cristalina 
dos metais.
 � Categorizar os conceitos fundamentais de deformação plástica do 
cristal, sistemas de escorregamento e os efeitos das discordâncias.
 � Relacionar os principais fundamentos sobre contorno de grão, encru-
amento, recozimento, recristalização, texturas e anisotropia, fratura 
dúctil, conformabilidade plástica e seus principais tipos.
Introdução
Os metais são produzidos e disponibilizados pela indústria metalúrgica 
em diversos formatos, como blocos, tarugos, vigas, placas grossas, mé-
dias e finas, lingotes etc. Para a simples entrega destes formatos, já foi 
necessária a conformação mecânica inicial desses metais. Para entender 
como se processa essa conformação, é preciso compreender inicialmente 
a estrutura dos metais, de que maneira ela favorece a maleabilidade, 
quais as variáveis pós-processo de deformação, além da correção e da 
obtenção das propriedades mecânicas desejadas.
Neste texto, você estudará conceitos fundamentais de estrutura cris-
talina dos metais necessários para se entender o que favorece a deforma-
ção plástica do cristal e, por sua vez, relacionar as características dessas 
estruturas objetivando a conformabilidade plástica e as propriedades 
finais desses metais.
U N I D A D E 1
Fundamentos da estrutura cristalina dos metais
Conforme a regularidade do arranjo atômico dos metais na solidificação, um 
padrão se repete tridimensionalmente desde a ligação de cada átomo e seus 
vizinhos, formando uma estrutura cristalina. O padrão de formação constante 
é a principal característica das estruturas cristalinas, cujas imperfeições darão 
o tom das propriedades mecânicas desse material.
Quando observamos pequenas formações, entidades repetitivas, ao longo 
de uma cadeia de estruturas cristalinas, as denominamos célula unitárias. 
Na família dos metais há formatos diferenciados dessas células, a exemplo 
das formas cúbicas, dos paralelepípedos e dos prismas com três conjuntos de 
faces paralelas.
Segundo Callister e Rethwisch (2014), no caso dos metais há três estruturas 
cristalinas relativamente comuns que abrangem a maioria dos casos, sendo:
 � cúbica de faces centradas (CFC);
 � cúbica de corpos centrados (CCC);
 � hexagonal compacta (HC).
Quando no centro das faces há um átomo e nos demais vértices há mais de 
um, se trata da estrutura CFC, de geometria cúbica. Materiais como alumínio, 
chumbo, cobre, níquel, ouro, platina, prata, dentre outros, participam deste 
grupo. Estão organizados nesta formação oito átomos nos vértices e seis 
átomos nas faces.
Na estrutura CCC, em que há um único átomo no centro e os demais nos 
vértices, estão metais como cromo, ferro (α), molibdênio e tungstênio.
Conformação mecânica: metalúrgica2
Figura 1. Principais formas de estruturas cristalinas nos metais.
Fonte: Smith e Hashemi (2012, p. 63, 65, 66).
(1a) (1b) (1c)
(2a) (2b) (2c)
a
c
Fator de empacotamento
De acordo com Smith e Hashemi (2012), ao adotarmos uma célula unitária 
ao modo de conjunto de esferas rígidas, podemos calcular o percentual de 
ocupação do espaço conforme esse arranjo celular. Um exemplo de 0,60 de 
fator de empacotamento (FEA) significa que 40% do espaço da célula unitária 
possui espaço vazio. 
A relação entre o volume total das esferas (VE) pelo volume total da 
célula unitária (VC) é o fator de empacotamento: FEA = VE ÷ VC
O valor de FEA quanto aos padrões de células unitárias para CCC é de 
0,68, enquanto CFC é 0,74 e HC é 0,74, igual ao CFC. No aço, a célula unitária 
CCC é chamada de ferrita; e a CFC, de austenita. A variação desse fator será 
determinante para se entender, por exemplo, no caso do aço, a facilidade ou 
a dificuldade de a solubilização sólida do Fe-Fe3C, Ferro–Carbono, mudar à 
medida que se altera o padrão da célula unitária em função dos processos de 
transformação, utilizando o diagrama de transformação tempo–temperatura 
(TTT).
3Conformação mecânica: metalúrgica
O diagrama de transformação de contínuo resfriamento, ou diagrama de transformação 
tempo temperatura (TTT), indica o tempo necessário para uma fase se decompor em 
outras fases continuamente para diferentes taxas de transferência de calor (SMITH; 
HASHEMI, 2012).
Para saber mais sobre isso, leia o texto “Estruturas longe 
das condições de equilíbrio” (CARDOSO et al., 2017) 
https://goo.gl/TVBUjp
Deformação plástica do cristal, sistemas de 
escorregamento e discordâncias
As discordâncias, segundo Askeland e Wright (2014), são muito importantes 
em metais e ligas metálicas, como o aço, na forma de um mecanismo para a 
deformação plástica. Podemos definir a deformação plástica como o resultado 
de tensões aplicadas, gerando movimento das discordâncias, se acumulando 
no efeito do escorregamento de grupos de discordâncias e produzindo uma 
deformação permanente. 
A discordância é importante para a deformação dos metais, pois favorece 
pouca energia na sua deformação. A não existência dessas falhas tornaria mais 
difícil a conformação e os processos metalúrgicos. O entendimento dessas 
discordâncias é a base para se compreender as propriedades mecânicas dos 
metais.
Conformação mecânica: metalúrgica4
De acordo com Smith e Hashemi (2012), a maior parte das ligas no campo 
da engenharia é policristalina. A condição do policristalinos implicater grãos; 
os contornos de grãos promovem obstáculos ao movimento de deformação 
impostos por tensões. Um grão fino resulta em comportamento mais isotrópico 
do material, igual em todas as direções nas quais são solicitados esforços.
De acordo com Callister e Rethwisch (2014), as discordâncias não se movem 
igualmente em todas as direções, mas sim ocorrem em um plano preferencial 
de escorregamento e acabam por orientar uma direção de escorregamento. 
Sistema de escorregamento é a combinação de plano e direção de escorrega-
mento. Esse sistema depende da estrutura cristalina do metal, podendo existir 
diversos sistemas no material policristalino.
Principais imperfeições 
Segundo Smith e Hashemi (2012), as imperfeições nas redes cristalinas são 
classificadas em:
a) Defeitos adimensionais — de dimensão zero — ou pontuais: corres-
pondem à posição atômica, a exemplo da falta de um átomo, ou à 
presença de um átomo extra, o intersticial. Quando existem impurezas 
intersticiais, também podem provocar defeitos pontuais.
b) Defeitos unidimensionais ou lineares — discordâncias: são defeitos 
em torno de uma linha. Os dois tipos principais são de cunha (aresta) 
e hélice (espiral). 
c) Defeitos bidimensionais: incluem os contornos de grãos e as super-
fícies. Sua tipologia são defeitos planares, contornos entre os grãos, 
maclas, contornos de grão com alto ângulo e baixo ângulo, falhas de 
empilhamento e torções.
d) Defeitos macroscópicos tridimensionais ou volumétricos: resultados 
de soma de defeitos pontuais formando um vazio ou poro. Variação 
dimensional entre nanômetros e centímetros.
5Conformação mecânica: metalúrgica
Na Figura 2, apresentamos os principais tipos de defeitos presentes nos 
metais, classificados de acordo com suas geometria e forma.
Figura 2. Principais tipos de defeitos e imperfeições cristalinas nos metais.
Fonte: Modificada de Smith e Hashemi (2012, p. 109, 113).
Defeito pontual:
vazios ou lacunas
Defeito pontual:
intersticial
Defeito 
linear:
cunha Defeito planar: esquema 
de um contorno de baixo
ângulo torcido
Defeito planar: contorno
de baixo ângulo formado
por discordância de arestaDefeito linear: hélice
Solidificação dos metais e seus efeitos
A compreensão das etapas de solidificação de metais e ligas é necessária para 
se entender as características dos materiais e a evolução estrutural ocorrida 
durante as etapas de conformação mecânica.
O grão, segundo Askeland e Wright (2014), é uma parte do material na qual 
o arranjo de átomos é praticamente idêntico. A orientação da estrutura neste 
grão tende a ser diferente dos demais grãos vizinhos. O contorno do grão é 
o limite; a superfície delimitadora entre os grãos busca por acomodação. Os 
grãos produzem tensões de tração e compressão entre si. 
As propriedades mecânicas dos metais e ligas dependem do tamanho do 
grão e do tamanho da área de contorno.
Conformação mecânica: metalúrgica6
É importante saber mais sobre o aço, um dos principais 
metais utilizados na indústria. Leia o texto “Guia do aço” 
(ARCELOR MITTAL, 2017) e aproveite para aprofundar seus 
conhecimentos sobre este material.
https://goo.gl/1zbs1N
A formação do grão
O processo de solidificação segue as etapas de formação de núcleos estáveis no 
líquido — nucleação —, em sequência o crescimento dos núcleos, formando 
os cristais, e a posterior formação de uma estrutura de grãos.
Segundo Smith e Hashemi (2012), a nucleação pode ocorrer de duas formas: 
homogênea e heterogênea. No caso da nucleação homogênea, o próprio líquido 
fornece átomos para formar os núcleos. Na heterogênea, o início do processo 
de nucleação de partículas sólidas é formado sobre o recipiente quando o metal 
líquido utilizado no molde interage nas impurezas encontradas na própria 
cavidade do molde.
Devido às impurezas e variações de temperaturas, praticamente sempre 
ocorrerá na indústria a nucleação heterogênea.
O crescimento de cristais e a formação de uma 
estrutura de grãos
A descrição das fases de solidificação pode ser observada na Figura 3:
1. surgimento dos núcleos no líquido, conforme a Figura 3a;
2. rearranjo dos átomos em um modelo regular, agrupando-se em orien-
tações díspares, diferentes aos demais, conforme a Figura 3b;
3. a solidificação completa dos grãos demarcada através dos contornos, 
conforme a Figura 3c.
7Conformação mecânica: metalúrgica
Figura 3. Etapas de solidificação dos materiais.
Fonte: Modificada de Smith e Hashemi (2012, p. 98).
Líquido
Cristais que
formarão 
grãos
Contornos
de grãos GrãoLíquido
Núcleo
(a) (b) (c)
Em metais relativamente puros, como mostrado na Figura 4a, podem ser 
formados dois tipos de grãos: equiaxiais e colunares. Somente nos casos em 
que a solidificação for semelhante em todas as direções, os grãos equiaxiais se 
apresentarão ao lado das paredes frias do molde, como na Figura 4b. Os grãos 
colunares são mais grosseiros e acabam por se solidificar perpendicularmente 
ao núcleo, seguindo a direção do esfriamento, de fora para o centro, seguindo 
o núcleo mais quente e último a esfriar da peça. A eliminação desses grãos 
grosseiros pode ser corrigida por meio de refinadores de grãos.
Figura 4. Esquema de estrutura de grão de um metal solidifcado.
Fonte: Smith e Hashemi (2012, p. 102).
Grãos colunares
Molde
(a) (b)
Grãos
equiaxiais
Conformação mecânica: metalúrgica8
O encruamento
Vlack e Hall (1984) definem o encruamento — endurecimento por deforma-
ção — como o aumento de dureza e de resistência decorrente da deformação 
plástica. Observe que nos ensaios laboratoriais demonstra-se aumento de 
dureza devido a essa deformação, acompanhado por aumento nos limites de 
resistência e limite de escoamento, entretanto com redução da ductilidade. 
Para corrigir o excesso de dureza e o aumento da fragilidade do material 
são utilizados os tratamentos térmicos (Figura 5).
Figura 5. Demonstração de dois tipos de tratamentos térmicos do alumínio policristalino.
Fonte: Smith e Hashemi (2012).
Tratamentos térmicos
Acúmulo 
de tensões
pós-conformação
Tratamento térmico
Alívio de tensões
Tratamento térmico
Recozimento
Fotomicrogra�as 
após deforação a frio 
obtendo grãos
fortemente alongados.
Fotomicrogra�as após alívio de tensões, 
aquecida durante 1h a 302ºC.
Fotomicrogra�as após ser recozida, 
durante 1h a 316ºC.
Opção 2
Opção 1
Para corrigir os efeitos que ocorrem durante e depois da conformação dos metais, 
devemos nos inteirar dos tratamentos térmicos.
Lembre-se: os tratamentos específicos podem funcionar para determinado material, 
cristal, estruturas policristalinas etc, e não ter o menor efeito em um segundo caso. 
Observe as características de cada material!
9Conformação mecânica: metalúrgica
Tratamentos térmicos
Os tratamentos térmicos são formas de alterar as propriedades dos metais; 
entretanto, devido a inúmeras aplicações, o aço é largamente utilizado e res-
ponde a grandes variações de propriedades físico-químicas pelo fato de ser 
uma solução sólida de ao menos dois elementos, o ferro e o carbono.
Quatro dos tratamentos térmicos usuais empregados para os aços são: 
alívio de tensões, recozimento pleno, normalização e esferoidização. Esses 
tratamentos térmicos são usados para as seguintes finalidades: (1) eliminar 
os efeitos do trabalho a frio; (2) controlar o endurecimento por dispersão; ou, 
ainda, (3) melhorar a usinabilidade (ASKELAND; WRIGHT, 2014).
O tratamento para alívio de tensões é aplicado ao aço perto de 0,25% de 
carbono, tendo como principal objetivo eliminar o encruamento desse material. 
Para tal é aquecido a temperaturas ainda baixas ao aço, entre 80º e 170ºC, 
abaixo da faixa de austenitização.
O recozimento
No recozimento, segundo Askeland e Wright (2014), o aço é aquecido para 
produzir uma austenita homogênea e monofásica (fase γ, CFC), em um processo 
de austenitização. Para se atingir o recozimento pleno, uma vez homogenizado 
o material, o aço é deixado resfriar dentro do forno lentamente, permitindo a 
produção de perlita grosseira.O processo conhecido por normalização é semelhante ao recozimento; 
entretanto se deseja a perlita fina obtida através de resfriamento mais rápido, 
exposto ao ar, em vez de deixar no forno. Na normalização, a resistência 
mecânica é mais alta, e no recozimento o material fica mais dúctil.
A recristalização
Devido à necessidade de combinar tenacidade e resistência, vimos a impor-
tância do recozimento para chegar à ductilidade desejada. A fim de efetivar 
um bom tratamento térmico de recozimento é preciso conhecer a temperatura 
de recristalização e a variação dos tamanhos dos grãos. 
A recristalização, de acordo com Askeland e Wright (2014), é o processo de 
formação de novos grãos por meio do aquecimento de um material previamente 
deformado a frio. Em temperaturas mais altas de recozimento, a recuperação 
Conformação mecânica: metalúrgica10
e a recristalização ocorrem de maneira rápida, formando uma estrutura fina 
de grãos recristalizados.
O efeito é simples: os grãos menores são unidos a outros, aumentando seu 
tamanho, e em cascata absorvem outros menores. Não é sempre desejada a 
recristalização, pois há perda de propriedades mecânicas e o material amolece. 
Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são: 
 � aumento ou diminuição da dureza; 
 � aumento da resistência mecânica; 
 � melhora da ductilidade; 
 � melhora das propriedades de corte; 
 � melhora da resistência ao desgaste; 
 � melhora da resistência à corrosão; 
 � melhora da resistência ao calor; 
 � melhora da usinabilidade; 
 � modificação das propriedades elétricas e magnéticas;
 � remoção ou alívio de tensões internas no material.
Para obter mais informações, leia o texto “Aços-liga, efeitos 
dos elementos de liga, propriedades mecânicas” (INFO-
MET, 2017), sobre aplicação de tratamentos térmicos em 
soldagens.
https://goo.gl/ibwaZA
As texturas
De acordo com Askeland e Wright (2014), a deformação plástica — seja a 
frio ou a quente — gera uma microestrutura em grãos alongados em razão 
da exposição às tensões mecânicas. Processos de fabricação como a extru-
11Conformação mecânica: metalúrgica
são e a trefilação produzem uma textura do tipo fibra, que é o alinhamento 
preferencial das direções cristalinas. A expressão fibra deriva dos grãos e 
inclusões alongados na direção paralela ao eixo do produto extrudado ou na 
trefilação, como no caso dos fios de arame mais resistentes à tração devido 
ao alinhamento do material. A orientação do material demonstrado por tex-
turas deflagra o comportamento de os grãos girarem e se alongarem em certa 
direção, implicando a alteração de planos cristalográficos e favorecendo o 
comportamento anisotrópico. A textura cristalográfica pode indicar também 
a variação em propriedades óticas, magnéticas e elétricas.
A anisotropia dos metais
Segundo Callister e Rethwisch (2014), as propriedades físicas dos monocris-
tais de algumas substâncias dependem da direção cristalográfica na qual as 
medições são feitas. Isto significa que de acordo com as direções dos ensaios, 
grandezas referentes ao índice de refração, ao módulo de elasticidade e à 
condutividade elétrica podem variar. Esse efeito entre a direcionalidade e as 
propriedades é denominado anisotropia. Quando o material possui o mesmo 
comportamento independente da direção, chamamos de substâncias isotrópicas. 
Quanto maior a assimetria estrutural, maior será a anisotropia; quanto maior 
a simetria, menor é este efeito.
A fratura dúctil
Callister e Rethwisch (2014) definem a fratura simples a exemplo da separação 
de um corpo em duas ou mais partes, fruto da imposição de uma tensão de 
natureza estática em temperaturas abaixo do ponto de fusão. As fraturas 
podem ser de outras origens, como a fadiga — tensões cíclicas, ou mesmo de 
afluência — e a deformação em temperaturas elevadas.
As fraturas podem se dividir em dúctil ou frágil, e ambas se desenvolvem 
da formação da trinca, em primeiro lugar, e da posterior propagação até a 
ruptura. Quando frágeis, ocorrem rapidamente sem aviso prévio. A fratura 
dúctil é mais previsível devido ao tempo de propagação da trinca e necessita 
de mais energia de deformação, ocorrendo em materiais mais tenazes.
Conformação mecânica: metalúrgica12
Quando observamos diversos materiais, podemos distingui-los em três 
categorias:
a) o frágil, a exemplo do giz, que ao ser tracionado rapidamente se rompe, 
não diminuindo a secção transversal e não escoando o material antes 
da separação em dois pedaços;
b) o moderadamente dúctil, como o aço, que reduz gradativa e modera-
damente a secção transversal até romper-se, gerando uma área visível 
de propagação da trinca inicial até sua ruptura;
c) o altamente dúctil, como plásticos esticando e diminuindo sua secção até 
a ruptura, deflagrando uma capacidade de escoamento que os materiais 
metálicos não possuem.
Ao analisar a formação cristalina dos metais e suas imperfeições, desta-
cando as discordâncias, observamos o papel fundamental do escoamento das 
estruturas e o esticar de grãos, permitindo uma deformação previsível típica 
de materiais como o aço, a qual se prevê por meio de margens de segurança 
atendendo aplicações do dia a dia, desde os cabos utilizados em elevadores, 
até a estrutura de determinado prédio capaz de resistir a tensões além do 
dimensionado, avisando a sua iminente ruptura.
A conformabilidade plástica
Para transformar os metais em produtos são aplicados diversos processos e 
recursos, observando-se as propriedades dos materiais para sua produção. Sob 
o ponto de vista da conformabilidade plástica, o foco é na aptidão dos metais 
em se deformar através de tensões, e, em determinados casos, no aumento 
de temperatura para se moldar, conformar, adotar nova forma em um único 
processo de fabricação ou ao longo de processos até assumir as dimensões 
do produto final.
A característica dos materiais metálicos para atender essa conformação 
não seria apenas a deformação elástica, não permanente, pois neste caso as 
tensões aplicadas não alteram a forma do blank ou do melhor material de base. 
A deformação plástica é a característica necessária à conformabilidade, per-
mitindo ao material ser laminado, extrudado e estampado, dentre os variados 
processos de fabricação mecânica.
13Conformação mecânica: metalúrgica
De acordo com Callister e Rethwisch (2014), a deformação plástica cor-
responde à quebra de ligações com os átomos vizinhos originais e, então, à 
formação de ligações com novos átomos vizinhos, conforme um grande nú-
mero de átomos ou moléculas se move em relação aos outros. Com a remoção 
da tensão, não se retorna às posições originais, fruto das discordâncias das 
estruturas cristalinas e consequentemente do processo de escorregamento, 
permitindo ocorrer tal transformação.
Segundo Bresciani et. al. (1997), os processos de conformação podem ser 
divididos em dois grupos: processos mecânicos promovendo deformações 
através de tensões externas, podendo estar a altas temperaturas, sem a sua 
liquefação; e processos mecânicos promovendo deformações através de tensões 
externas, podendo estar a altas temperaturas, liquefazendo e fundindo, ou atra-
vés da difusão de partículas metálicas, a exemplo do processo de sinterização.
Os processos de conformação mecânicos são de conformação plástica e, 
geralmente, a tensão inferior está ao limite de ruptura. Quando trabalha acima 
deste limite, ocorre a retirada de material, o cavaco, denominando-se usinagem.
Os estágios de conformação — seja um ou vários estágios — atendem o 
princípio de fabricar peças no estado sólido, com características controladas, 
obtendo desta forma propriedades mecânicas, qualidade superficial, forma 
e dimensão.
As formas de classificação dos processos de conformação plástica podem 
ser:
1. tipo de esforço preponderante;
2. temperatura de trabalho;
3. forma do material base ou produto final;
4. abrangência da região deformada, parcial ou total;
5. tipo de fluxo do material, contínuo ou intermitente;
6. tipo de produto obtido,acabado ou semiacabado.
Bresciani et. al. (1997) definem cinco tipos de classificação dos processos de 
conformação de acordo com o tipo de esforços predominantes (Figura 6), sendo:
1. conformação à compressão direta — predomina a solicitação externa por 
compressão sobre a peça, sendo exemplos a laminação e o forjamento;
2. conformação à compressão indireta — as forças externas são de tração 
ou compressão, e a conformação, indireta, devido à reação da matriz 
sobre a peça. A trefilação e a extrusão de tubos e fios e a estampagem 
profunda são exemplos disso;
Conformação mecânica: metalúrgica14
3. conformação à tração — aplicação de forças em suas extremidades, a 
exemplo de estiramento de chapas;
4. conformação a cisalhamento — aplicação de forças cisalhantes, apenas 
torcendo ou cortando, a exemplo de torção de barras e corte de chapas;
5. conformação à flexão — aplicação de momento fletor, modificando a 
forma, a exemplo de dobra de chapas, peças e chapas.
Classificação simplificada dos processos de conformação
Figura 6. Esquema simplificado da classificação dos processos de conformação.
Fonte: Bresciani et al. (1997). 
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in
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ção
Estampagem
Forjam
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a
a
a
a
a
a
a
15Conformação mecânica: metalúrgica
ARCELOR MITTAL. Guia do aço. [S.l.]: Arcelor Mittal, [2017]. Disponível em: <http://
brasil.arcelormittal.com.br/pdf/quem-somos/guia-aco.pdf>. Acesso em: 11 dez. 2017.
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage 
Learning, 2014.
BRESCIANI, E. F. et al. Conformação plástica dos metais. 5. ed. São Paulo: Unicamp, 1997.
CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Fundamentos da ciência e engenharia dos materiais: 
uma abordagem integrada. Rio de Janeiro: LTC, 2014.
CARDOSO, A. V. Et al. (Coord.). Estruturas longe das condições de equilíbrio. In: CAR-
DOSO, A. V. Et al. (Coord.). Ciência dos materiais multimídia. [S.l.: CETEC, 2017]. Disponível 
em: <http://www.cienciadosmateriais.org/index.php?acao=exibir&cap=13&top=11
4&fig=121>. Acesso em: 11 dez. 2017.
INFOMET. Aços-liga, efeitos dos elementos de liga, propriedades mecânicas. [S.l.]: InfoMet, 
2017. Disponível em: <http://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.
php?codConteudo=8>. Acesso em: 11 dez. 2017.
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012.
VLACK, V.; HALL, L. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 1984.
Leitura recomendada
NOVO INFOSOLDA.COM.BR 4.0 – O portal Brasileiro da Soldagem. [S.l.]: InfoSolda, 
c2013. Disponível em: <http://www.infosolda.com.br/biblioteca-digital.html>. Acesso 
em: 24 nov. 2017.
Conformação mecânica: metalúrgica16
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
Conteúdo:
DICA DO PROFESSOR
O que faz um material ser maleável e ter diferentes formatos enquanto que em outros isso não é 
possível? A resposta está na estrutura dos átomos que compõem esse material. Para entender 
mais sobre esse tópico e qual a relação com o processo de conformação mecânica-metalúrgica, 
assista à dica do professor, a seguir.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
EXERCÍCIOS
1) Sobre as principais formas de estruturas cristalinas dos metais, analise a figura e assinale a 
alternativa que melhor define os significados, seguindo a ordem de exposição (a), (b) e (c):
A) Células unitárias isoladas, (a) CCC, (b) CFC e (c) HC
B) Células unitárias das principais estruturas cristalinas, (a) HC, (b) CFC e (c) CCC
C) Células unitárias isoladas, (a) HC, (b) CCC e (c) CFC
D) Células unitárias com esferas rígidas, (a) HC, (b) CCC e (c) CFC
E) Células unitárias das principais estruturas cristalinas, (a) HC, (b) CCC e (c) CFC
2) Sobre a solidificação de metais e a formação de grãos, temos uma situação em que há 
o crescimento de núcleos estáveis e a formação de uma estrutura de grãos de dois 
tipos de estruturas: grãos equiaxiais e grãos colunares. Qual grupo de materiais 
melhor adequa-se a esse perfil?
A) Metais policristalinos
B) Metais monocristais
C) Polímeros sintéticos
D) Metais relativamente puros
E) Metais relativamente puros com refinadores de grãos.
3) Testes laboratoriais demonstram o aumento de dureza devido à deformação plástica, 
acompanhado por um aumento nos limites de resistência e limite de escoamento. A 
qual característica estamos nos referindo?
A) Nitretação
B) Encruamento.
C) Ductilidade
D) Martêmpera
E) Recozimento
4) Qual o nome dado ao processo de formação de novos grãos por meio do aquecimento 
de um material previamente deformado a frio, em que há, por vezes, a perda de 
propriedades mecânicas e o amolecimento do material devido a temperaturas 
elevadas por determinado período?
A) Cementação
B) Recozimento
C) Têmpera
D) Texturização
E) Recristalização
5) Qual característica dos materiais metálicos está relacionada diretamente ao 
significado das variações das direções de ensaios, grandezas referentes ao índice de 
refração, módulo de elasticidade e condutividade elétrica?
A) Ductilidade
B) Cristalografia
C) Anisotropia
D) Policristalinidade
E) Soluções intersticiais
NA PRÁTICA
Você sabe responder qual a relação entre a fabricação de uma latinha de refrigerante e o nosso 
assunto de estudo? Pois trata-se de um processo de conformação mecânica-metalúrgica. Para 
entender um pouco mais sobre isso, acompanhe o conteúdo a seguir.
SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Assista à videoaula sobre Estrutura cristalina e imperfeições:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Assista ao vídeo que mostra um exemplo de conformação, neste caso, a transformação do 
ferro gusa em aço:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Para saber mais sobre o processo de conformação plástica, consulte o trabalho 
Conformação plástica dos metais:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Conformação mecânica – efeitos da 
temperatura na conformação
APRESENTAÇÃO
O alumínio é um elemento encontrado na natureza em forma de minério. Ao passar por 
processos químicos, torna-se um metal puro, pronto para ser matéria-prima de indústrias. É 
possivel, por exemplo, utilizar o metal na fabricação de latas. Essa mesma latinha, ao ser 
reciclada, é aquecida até que o alumínio torne-se líquido. A partir desse ponto, pode-se gerar 
outros produtos ou obter formas específicas. Veja que as etapas citadas alteram as 
propriedades dos metais e mudam suas características mecânicas; há um elemento essencial 
em todas elas: a temperatura. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você entenderá o motivo da temperatura ser fator importante 
para o processo de conformação de metais.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Identificar as características da recristalização efetiva.•
Relacionar os impactos associados à geração de calor nos processos de conformação de 
metais.
•
Analisar os efeitos da temperatura no processo de conformação de metais.•
DESAFIO
Em uma aula sobre conformação mecânica, seu professor lançou um desafio: forneceu três 
amostras fotomicrográficas, ampliadas 200 vezes, de um processo produtivo específico, 
extraídas em etapas diferentes do mesmo produto, o aço SAE 1006. O metal sofreu processos de 
conformação mecânica, e cada pedaço foi preparado a partir do final de cada etapa realizada. As 
amostras foram dispostas em ordem aleatória, e o desafio dos alunos é ordená-las de forma 
correta e justificar as mudanças ocorridas. 
 
Você topa esse desafio? Conseguiria ordenar as amostras e justificá-las?
INFOGRÁFICO
O trabalho a frio afeta as propriedades do material, e devemos entender os limites de 
alongamento, pois, se necessária uma deformaçãomaior, o recozimento entre etapas é 
recomendado. Já a geração de calor e os efeitos nos processos, além do custo de produção, 
interferem diretamente no material. Temos também as tecnologias modernas de simulação que 
nos favorecem na análise das características finais dos produtos. 
 
Acompanhe, no infográfico, três exemplos de representação gráfica dos efeitos da temperatura 
na conformação.
CONTEÚDO DO LIVRO
Saber os efeitos da temperatura na estrutura cristalina dos metais é ponto importante, afinal, a 
temperatura tem grande influência na etapa de conformação mecânica dos metais.
Acompanhe o capítulo Efeitos da temperatura na conformação, do livro Conformação mecânica, 
que serve de referencial teórico para esta Unidade de Aprendizagem.
Boa leitura.
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
André Shataloff
 
Conformação mecânica: 
efeitos da temperatura 
na conformação
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste capítulo, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
 � Descrever os principais conceitos associados aos efeitos da tempe-
ratura sobre a recristalização efetiva dos processos de conformação 
de metais. 
 � Relacionar os conceitos associados à geração de calor nos processos 
de conformação de metais.
 � Reconhecer os efeitos da temperatura sobre os processos de con-
formação de metais.
Introdução
Os metais são produzidos e disponibilizados pela indústria metalúrgica 
em diversos formatos, tais como: blocos, tarugos, redondos, vigas, placas 
grossas, médias e finas, lingotes etc. A conformação mecânica pode ser 
feita em produtos primários ou secundários, ou seja, produtos acabados 
a partir do derretimento do metal em sua formação inicial, na qual se 
aproveita a condição de fluidez do material para gerar produtos ou para 
obter formas específicas que serão transformadas em fase subsequente. 
Esses processos de produção provocam o aquecimento, a conformação 
e o esfriamento, alteram as propriedades dos metais e mudam as carac-
terísticas mecânicas. Para garantir as propriedades, devem-se observar 
as composições químicas das estruturas e aplicar formas de correção da 
recristalização, recuperando e atendendo as necessidades.
Neste texto, você vai estudar conceitos associados aos efeitos da 
temperatura sobre a recristalização efetiva dos processos de conformação 
de metais e, por sua vez, relacionar a geração de calor com os efeitos da 
temperatura sobre os referidos processos.
Efeitos da temperatura na recristalização 
efetiva
Conforme a regularidade do arranjo atômico dos metais na solidificação, um 
padrão se repete tridimensionalmente desde a ligação de cada átomo e seus 
vizinhos, formando uma estrutura cristalina. Um padrão de formação constante 
é a principal característica das estruturas cristalinas cujas imperfeições darão 
o tom das propriedades mecânicas desse material. Por conta da necessidade de 
características mecânicas exigentes e desenvolvimento de novos materiais, a 
indústria cada vez mais utiliza materiais policristalinos, ou seja, ligas metálicas. 
De acordo com Smith e Hashemi (2012), a maior parte das ligas no campo da 
engenharia são policristalinas. A condição dos materiais policristalinos implica 
em ter grãos espalhados na estrutura, ou seja, durante a solidificação surgem 
diversos núcleos aos quais vão se formando estruturas celulares desorientadas 
uns dos outros grãos, o que leva à condição de grande capacidade de deforma-
ção, além de não haver uma única estrutura cristalina. Os contornos de grãos 
promovem obstáculos ao movimento de deformação impostos por tensões. 
Um grão fino resulta em um comportamento mais isotrópico do material, 
igual em todas as direções às quais são solicitadas esforços. Caso determinado 
material tenha grãos mais refinados, teremos maior resistência à movimentação 
da estrutura, o que dificulta a deformação. 
Há uma relação entre a dureza e o tamanho do grão, isto é, quanto menor 
o diâmetro dos grãos, maior a tensão para atingir o limite de escoamento. 
Uma justificativa para a dificuldade do escoamento dos grãos menores é 
o desencontro das discordâncias de um determinado grão aos dos demais e, 
conforme o raio diminui, o escorregamento das falhas diminui o espaço da 
deformação, tornando o material mais resistente.
Efeito da deformação plástica a frio no aumento da 
resistência mecânica dos metais
Segundo Smith e Hashemi (2012), a densidade da discordância aumenta em 
função da deformação a frio, provocando a interação entre as discordâncias 
previamente existentes e as geradas pela ação da deformação. O nome desse 
fenômeno é encruamento, no qual o material endurece em virtude do aumento 
das discordâncias.
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação2
O encruamento ou endurecimento ajuda a aumentar a resistência mecâ-
nica de alguns metais, tais como os utilizados na trefilação, melhorando sua 
resistência à tração e o limite de escoamento.
Na Figura 1 podemos observar uma liga metálica de 70% Cu-30% Zn, o 
conhecido latão, cujas propriedades de resistência à tração sobem à medida 
que aumentamos o alongamento a frio. Um exemplo seria, na condição inicial, 
termos, para zero de trabalho a frio, uma capacidade de resistência à tração de 
46 Ksi. Uma vez que se trabalha a frio em 43%, o limite de resistência à tração 
passa para 80 Ksi, ao passo que seu limite de escoamento cai para 10 Ksi. Tal 
valor mostra a variação da capacidade de trabalho do material em função da 
deformação a frio. Para melhorar o limite de escoamento, podemos recuperar 
ou recristalizar o metal, favorecendo o restabelecimento de características 
desejadas ao produto final.
Figura 1. Porcentagem de deformação a frio em função do limite de resistência à tração 
e alongamento até a quebra da liga 70% de Cu-30% de Zn.
Fonte: Adaptada de Smith e Hashemi (2012, p. 184).
120
100
80
60
40
20
60
40
20
200 10 40
% de trabalho a frio
Alongamento
Limite de escoamento (MPa)
Li
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sis
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nc
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aç
ão
 e
 li
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 (K
si)
Limite de resistência à tração
70% Cu-30% Zn
%
 d
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al
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ga
m
en
to
30 6050
3Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
Recristalização
De acordo com Smith e Hashemi (2012), se aquecermos o material a tempera-
turas abaixo da faixa de recristalização do material, ou seja, não permitindo a 
nucleação de novos grãos na estrutura metálica, ocorrerá apenas o alívio das 
tensões internas do metal. Na Figura 2, a curva das tensões internas residuais 
cai significativamente, a ductilidade aumenta e a dureza altera pouco.
Atingindo a temperatura de recristalização, poderá ocorrer recristalização 
primária por meio do surgimento da nucleação dentro dos grãos maiores, 
deformados, ou o crescimento de subgrãos formados nos contornos dos grãos 
e que tendem a migrar das regiões fortemente deformadas, aliviando, assim, 
a energia interna do material. A resistência à tração decai, aumentando in-
versamente a ductilidade. 
Figura 2. Efeito do recozimento na alteração da estrutura e propriedades me-
cânicas de um metal em função do aumento da temperatura.
Fonte: Adaptada de Smith e Hashemi (2012, p. 184).
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de Resistência
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Ductilidade
Dureza
Novos grãos
Recristalizado
Aumento de temperatura
Deformado a
frio e recuperado
Recuperado
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação4
Variáveis observadas no processo de recristalização, segundo Smith e Hashemi 
(2012): 
 � a recristalização necessita do encruamento, uma deformação significativa anterior;
 � a temperatura deverá ser maior para que se perceba o efeito em pequenas 
deformações;
 � o trabalho em temperaturas mais altas diminui o tempo de trabalho;
 � quanto maior a deformação, menor o tamanho do grão formado e menor a tem-
peratura de trabalho;
 � nos materiais de grãos maiores, a deformação deverá sergrande, tornando signi-
ficativa a recristalização;
 � a adição de elementos de liga aumenta a temperatura de recristalização: quanto 
mais puro o metal, menor será a temperatura de trabalho.
Veja o vídeo Properties and Grain Structure [Aprofundando 
conhecimentos em propriedades de grãos e estruturas] 
– legendado. Disponível em: 
https://goo.gl/vPz9jB
Geração de calor nos processos de conformação
Segundo Weiss (2012), a maioria dos metais inicia o processo de conformação 
por meio da fundição via fornos de aquecimento. Os tipos mais comuns são: 
forno a cadinho, forno cubilot, forno elétrico e forno de indução. O metal é 
transferido para o molde, derramado no canal de abastecimento. Na indústria 
metalúrgica, metais e ligas darão forma a lingotes estacionários ou contínuos. 
Na siderurgia, o gusa é produzido no primeiro refino; ao ser direcionado ao 
alto-forno, por meio do coque metalúrgico, se transforma em ferro-gusa. 
5Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
No convertedor, o ferro-gusa será refinado por meio de oxigênio e terá 
suas propriedades químicas corrigidas, a fim de alcançar equilíbrio para 
atender a determinadas especificações. Na fase seguinte, passa para o con-
versor, submetendo-se a uma transformação a aço-carbono, na qual ocorre 
outra reação química que produz escória. Os fornos de arco elétrico e os de 
indução favorecem melhor o controle da formação do aço, e podem servir para 
a formação de aço-liga ou de aço-especial. Quando possível, aproveita-se a 
energia e o calor desse processo e, em seguida, o material é disposto em canais 
refratários, sendo distribuído na lingoteira. Os processos primários que estão 
relacionados a essa etapa são: laminação, extrusão, trefilação, forjamento e 
estampagem.
O máximo aproveitamento da energia inicial de fundição para a realização 
dos produtos e subprodutos diminui o custo da necessidade de reaquecer. 
Trabalhar a frio pode resultar na alteração das propriedades mecânicas, o que 
exigiria novos tratamentos térmicos.
Segundo Schaeffer (2009), para conhecer os problemas de conformação 
mecânica, precisamos primeiro conhecer os parâmetros de tensões, deforma-
ções, velocidades de deformações, atrito e geração de calor ou condutividade 
térmica.
Para saber sobre o calor gerado, devemos conhecer o atrito, muitas ve-
zes associado ao consumo de energia, desgaste de ferramentas, aumento da 
temperatura etc. O atrito é importante nos casos de laminação e forjamento. 
Existem tabelas de parâmetro que devem ser verificadas in loco, no entanto, 
temos, de acordo com Schaeffer (2009), algumas referências:
 � laminação a frio: entre 0,03 e 0,07 / a quente: 0,2;
 � forjamento a frio: entre 0,05 e 0,1 / a quente: entre 0,05 e 0,2.
Quanto à transferência de calor, deve ser considerada a ocorrência da 
condução, da radiação e da convecção térmica. Hoje, muito desses cálculos 
são feitos com simuladores de processos. Os cálculos das grandezas envolvidas 
são complexos, sendo necessário o conhecimento do coeficiente de condutibi-
lidade térmica (λ) e do calor específico (cp) em diversas temperaturas. Além 
disso, devemos considerar o coeficiente de transferência de calor (α) entre os 
corpos em contato e o ar.
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação6
Simulações. A conformação mecânica é um processo antigo; tentar entender a ação e 
os efeitos da variação das temperaturas sempre foi um desafio. Nas últimas décadas, a 
simulação computacional permitiu um avanço nessas análises. Observe nas Figuras 3a 
e b as simulações e veja, no primeiro momento, a variação heterogênea da temperatura 
sendo considerada na peça e, no momento seguinte, essa mesma peça sendo forjada.
Figura 3. a) Distribuição de temperaturas em um tarugo de alumínio, inicialmente 
aquecido, de forma homogênea, até 350 °C e resfriado a ar por 10 segundos. b) 
Gradiente de temperatura de tarugo de alumínio aquecido até 350 °C e resfriado 
por 10 segundos, sem troca de calor entre as matrizes e a peça, em que: I. Forjado 
até 20 mm de deslocamento da matriz superior; II Forjado até o final. 
Fonte: Adaptada de Silva et al. (2017). 
b)
v = 50 mm/s
v = 50 mm/s
Temperatura (ºC)
445
395
345III
a)
Cilindro de alumínio
Altura inicial: 80 mm
Diâmetro inicial: 40mm
Temperatura 
inicial
350 ºC
10 s a ar
Convecção:
0,0 kW/m2 ºC
Temperatura (ºC)
350
347
345
7Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
Efeitos da temperatura sobre os processos 
de conformação 
Quanto aos efeitos da temperatura sobre os processos de conformação, podemos, 
de acordo com Chiavenini (1986), observar as características dos principais 
métodos e classificá-los em três parâmetros: a) frio atuando em temperaturas 
de zero a 30% da temperatura de fusão; b) morno atuando entre 30 e 50% da 
temperatura de fusão; e c) quente, acima de 50% da temperatura de fusão.
Na fundição, salvo a condição inicial da siderúrgica ou metalúrgica, ob-
servamos industrialmente a fundição sob pressão, utilizando o sistema de 
injeção, que pode ser de dois tipos básicos:
 � em câmara quente: o material se funde a baixa temperatura e o peso 
das peças é de até 25 kg;
 � em câmara fria: utilizadas, em geral, no alumínio, no magnésio e no 
cobre, funcionam através de um sistema de bombeamento que empurra 
o material despejado por uma panela, até alimentar a cavidade.
No processo de fundição por centrifugação, onde se despeja metal líquido 
e o molde centrifuga, o sistema de alimentação é externo, alimentado por 
meio de panela.
Na fundição de precisão é utilizado um molde cujo modelo é revestido de 
modelo consumível. O metal vazado se torna igual ao modelo. Exemplos de 
peças feitas por fundição de precisão são: materiais da indústria aeronáutica, 
ligas de aço e alumínio, ligas de magnésio, equipamentos aeroespaciais, 
equipamentos eletrônicos etc.
Na fundição contínua são produzidas peças longas em diversos formatos 
padrão. Na laminação, trabalha-se a quente e a frio.
As características a quente são:
 � emprega menor esforço mecânico;
 � a estrutura refinada possui melhor tenacidade, reduzindo propriedades 
mecânicas;
 � elimina melhor as impurezas, diminui a porosidade e deixa o material 
mais resistente em uma direção;
 � deforma mais profundamente o trabalho, podendo recristalizar;
 � exige materiais na construção resistentes ao calor; 
 � facilita a oxidação do material; 
 � dificulta o trabalho a curta tolerância; 
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação8
 � produz o defeito casca de laranja, propenso a produzir superfícies 
ásperas. 
No forjamento, o processo de conformação é realizado por meio de pren-
sagem ou martelamento.
A temperatura máxima é a de fusão do material: se for alta, pode oxidar; 
se for baixa, favorece o encruamento. Quanto mais mole, mais alta será a 
temperatura, e com isso mais deformação o material aceitará.
Na estampagem, as operações de conformação são geralmente a frio. As 
operações são, basicamente:
 � corte;
 � dobramento e encurvamento;
 � estampagem profunda.
É importante saber mais sobre a utilização de dados sobre 
materiais em simuladores computacionais de conforma-
ção mecânica.
Acesse o link https://goo.gl/TpNS8n e veja as tendên-
cias para o futuro!
Existem vantagens e desvantagens ao se trabalhar a frio, a morno ou a quente, pois 
cada caso tem uma aplicação conveniente. Por exemplo, na condição morna, o material 
tem um alívio de tensões, mas não se dilata tanto. Observe a seguir as vantagens e 
desvantagens do trabalho a quente, segundo Rocha (2012).
Vantagens do trabalho a quente: 
 � requer menos energia, pois a tensão de escoamento decai junto com o aquecimento;
 � proporciona ductilidade, melhor performance em escoar;
 � leva à homogeneização da estrutura, favorecendo a eliminação de contaminantes;
 � elimina bolhas e poros;
9Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
CHIAVENINI, V. Tecnologia mecânica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.ROCHA, O. F. L. Conformação mecânica. Belém: IFECT, 2012.
SCHAEFFER, L. Conformação mecânica. Porto Alegre: Imprensa Livre, 2009. 
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012. 
WEISS, A. Processos de fabricação mecânica. Curitiba: Livro Técnico, 2012.
Leituras recomendadas
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage 
Learning, 2014. 
CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Fundamentos da ciência e engenharia dos materiais: 
uma abordagem integrada. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 
MACHADO, L. P. M. Conformação dos metais: fundamentos e aplicação. Vitoria: IFES, 
2008.
OLÍVIO, N. Introdução à engenharia de fabricação mecânica. 2. ed. São Paulo: Blucher, 
2013.
VLACK, V.; HALL, L. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 1984. 
 � torna os grãos mais uniformes e equiaxiais e diminui a granulação;
 � melhora a tenacidade.
Desvantagens do trabalho a quente: 
 � gera gasto de energia e uso de equipamentos especiais resistentes ao calor;
 � tem propensão à oxidação nos metais e promove a descarbonatação superficial 
nos aços, perdendo dureza superficial;
 � a formação de óxidos dificulta aplicação de acabamento;
 � gera maior dificuldade na manutenção e maior desgaste das ferramentas;
 � a dilatação dificulta a verificação dimensional;
 � as propriedades da estrutura são menos homogêneas, se comparadas a peças 
feitas a frio, e depois recozidas.
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação10
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
Conteúdo:
DICA DO PROFESSOR
Sabemos que a conformação mecânica pode ocorrer sob efeito de altas ou baixas temperaturas, 
certo? Mas você deve se perguntar: qual a melhor maneira? 
 
Para saber a resposta, assista à dica do professor.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
 
 
EXERCÍCIOS
1) A conformação mecânica depende de esforços para realizar trabalho e modificar as 
características dos materiais metálicos a cada etapa de produção. A temperatura é 
variável importante na obtenção de propriedades mecânicas adequadas à exigência 
de projeto. Qual alternativa melhor define o efeito da temperatura durante a 
conformação?
A) Endurecimento a frio, recristalização a morno e têmpera a quente.
B) Recuperação a frio, recristalização a morno e têmpera a quente.
C) Deformação a frio, recuperação a morno e têmpera a quente.
D) Encruamento a frio, recuperação a morno e recristalização a quente.
E) Deformação a frio, recuperação a morno e recristalização a quente.
2) Quais são as principais vantagens de se trabalhar com temperaturas frias?
A) Aumenta a resistência à tração, reduz a dureza, tem melhor acabamento superficial e pode 
ser feito o recozimento depois do processo.
B) Diminui a resistência à tração, diminui a dureza, tem melhor acabamento superficial e 
pode ser feito recozimento depois do processo.
C) Aumenta a resistência à tração, aumenta a dureza, tem pior acabamento superficial e pode 
ser feito recozimento depois do processo.
D) Diminui a resistência à tração, diminui a dureza, tem melhor acabamento superficial e não 
pode ser feito o recozimento depois do processo.
E) Aumenta a resistência à tração, aumenta a dureza, tem melhor acabamento superficial e 
pode ser feito o recozimento depois do processo.
3) Quais são as principais vantagens de se trabalhar com temperaturas mornas?
A) Aumenta a dureza interna da peça e amolece a superfície.
B) Diminuem os esforços quando comparados ao trabalho a frio, melhora a precisão 
dimensional e o acabamento em comparação ao trabalho a quente.
C) Requer menos energia e contribui para homogeneizar as discordâncias internas adquiridas 
na conformação.
Requer menos energia e contribui para heterogeinizar as discordâncias internas adquiridas D) 
na conformação.
E) A formação de óxidos na superfície do material.
4) Em relação ao efeito de recozimento do material, qual alternativa define os termos 
"recuperação" e "recristalização"?
A) Recuperação é o aumento das discordâncias internas, diminuindo levemente a ductilidade. 
Recristalização é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da ductilidade.
B) Recuperação é o rearranjo das discordâncias internas, melhorando levemente a ductilidade. 
Recristalização é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da ductilidade.
C) Recristalização é o rearranjo das discordâncias externas, melhorando levemente a 
ductilidade. Recuperação é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da 
ductilidade.
D) Recuperação é o rearranjo das discordâncias internas, melhorando plenamente a 
ductilidade. Recristalização é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da 
ductilidade.
E) Recristalização é o rearranjo das discordâncias internas, melhorando levemente a 
ductilidade. Recuperação é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da 
ductilidade.
5) Com base em seus conhecimentos sobre a relação entre temperatura e conformação 
mecânica, qual alternativa define as vantagens de trabalhar a quente?
A) Aumenta a dureza superficial da peça e amolece o núcleo.
B) Aumenta a dureza interna da peça e amolece a superfície.
C) Requer menos energia e contribui para homogeneizar as discordâncias internas adquiridas 
na conformação.
D) A formação de óxidos na superfície do material.
E) A dilatação térmica.
NA PRÁTICA
A decisão de aplicar um processo de conformação com temperatura alta ou baixa precisa ser 
analisada com relação a alguns itens, como, por exemplo, o consumo de energia. Por isso, é 
importante conhecer as vantagens e desavantagens dos efeitos da temperatura. 
 
Confira, a seguir, exemplo de processo a quente.
SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Para conhecer sobre o processo de recozimento, a indicação é da dissertação de mestrado 
Efeito da temperatura de encharque no recozimento contínuo e das deformações na 
laminação de encruamento sobre as propriedades mecânicas de um aço microligado 
laminado a frio:
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Leia o texto Processos de fabricação: fundição, extrusão, laminação e soldagem:
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Em Simulações integradas do processo, você encontrará material sobre tratamento 
térmico:
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Conformação mecânica – efeitos da 
temperatura na conformação
APRESENTAÇÃO
O alumínio é um elemento encontrado na natureza em forma de minério. Ao passar por 
processos químicos, torna-se um metal puro, pronto para ser matéria-prima de indústrias. É 
possivel, por exemplo, utilizar o metal na fabricação de latas. Essa mesma latinha, ao ser 
reciclada, é aquecida até que o alumínio torne-se líquido. A partir desse ponto, pode-se gerar 
outros produtos ou obter formas específicas. Veja que as etapas citadas alteram as 
propriedades dos metais e mudam suas características mecânicas; há um elemento essencial 
em todas elas: a temperatura. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você entenderá o motivo da temperatura ser fator importante 
para o processo de conformação de metais.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Identificar as características da recristalização efetiva.•
Relacionar os impactos associados à geração de calor nos processos de conformação de 
metais.
•
Analisar os efeitos da temperatura no processo de conformação de metais.•
DESAFIO
Em uma aula sobre conformação mecânica, seu professor lançou um desafio: forneceu três 
amostras fotomicrográficas, ampliadas 200 vezes, de um processo produtivo específico, 
extraídas em etapas diferentes do mesmo produto, o aço SAE 1006. O metal sofreu processos de 
conformaçãomecânica, e cada pedaço foi preparado a partir do final de cada etapa realizada. As 
amostras foram dispostas em ordem aleatória, e o desafio dos alunos é ordená-las de forma 
correta e justificar as mudanças ocorridas. 
 
Você topa esse desafio? Conseguiria ordenar as amostras e justificá-las?
INFOGRÁFICO
O trabalho a frio afeta as propriedades do material, e devemos entender os limites de 
alongamento, pois, se necessária uma deformação maior, o recozimento entre etapas é 
recomendado. Já a geração de calor e os efeitos nos processos, além do custo de produção, 
interferem diretamente no material. Temos também as tecnologias modernas de simulação que 
nos favorecem na análise das características finais dos produtos. 
 
Acompanhe, no infográfico, três exemplos de representação gráfica dos efeitos da temperatura 
na conformação.
CONTEÚDO DO LIVRO
Saber os efeitos da temperatura na estrutura cristalina dos metais é ponto importante, afinal, a 
temperatura tem grande influência na etapa de conformação mecânica dos metais.
Acompanhe o capítulo Efeitos da temperatura na conformação, do livro Conformação mecânica, 
que serve de referencial teórico para esta Unidade de Aprendizagem.
Boa leitura.
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
André Shataloff
 
Conformação mecânica: 
efeitos da temperatura 
na conformação
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste capítulo, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
 � Descrever os principais conceitos associados aos efeitos da tempe-
ratura sobre a recristalização efetiva dos processos de conformação 
de metais. 
 � Relacionar os conceitos associados à geração de calor nos processos 
de conformação de metais.
 � Reconhecer os efeitos da temperatura sobre os processos de con-
formação de metais.
Introdução
Os metais são produzidos e disponibilizados pela indústria metalúrgica 
em diversos formatos, tais como: blocos, tarugos, redondos, vigas, placas 
grossas, médias e finas, lingotes etc. A conformação mecânica pode ser 
feita em produtos primários ou secundários, ou seja, produtos acabados 
a partir do derretimento do metal em sua formação inicial, na qual se 
aproveita a condição de fluidez do material para gerar produtos ou para 
obter formas específicas que serão transformadas em fase subsequente. 
Esses processos de produção provocam o aquecimento, a conformação 
e o esfriamento, alteram as propriedades dos metais e mudam as carac-
terísticas mecânicas. Para garantir as propriedades, devem-se observar 
as composições químicas das estruturas e aplicar formas de correção da 
recristalização, recuperando e atendendo as necessidades.
Neste texto, você vai estudar conceitos associados aos efeitos da 
temperatura sobre a recristalização efetiva dos processos de conformação 
de metais e, por sua vez, relacionar a geração de calor com os efeitos da 
temperatura sobre os referidos processos.
Efeitos da temperatura na recristalização 
efetiva
Conforme a regularidade do arranjo atômico dos metais na solidificação, um 
padrão se repete tridimensionalmente desde a ligação de cada átomo e seus 
vizinhos, formando uma estrutura cristalina. Um padrão de formação constante 
é a principal característica das estruturas cristalinas cujas imperfeições darão 
o tom das propriedades mecânicas desse material. Por conta da necessidade de 
características mecânicas exigentes e desenvolvimento de novos materiais, a 
indústria cada vez mais utiliza materiais policristalinos, ou seja, ligas metálicas. 
De acordo com Smith e Hashemi (2012), a maior parte das ligas no campo da 
engenharia são policristalinas. A condição dos materiais policristalinos implica 
em ter grãos espalhados na estrutura, ou seja, durante a solidificação surgem 
diversos núcleos aos quais vão se formando estruturas celulares desorientadas 
uns dos outros grãos, o que leva à condição de grande capacidade de deforma-
ção, além de não haver uma única estrutura cristalina. Os contornos de grãos 
promovem obstáculos ao movimento de deformação impostos por tensões. 
Um grão fino resulta em um comportamento mais isotrópico do material, 
igual em todas as direções às quais são solicitadas esforços. Caso determinado 
material tenha grãos mais refinados, teremos maior resistência à movimentação 
da estrutura, o que dificulta a deformação. 
Há uma relação entre a dureza e o tamanho do grão, isto é, quanto menor 
o diâmetro dos grãos, maior a tensão para atingir o limite de escoamento. 
Uma justificativa para a dificuldade do escoamento dos grãos menores é 
o desencontro das discordâncias de um determinado grão aos dos demais e, 
conforme o raio diminui, o escorregamento das falhas diminui o espaço da 
deformação, tornando o material mais resistente.
Efeito da deformação plástica a frio no aumento da 
resistência mecânica dos metais
Segundo Smith e Hashemi (2012), a densidade da discordância aumenta em 
função da deformação a frio, provocando a interação entre as discordâncias 
previamente existentes e as geradas pela ação da deformação. O nome desse 
fenômeno é encruamento, no qual o material endurece em virtude do aumento 
das discordâncias.
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação2
O encruamento ou endurecimento ajuda a aumentar a resistência mecâ-
nica de alguns metais, tais como os utilizados na trefilação, melhorando sua 
resistência à tração e o limite de escoamento.
Na Figura 1 podemos observar uma liga metálica de 70% Cu-30% Zn, o 
conhecido latão, cujas propriedades de resistência à tração sobem à medida 
que aumentamos o alongamento a frio. Um exemplo seria, na condição inicial, 
termos, para zero de trabalho a frio, uma capacidade de resistência à tração de 
46 Ksi. Uma vez que se trabalha a frio em 43%, o limite de resistência à tração 
passa para 80 Ksi, ao passo que seu limite de escoamento cai para 10 Ksi. Tal 
valor mostra a variação da capacidade de trabalho do material em função da 
deformação a frio. Para melhorar o limite de escoamento, podemos recuperar 
ou recristalizar o metal, favorecendo o restabelecimento de características 
desejadas ao produto final.
Figura 1. Porcentagem de deformação a frio em função do limite de resistência à tração 
e alongamento até a quebra da liga 70% de Cu-30% de Zn.
Fonte: Adaptada de Smith e Hashemi (2012, p. 184).
120
100
80
60
40
20
60
40
20
200 10 40
% de trabalho a frio
Alongamento
Limite de escoamento (MPa)
Li
m
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re
sis
tê
nc
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aç
ão
 e
 li
m
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 (K
si)
Limite de resistência à tração
70% Cu-30% Zn
%
 d
e 
al
on
ga
m
en
to
30 6050
3Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
Recristalização
De acordo com Smith e Hashemi (2012), se aquecermos o material a tempera-
turas abaixo da faixa de recristalização do material, ou seja, não permitindo a 
nucleação de novos grãos na estrutura metálica, ocorrerá apenas o alívio das 
tensões internas do metal. Na Figura 2, a curva das tensões internas residuais 
cai significativamente, a ductilidade aumenta e a dureza altera pouco.
Atingindo a temperatura de recristalização, poderá ocorrer recristalização 
primária por meio do surgimento da nucleação dentro dos grãos maiores, 
deformados, ou o crescimento de subgrãos formados nos contornos dos grãos 
e que tendem a migrar das regiões fortemente deformadas, aliviando, assim, 
a energia interna do material. A resistência à tração decai, aumentando in-
versamente a ductilidade. 
Figura 2. Efeito do recozimento na alteração da estrutura e propriedades me-
cânicas de um metal em função do aumento da temperatura.
Fonte: Adaptada de Smith e Hashemi (2012, p. 184).
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de Resistência
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Ductilidade
Dureza
Novos grãos
Recristalizado
Aumento de temperatura
Deformado a
frio e recuperado
Recuperado
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação4
Variáveis observadas no processo de recristalização,segundo Smith e Hashemi 
(2012): 
 � a recristalização necessita do encruamento, uma deformação significativa anterior;
 � a temperatura deverá ser maior para que se perceba o efeito em pequenas 
deformações;
 � o trabalho em temperaturas mais altas diminui o tempo de trabalho;
 � quanto maior a deformação, menor o tamanho do grão formado e menor a tem-
peratura de trabalho;
 � nos materiais de grãos maiores, a deformação deverá ser grande, tornando signi-
ficativa a recristalização;
 � a adição de elementos de liga aumenta a temperatura de recristalização: quanto 
mais puro o metal, menor será a temperatura de trabalho.
Veja o vídeo Properties and Grain Structure [Aprofundando 
conhecimentos em propriedades de grãos e estruturas] 
– legendado. Disponível em: 
https://goo.gl/vPz9jB
Geração de calor nos processos de conformação
Segundo Weiss (2012), a maioria dos metais inicia o processo de conformação 
por meio da fundição via fornos de aquecimento. Os tipos mais comuns são: 
forno a cadinho, forno cubilot, forno elétrico e forno de indução. O metal é 
transferido para o molde, derramado no canal de abastecimento. Na indústria 
metalúrgica, metais e ligas darão forma a lingotes estacionários ou contínuos. 
Na siderurgia, o gusa é produzido no primeiro refino; ao ser direcionado ao 
alto-forno, por meio do coque metalúrgico, se transforma em ferro-gusa. 
5Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
No convertedor, o ferro-gusa será refinado por meio de oxigênio e terá 
suas propriedades químicas corrigidas, a fim de alcançar equilíbrio para 
atender a determinadas especificações. Na fase seguinte, passa para o con-
versor, submetendo-se a uma transformação a aço-carbono, na qual ocorre 
outra reação química que produz escória. Os fornos de arco elétrico e os de 
indução favorecem melhor o controle da formação do aço, e podem servir para 
a formação de aço-liga ou de aço-especial. Quando possível, aproveita-se a 
energia e o calor desse processo e, em seguida, o material é disposto em canais 
refratários, sendo distribuído na lingoteira. Os processos primários que estão 
relacionados a essa etapa são: laminação, extrusão, trefilação, forjamento e 
estampagem.
O máximo aproveitamento da energia inicial de fundição para a realização 
dos produtos e subprodutos diminui o custo da necessidade de reaquecer. 
Trabalhar a frio pode resultar na alteração das propriedades mecânicas, o que 
exigiria novos tratamentos térmicos.
Segundo Schaeffer (2009), para conhecer os problemas de conformação 
mecânica, precisamos primeiro conhecer os parâmetros de tensões, deforma-
ções, velocidades de deformações, atrito e geração de calor ou condutividade 
térmica.
Para saber sobre o calor gerado, devemos conhecer o atrito, muitas ve-
zes associado ao consumo de energia, desgaste de ferramentas, aumento da 
temperatura etc. O atrito é importante nos casos de laminação e forjamento. 
Existem tabelas de parâmetro que devem ser verificadas in loco, no entanto, 
temos, de acordo com Schaeffer (2009), algumas referências:
 � laminação a frio: entre 0,03 e 0,07 / a quente: 0,2;
 � forjamento a frio: entre 0,05 e 0,1 / a quente: entre 0,05 e 0,2.
Quanto à transferência de calor, deve ser considerada a ocorrência da 
condução, da radiação e da convecção térmica. Hoje, muito desses cálculos 
são feitos com simuladores de processos. Os cálculos das grandezas envolvidas 
são complexos, sendo necessário o conhecimento do coeficiente de condutibi-
lidade térmica (λ) e do calor específico (cp) em diversas temperaturas. Além 
disso, devemos considerar o coeficiente de transferência de calor (α) entre os 
corpos em contato e o ar.
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação6
Simulações. A conformação mecânica é um processo antigo; tentar entender a ação e 
os efeitos da variação das temperaturas sempre foi um desafio. Nas últimas décadas, a 
simulação computacional permitiu um avanço nessas análises. Observe nas Figuras 3a 
e b as simulações e veja, no primeiro momento, a variação heterogênea da temperatura 
sendo considerada na peça e, no momento seguinte, essa mesma peça sendo forjada.
Figura 3. a) Distribuição de temperaturas em um tarugo de alumínio, inicialmente 
aquecido, de forma homogênea, até 350 °C e resfriado a ar por 10 segundos. b) 
Gradiente de temperatura de tarugo de alumínio aquecido até 350 °C e resfriado 
por 10 segundos, sem troca de calor entre as matrizes e a peça, em que: I. Forjado 
até 20 mm de deslocamento da matriz superior; II Forjado até o final. 
Fonte: Adaptada de Silva et al. (2017). 
b)
v = 50 mm/s
v = 50 mm/s
Temperatura (ºC)
445
395
345III
a)
Cilindro de alumínio
Altura inicial: 80 mm
Diâmetro inicial: 40mm
Temperatura 
inicial
350 ºC
10 s a ar
Convecção:
0,0 kW/m2 ºC
Temperatura (ºC)
350
347
345
7Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
Efeitos da temperatura sobre os processos 
de conformação 
Quanto aos efeitos da temperatura sobre os processos de conformação, podemos, 
de acordo com Chiavenini (1986), observar as características dos principais 
métodos e classificá-los em três parâmetros: a) frio atuando em temperaturas 
de zero a 30% da temperatura de fusão; b) morno atuando entre 30 e 50% da 
temperatura de fusão; e c) quente, acima de 50% da temperatura de fusão.
Na fundição, salvo a condição inicial da siderúrgica ou metalúrgica, ob-
servamos industrialmente a fundição sob pressão, utilizando o sistema de 
injeção, que pode ser de dois tipos básicos:
 � em câmara quente: o material se funde a baixa temperatura e o peso 
das peças é de até 25 kg;
 � em câmara fria: utilizadas, em geral, no alumínio, no magnésio e no 
cobre, funcionam através de um sistema de bombeamento que empurra 
o material despejado por uma panela, até alimentar a cavidade.
No processo de fundição por centrifugação, onde se despeja metal líquido 
e o molde centrifuga, o sistema de alimentação é externo, alimentado por 
meio de panela.
Na fundição de precisão é utilizado um molde cujo modelo é revestido de 
modelo consumível. O metal vazado se torna igual ao modelo. Exemplos de 
peças feitas por fundição de precisão são: materiais da indústria aeronáutica, 
ligas de aço e alumínio, ligas de magnésio, equipamentos aeroespaciais, 
equipamentos eletrônicos etc.
Na fundição contínua são produzidas peças longas em diversos formatos 
padrão. Na laminação, trabalha-se a quente e a frio.
As características a quente são:
 � emprega menor esforço mecânico;
 � a estrutura refinada possui melhor tenacidade, reduzindo propriedades 
mecânicas;
 � elimina melhor as impurezas, diminui a porosidade e deixa o material 
mais resistente em uma direção;
 � deforma mais profundamente o trabalho, podendo recristalizar;
 � exige materiais na construção resistentes ao calor; 
 � facilita a oxidação do material; 
 � dificulta o trabalho a curta tolerância; 
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação8
 � produz o defeito casca de laranja, propenso a produzir superfícies 
ásperas. 
No forjamento, o processo de conformação é realizado por meio de pren-
sagem ou martelamento.
A temperatura máxima é a de fusão do material: se for alta, pode oxidar; 
se for baixa, favorece o encruamento. Quanto mais mole, mais alta será a 
temperatura, e com isso mais deformação o material aceitará.
Na estampagem, as operações de conformação são geralmente a frio. As 
operações são, basicamente:
 � corte;
 � dobramento e encurvamento;
 � estampagem profunda.
É importante saber mais sobre a utilização de dados sobre 
materiais em simuladores computacionais de conforma-
ção mecânica.
Acesse o link https://goo.gl/TpNS8n e veja as tendên-
cias para o futuro!
Existem vantagens e desvantagens ao se trabalhar a frio, a morno ou a quente, pois 
cada caso tem uma aplicação conveniente. Por exemplo, na condição morna, o material 
tem um alívio de tensões, mas não se dilata tanto. Observe a seguir as vantagens e 
desvantagens do trabalho a quente,segundo Rocha (2012).
Vantagens do trabalho a quente: 
 � requer menos energia, pois a tensão de escoamento decai junto com o aquecimento;
 � proporciona ductilidade, melhor performance em escoar;
 � leva à homogeneização da estrutura, favorecendo a eliminação de contaminantes;
 � elimina bolhas e poros;
9Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação
CHIAVENINI, V. Tecnologia mecânica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.
ROCHA, O. F. L. Conformação mecânica. Belém: IFECT, 2012.
SCHAEFFER, L. Conformação mecânica. Porto Alegre: Imprensa Livre, 2009. 
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012. 
WEISS, A. Processos de fabricação mecânica. Curitiba: Livro Técnico, 2012.
Leituras recomendadas
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage 
Learning, 2014. 
CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Fundamentos da ciência e engenharia dos materiais: 
uma abordagem integrada. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 
MACHADO, L. P. M. Conformação dos metais: fundamentos e aplicação. Vitoria: IFES, 
2008.
OLÍVIO, N. Introdução à engenharia de fabricação mecânica. 2. ed. São Paulo: Blucher, 
2013.
VLACK, V.; HALL, L. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 1984. 
 � torna os grãos mais uniformes e equiaxiais e diminui a granulação;
 � melhora a tenacidade.
Desvantagens do trabalho a quente: 
 � gera gasto de energia e uso de equipamentos especiais resistentes ao calor;
 � tem propensão à oxidação nos metais e promove a descarbonatação superficial 
nos aços, perdendo dureza superficial;
 � a formação de óxidos dificulta aplicação de acabamento;
 � gera maior dificuldade na manutenção e maior desgaste das ferramentas;
 � a dilatação dificulta a verificação dimensional;
 � as propriedades da estrutura são menos homogêneas, se comparadas a peças 
feitas a frio, e depois recozidas.
Conformação mecânica: efeitos da temperatura na conformação10
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
Conteúdo:
DICA DO PROFESSOR
Sabemos que a conformação mecânica pode ocorrer sob efeito de altas ou baixas temperaturas, 
certo? Mas você deve se perguntar: qual a melhor maneira? 
 
Para saber a resposta, assista à dica do professor.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
 
 
EXERCÍCIOS
1) A conformação mecânica depende de esforços para realizar trabalho e modificar as 
características dos materiais metálicos a cada etapa de produção. A temperatura é 
variável importante na obtenção de propriedades mecânicas adequadas à exigência 
de projeto. Qual alternativa melhor define o efeito da temperatura durante a 
conformação?
A) Endurecimento a frio, recristalização a morno e têmpera a quente.
B) Recuperação a frio, recristalização a morno e têmpera a quente.
C) Deformação a frio, recuperação a morno e têmpera a quente.
D) Encruamento a frio, recuperação a morno e recristalização a quente.
E) Deformação a frio, recuperação a morno e recristalização a quente.
2) Quais são as principais vantagens de se trabalhar com temperaturas frias?
A) Aumenta a resistência à tração, reduz a dureza, tem melhor acabamento superficial e pode 
ser feito o recozimento depois do processo.
B) Diminui a resistência à tração, diminui a dureza, tem melhor acabamento superficial e 
pode ser feito recozimento depois do processo.
C) Aumenta a resistência à tração, aumenta a dureza, tem pior acabamento superficial e pode 
ser feito recozimento depois do processo.
D) Diminui a resistência à tração, diminui a dureza, tem melhor acabamento superficial e não 
pode ser feito o recozimento depois do processo.
E) Aumenta a resistência à tração, aumenta a dureza, tem melhor acabamento superficial e 
pode ser feito o recozimento depois do processo.
3) Quais são as principais vantagens de se trabalhar com temperaturas mornas?
A) Aumenta a dureza interna da peça e amolece a superfície.
B) Diminuem os esforços quando comparados ao trabalho a frio, melhora a precisão 
dimensional e o acabamento em comparação ao trabalho a quente.
C) Requer menos energia e contribui para homogeneizar as discordâncias internas adquiridas 
na conformação.
Requer menos energia e contribui para heterogeinizar as discordâncias internas adquiridas D) 
na conformação.
E) A formação de óxidos na superfície do material.
4) Em relação ao efeito de recozimento do material, qual alternativa define os termos 
"recuperação" e "recristalização"?
A) Recuperação é o aumento das discordâncias internas, diminuindo levemente a ductilidade. 
Recristalização é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da ductilidade.
B) Recuperação é o rearranjo das discordâncias internas, melhorando levemente a ductilidade. 
Recristalização é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da ductilidade.
C) Recristalização é o rearranjo das discordâncias externas, melhorando levemente a 
ductilidade. Recuperação é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da 
ductilidade.
D) Recuperação é o rearranjo das discordâncias internas, melhorando plenamente a 
ductilidade. Recristalização é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da 
ductilidade.
E) Recristalização é o rearranjo das discordâncias internas, melhorando levemente a 
ductilidade. Recuperação é a formação de novos grãos e o reestabelecimento da 
ductilidade.
5) Com base em seus conhecimentos sobre a relação entre temperatura e conformação 
mecânica, qual alternativa define as vantagens de trabalhar a quente?
A) Aumenta a dureza superficial da peça e amolece o núcleo.
B) Aumenta a dureza interna da peça e amolece a superfície.
C) Requer menos energia e contribui para homogeneizar as discordâncias internas adquiridas 
na conformação.
D) A formação de óxidos na superfície do material.
E) A dilatação térmica.
NA PRÁTICA
A decisão de aplicar um processo de conformação com temperatura alta ou baixa precisa ser 
analisada com relação a alguns itens, como, por exemplo, o consumo de energia. Por isso, é 
importante conhecer as vantagens e desavantagens dos efeitos da temperatura. 
 
Confira, a seguir, exemplo de processo a quente.
SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Para conhecer sobre o processo de recozimento, a indicação é da dissertação de mestrado 
Efeito da temperatura de encharque no recozimento contínuo e das deformações na 
laminação de encruamento sobre as propriedades mecânicas de um aço microligado 
laminado a frio:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Leia o texto Processos de fabricação: fundição, extrusão, laminação e soldagem:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Em Simulações integradas do processo, você encontrará material sobre tratamento 
térmico:
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Conformação mecânica – processo de 
extrusão e trefilação
APRESENTAÇÃO
Os fios e cabos que conduzem eletricidade até sua casa passaram pelo processo de trefilação 
para terem o formato e as medidas adequados para a função. Já as barras e os tarugos utilizados 
em usinagem foram submetidos a outro tipo processo, chamado extrusão. Com isso, temos que 
trefilação e extrusão são, portanto, dois exemplos de conformação mecânica, essenciais na 
fabricação de produtos tanto para o setor industrial quanto para o doméstico.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você estudará os conceitos gerais do processo de 
conformação, extrusão e trefilação, bem como as propriedades e qualidades dos produtos 
obtidos.
Bons estudos.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Descrever as principais características do processo de extrusão.•
Expressar as principais características do processo de trefilação.•
Identificaras qualidades dos produtos extrudados e trefilados.•
DESAFIO
Você é engenheiro, e um inexperiente cliente lhe trouxe um problema. Ele pediu um lote de 
tubos de cobre de 500 metros, entregue no formato de bobina, com especificação de diâmetro 
Ø3/4". Depois da entrega, ele percebeu que, na verdade, precisava de tubos de Ø1/2". O cliente 
também explicou que o processo subsequente é de tornar o lote em peças menores, variando 
entre 1 a 3 metros.
Com base na situação, qual a solução que você daria ao cliente para que não haja prejuízo?
INFOGRÁFICO
Trefilação é um processo de conformação mecânica, certo? Para saber se é o processo correto 
para seu projeto, você precisa conhecer a definição, as características, a estrutura e os resultados. 
Então, acompanhe, no infográfico a seguir, seis tópicos que fazem parte do tema trefilação.
CONTEÚDO DO LIVRO
Para dar continuidade aos seus estudos sobre conformação mecânica, você deve conhecer os 
conceitos gerais da mecânica dos processos de extrusão e de trefilação, as propriedades de 
produtos resultantes, além de aprender sobre equipamentos e máquinas para execução dos 
processos. Para isso, acompanhe o capítulo Conformação mecânica - Processos de extrusão e 
trefilação, do livro Conformação mecânica, que serve de referencial teórico para esta Unidade 
de Aprendizagem.
Boa leitura.
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
André Shataloff
 
Conformação mecânica: 
processos de extrusão 
e trefilação
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste capítulo, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
 � Descrever o processo, a mecânica, as ferramentas utilizadas na extrusão 
e as principais propriedades dos produtos extrudados. 
 � Descrever o processo, a mecânica, as ferramentas usadas na trefilação 
e as principais propriedades dos produtos trefilados. 
 � Reconhecer a qualidade dos produtos extrudados e trefilados.
Introdução
Os metais são produzidos e disponibilizados pela indústria metalúrgica 
em diversos formatos, tais como: blocos, tarugos, redondos, vigas, placas 
(grossas, médias e finas), lingotes etc. Na conformação mecânica, os 
produtos primários podem ser feitos conformados em vários processos, 
dentre os quais o processo de extrusão, sendo moldado por pressão, 
ou o processo de trefilação, cuja transformação ocorre via estiramento 
ou tracionamento.
Neste texto, você irá estudar os conceitos gerais da extrusão (a quente 
e a frio) e da trefilação (com escorregamento e sem escorregamento), 
bem como as propriedades e qualidades dos produtos extrudados e 
laminados. 
Extrusão
De acordo com Altan, Oh e Gegel (2012), o processo de extrusão consiste em 
pressionar um tarugo ou lingote pré-aquecido ou não, a fluir através de uma 
matriz de perfil desejado. Eles são utilizados para produzir produtos semiaca-
bados com seção transversal constante e compridos, tais como barras sólidas, 
seções ocas e tubos. Cada tarugo, material de base cilíndrica, é, geralmente, 
aquecido e extrudado individualmente, sendo classificado como um processo 
descontínuo de produção. 
Mecanismos de extrusão
Segundo Moro e Auras (2006), os parâmetros de extrusão se dividem em 
características geométricas e físicas. 
Quanto aos fatores geométricos, se destacam: a) o ângulo de afunilamento 
da matriz (observe o ângulo α na Figura 1); b) a força de extrusão; c) a tem-
peratura inicial do lingote; d) o tipo de lubrificante utilizado.
Pressão de extrusão
A pressão de extrusão pode ser calculada por meio da análise da técnica de 
deformação homogênea que é determinada por: σE = σ0 . ln Re, onde σE é a 
tensão de escoamento, σ0 é a tensão inicial e Re = A0 / Af →, a relação entre 
a área inicial e área final.
Figura 1. Principais tipos de extrusão. (a) Ilustração da extrusão direita; (b) ilustração da 
extrusão inversa; (c) ilustração da extrusão hidrostática. 
Fonte: Adaptada de Moro e Auras (2006, p. 4, 5).
Principais tipos de extrusão
Tarugo
Per
l extrudado
ArAoPressão
Câmara Matriz
(a)
(b)
Pistão
Matriz
Fluído
(c)
Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação2
Ferramentas de extrusão e equipamentos
De acordo com Moro e Auras (2006), a classificação quanto aos principais 
tipos de processo de extrusão se restringem em três categorias: a) extrusão 
direta, representada na Figura 1a; b) extrusão indireta, representada na Figura 
1b; c) extrusão hidrostática, representada na Figura 1c.
Na extrusão direta, um lingote cilíndrico é posicionado na câmara na qual 
o êmbolo hidráulico pressiona o calço — colocado entre o lingote e o êmbolo 
—, conferindo pressão e forçando fluir através da matriz de perfil estipulado. 
Ao atingir o fim de curso do êmbolo, a parte final do tarugo junto ao calço é 
cortada, e a partir desse momento o processo é reiniciado. O lingote se destaca 
na concessão quanto a força aplicada na direção do sentido do movimento, 
gerando um pico maior de força e decaindo rapidamente (Figura 2).
Na extrusão indireta, chamada de invertida, a matriz é empurrada contra 
o lingote, no sentido oposto da produção do extrudado. A força de ação exer-
cida ao tarugo é mais homogênea. De acordo com Altan, Oh e Gegel (2012), 
utilizar uma haste oca para empurrar a matriz em direção ao tarugo contra a 
câmara impede que haja atrito nessa interface tarugo/câmara, diminuindo a 
temperatura de deformação proveniente do atrito. A grande vantagem desse 
sistema é a redução de 25 a 30% da carga do trabalho na extrusão direta.
A extrusão hidroestática diferencia-se dos demais tipos pelo fato de haver 
um lubrificante entre a peça e a câmara, sendo esta preenchida com fluido 
hidráulico que permite trabalhar a temperatura ambiente e elevada. É o método 
com melhor curva de aplicação de forças durante a deformação do lingote, o 
que confere excelente continuidade das propriedades mecânicas no decorrer 
do percurso da conformação das barras.
Extrusão a quente e a frio
Segundo Moro e Auras (2006), a elevação da temperatura do lingote antes do 
processo de fabricação é necessária por causa dos materiais de baixa ductili-
dade, como elementos de liga, e outros fatores relevantes, tais como a geometria 
e os detalhes do perfil, que exigem a alteração de parâmetros de extrusão.
As temperaturas elevadas podem trazer alguns problemas ao equipamento, 
a saber: a) maior desgaste da matriz; b) perda de temperatura na câmara da 
extrusora, que pode alterar o fluxo do material e gerar alterações na formação 
da barra; c) oxidação do tarugo na superfície, que gera descontinuidade no 
material.
3Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação
Segundo Bresciani e Silva (2011), um equipamento complementar ao pro-
cesso de extrusão é o forno de aquecimento dos lingotes. A configuração e os 
tipos de fontes de calor podem variar de elétricos a utilização de combustíveis. 
O melhor forno é o elétrico à indução magnética, que apresenta uniformidade 
no aquecimento e maior controle na temperatura. O uso de atmosfera controlada 
durante o aquecimento evita a oxidação dos tarugos. 
A utilização do calço ou disco metálico entre o pistão e o êmbolo do cilindro 
evita a fusão do lingote ao pistão devido às altas temperaturas — na extrusão 
a quente — e à pressão exercida durante o processo.
Figura 2. Ciclo do processo de extrusão.
Fonte: Adaptada de Bresciani e Silva (2011, p. 48). 
Ciclo do processo de extrusão direta
Alimentação 
da prensa
Início da extrusão com
avanço do pistão
Fim da extrusão
I
II
III
Retirada da ferramenta
e do extrudado com o
resíduo do tarugo
Recuo do pistão
e corte do
resíduo do tarugo
Retirada da casca do 
tarugo com avanço do
função usando o disco
de raspagem
IV
V
VI
Matrizes para extrusão
Segundo Altan, Oh e Gegel (2012), quando se trabalha em matrizes de peças 
ocas, são necessárias matrizes de múltiplos furos ao qual o material irá soldar-se 
através de temperatura e pressão. Na Figura 3, temos três exemplos de peças 
cabeçotes e matrizes de peças ocas.
O material é separado,cisalhado para fluir a cada orifício e se solda perfei-
tamente depois, conferindo complexidade à geometria. Trata-se de um processo 
limitado a determinados materiais de baixa resistência ao cisalhamento, pois 
a conformação é feita em material no estado sólido. O principal material 
aplicado a essas configurações é o alumínio.
Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação4
Figura 3. Matrizes com múltiplos furos usados para extrusão.
Fonte: Adaptada de Altan, Oh e Gegel (2012, p. 44).
As matrizes de múltiplos furos para extrusão
Matriz
Câmara de soldagem
Matriz Matriz
PonteAranha
Portas de entrada
Propriedade dos extrudados
As propriedades dos extrudados são determinadas em projeto, pois através da 
escolha do material e dos tratamentos térmicos pode-se obter uma variedade de 
condições. Para se obter um extrudado atendendo às características planejadas, 
deve-se, segundo Bresciani e Silva (2011), cuidar do material-base fazendo aná-
lises quanto às propriedades mecânicas — ensaios de tração e compressão — e 
análises químicas —composição e impurezas —, observando os tratamentos 
térmicos necessários, avaliando e prevenindo a oxidação durante o processo.
De acordo com Rocha (2012), as reduções reais no processo de extrusão 
podem ocorrer na ordem de 10 a 60 para 1, resultando em grandes transfor-
mações na geometria original durante o trabalho.
5Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação
Procure ter acesso ao material de um fabricante obser-
vando características de fabricação:
Explore as tolerâncias na seção transversal do perfil, os 
diâmetros e a espessura de parede dos tubos extrudados.
A matriz extrusão está disponível no link: 
https://goo.gl/bKF8HX
O processo de extrusão está disponível no link: 
https://goo.gl/YyciHS
Trefilação
De acordo com Rocha (2012), a trefilação é um processo de conformação 
conduzindo um fio, barra ou tubo, deformando e descrevendo sua geometria ao 
passar através da ferramenta denominada fieira. Em outras palavras, trata-se 
da compressão nas paredes da ferramenta.
O produto-base sofre redução de seção, encrua e altera as propriedades 
mecânicas, reduzindo a ductilidade e aumentando a resistência mecânica. Às 
vezes é necessário a inclusão de tratamentos térmicos no decorrer do processo 
para garantir a continuidade das deformações e estiramento até que se alcance 
as dimensões especificadas.
Aplicada em materiais ferrosos e não ferrosos, são utilizados em muitos 
materiais, tais como o aço, o alumínio, o cobre e suas ligas.
A origem do material confere a forma inicial de trabalho: arame, barra ou 
tubo, e se passaram nos processos de conformação de laminação ou extrusão.
Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação6
Mecanismos de trefilação
Observando a Figura 4a, identifica-se o semiângulo de trefilação α em que o 
material é tracionado ao passar através da fieira e forçado a estirar na direção 
do movimento e se conformar no diâmetro Df. 
Isso resulta na aplicação da tensão de trefilação (σTR). Por meio da análise 
do fenômeno utilizando a técnica de deformação homogênea, determina-se: 
σTR = σ0. ln(Ai/Af), onde σTR é a tensão de trefilação, σ0 é a tensão inicial, Ai 
é a área inicial e Af, a área final.
Na Figura 4b, observa-se o fenômeno da tensão de tração (σT) do mate-
rial trefilado, que gera tensões de compressão (σC) e apresenta uma zona de 
deformação plástica.
Condição de redução máxima
Segundo Rocha (2012), desconsiderando o atrito, pode-se deduzir: σT = σ0. 
ln(Ai/Af).
O máximo valor para R é 63%. Dessa forma, ao reduzir e necessitar de 
redução maior que 63%, o material é dividido em diversas fases de redução. 
De acordo com as propriedades do material, serão necessários processos 
gradativos, passando em diversas fieiras, e utilizar tratamento térmico inter-
mediário de recristalização para continuar a redução até o ponto desejado.
Figura 4. Mecanismo de trefilação. Em (a), passagem do fio pela fieira com redução do 
diâmetro; em (b), esforços atuantes de tração e compressão.
Fonte: Adaptada de Bresciani e Silva (2011, p. 49). 
Esforços atuantes na �eira
α FIEIRA
Di = DIÂMETRO INICIAL
Df = DIÂMETRO FINAL
(a)
ZONA DE
DEFORMAÇÃO
PLÁSTICA MOVIMENTO 
DO FIO
Ot = TENSÃO DE TRAÇÃO
Oc = TENSÃO DE
 COMPRESSÃO
FIO
(b)
7Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação
Ferramenta de trefilação
De acordo com Moro e Auras (2006), a fieira é o dispositivo básico da trefilação. 
Ao observar a Figura 5a, temos: em (a), o cone de entrada; em (b), o cone de 
trabalho; em (c), o cilindro de calibração; e em (d), o cone de saída. Na Figura 
5b, temos: β = semiângulo de entrada; α = semiângulo de trabalho; Hc = altura 
de calibração; Dc = diâmetro de calibração; γ = semiângulo de saída.
Quanto à utilização dos materiais na fieira, os principais são: metal duro, 
aços revestidos de cromo, aços especiais e materiais cerâmicos.
Segundo Moro e Auras (2006), a trefilação pode ser dividida em dois 
grupos: a) trefiladora de bancada, utilizada na conformação de barras e tubos 
(Figura 6c); b) trefiladora de tambor com escorregamento (Figura 6a) e sem 
escorregamento (Figura 6b).
Figura 5. Ferramenta de trefilação. (a) Representação das regiões da fieira: a — cone de 
entrada; b — cone de trabalho; c — cilindro de calibração; d — cone de saída. (b) Repre-
sentação dos semiângulos dos cones e da altura e diâmetro do cilindro de calibração.
Fonte: Adaptada de Bresciani e Silva (2011, p. 54). 
Esquema de tre�lar com deslizamento 
α = semiângulo do cone de trabalho
(ou semiângulo da �eira)
β = semiângulo de entrada
γ = semiângulo de saída
Hc = altura do cilindro de calibração
Dc = diâmetro do cilindro de calibração(a) (b)
Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação8
Figura 6. Esquema da máquina de trefilar com duas fieiras: (a) sem deslizamento; (b) com 
duas fieiras, e esquema de trefilação de bancada (c).
Fonte: Bresciani e Silva (2011) e Moro e Auras (2006).
Tre�ladoras de tambor
Roldana
Roldana
Roldana
Roldana1ª �eira 2ª �eira
1º anel tirante
e acumulador
2º anel tirante
e acumulador Bobinadeira
(a) sem deslizamentoDesbobinadeira
Desbobinadeira
Bobinadeira1ª �eira
2ª �eira
Roldana
1º anel 
tirante com
�o deslizante
2º anel
tirante com
�o deslizante
(b) com deslizamento
Fieira Mordaça Gancho Corrente
(c)
Tre�ladora de bancada
Lubrificação na trefilação
Segundo Bresciani e Silva (2011), o atrito é importante na trefilação, pois está 
ligado ao desgaste de ferramenta, defeitos no fio e aumento de temperatura. 
O controle do atrito é feito através do lubrificante, mantendo a temperatura 
constante ao fazê-la se comportar em uma ação refrigerante.
A ação do lubrificante também será necessária para garantir o bom aca-
bamento superficial do fio e reduzir os esforços.
Propriedade dos trefilados
Moro e Auras (2006) consideram o material trefilado com propriedades equi-
paradas a outros métodos, como a trefilação, por exemplo. Quando o assunto 
é barras e tubos, no entanto, a precisão dimensional é maior na condição de 
arames e fios superfinos e o trefilado possui acabamento polido e uniforme.
9Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação
A capacidade de alongamento e redução de seção é alta, permitindo, assim, 
fios chamados capilares com diâmetro menor que 0,15 mm. A resistência à 
tração no produto final também é excelente.
As propriedades dos produtos dependem da matéria-prima e dos fatores 
de processo.
Acesse o material apresentado no link a seguir e aprofunde 
seus conhecimentos em trefilação.
O processo de trefilação está disponível em: 
https://goo.gl/2ot5iA
Aprofunde seus conhecimentos assistindo o vídeo “Linha 
de trefilação para arames” e veja a lubrificação do material 
sendo feita para auxiliar no acabamento do material e o 
processo de embobinamento.
https://goo.gl/UwgQA7
Veja também a trefilação de arames sem escorrega-
mento e acompanhe a produção.
https://goo.gl/P2Ag2Y
Conformação mecânica: processosde extrusão e trefilação10
Qualidades dos produtos extrudados e 
trefilados
De acordo com Bresciani e Silva (2011), a qualidade final dos produtos extruda-
dos e trefilados começa na escolha da matéria-prima, no controle metalográfico 
ao observar a composição química e nas propriedades mecânicas, valorizando 
ensaios a exemplo da tração e da compressão.
Produtos extrudados podem apresentar alguns defeitos, tais como: a) va-
zios internos decorrentes ao escoamento; b) trinca perpendicular ao fluxo 
devido às altas temperaturas de processo; c) escamas superficiais; d) riscos 
decorrentes de oxidações metálicas; e) inclusão de materiais estranhos; f) 
bolhas superficiais resultantes de gases da fundição; g) marcas transversais, 
manchas e perda de cor.
Produtos trefilados podem apresentar alguns defeitos, tais como: a) anéis 
de trefilação devido ao desgaste no cone de trabalho; b) marcas transversais 
e longitudinais; c) trincas no núcleo da fieira devido à redução excessiva; d) 
rugosidade por falta de lubrificação; e) riscos de erro no polimento.
De acordo com Rocha (2012), algumas considerações devem ser feitas a respeito da 
qualidade dos perfis na extrusão:
 � caraterísticas do metal a ser conformado a extrusão;
 � tolerâncias especificadas em projeto;
 � tensões conforme a geometria do produto, observando arredondamentos para 
alívio e prevenção de problemas;
 � contração térmica no produto final;
 � qualidade do fluxo do material ao passar na matriz.
Quanto à trefilação, Rocha (2012) valoriza em projeto a qualidade da fieira em:
 � favorecer a produção de grande produção de fios;
 � trabalhar a altas velocidades;
 � reduzir reduções elevadas;
 � manter constante o diâmetro do fio;
 � longa vida útil;
 � obter superfície lisa e brilhante.
11Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação
ALTAN, T.; OH, S.; GEGEL, H. Processos de conformação dos materiais: introdução aos 
processos de conformação: parte II. São Carlos: USP, Escola de Engenharia de São 
Carlos, 2012.
BRESCIANI, F. E.; SILVA, I. B. Conformação plástica dos metais. 2. ed. São Paulo: EPUSP, 2011.
MORO, N.; AURAS, A. P. Processos de fabricação: conformação mecânica II: extrusão, 
trefilação e conformação de chapas. Florianópolis: CEFET-SC, 2006. Curso Técnico 
de Mecânica Industrial.
ROCHA, O. F. L. da. Conformação mecânica. Belém: IFPA, 2012.
Leituras recomendadas
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage 
Learning, 2014. 
CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Fundamentos da ciência e engenharia dos materiais: 
uma abordagem integrada. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 
CHIAVENINI, V. Tecnologia mecânica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.
MACHADO, L. P. M. Conformação dos metais: fundamentos e aplicação. Vitoria: IFES, 
2008.
OLÍVIO, N. Introdução à engenharia de fabricação mecânica. 2. ed. São Paulo: Edgard 
Blücher, 2013.
SCHAEFFER, L. Conformação mecânica. Porto Alegre: Imprensa Livre, 2009. 
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012. 
VLACK, V.; HALL, L. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 1984. 
WEISS, A. Processos de fabricação mecânica. Curitiba: Livro Técnico, 2012.
Conformação mecânica: processos de extrusão e trefilação12
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
DICA DO PROFESSOR
Estamos estudando dois processos de conformação que possuem singularidades e também 
pontos em comum. Você sabe definir o que é extrução e trefilação? Além disso, apontar quais 
são as diferenças entre os dois? Não se preocupe, pois as respostas são simples e você pode 
acompanhá-las na Dica do Professor.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
EXERCÍCIOS
1) Em relação às especificidades da extrusão direta e indireta (invertida), podemos 
afirmar:
A) a) Na extrusão direta, a matriz é empurrada contra o lingote, no sentido oposto da 
produção do extrudado.
B) b) Na extrusão indireta, o lingote cilíndrico é posicionado na câmara na qual o êmbolo 
hidráulico pressiona o calço colocado entre o lingote e o êmbolo, conferindo pressão e 
forçando o fluido através da matriz de perfil estipulado.
C) c) Na extrusão indireta, não há atrito na interface lingote/câmara, e a grande vantagem é a 
redução da carga máquina, comparado ao trabalho na extrusão direta.
D) d) Na extrusão direta, há um lubrificante entre a peça e a câmara, sendo esta preenchida 
com fluido hidráulico e podendo trabalhar a altas temperaturas, além da ambiente.
E) e) Na extrusão indireta, há um lubrificante entre a peça e a câmara, sendo esta preenchida 
com fluido hidráulico e podendo trabalhar a altas temperaturas, além da ambiente.
2) Quais fatores devem ser considerados em relação à qualidade dos perfis na extrusão?
A) a) Anéis de trefilação, devido ao desgaste no cone de trabalho e às marcas transversais.
B) b) As propriedades químicas dos metais não interferem na conformação mecânica.
C) c) Sobre as propriedades da matéria-prima, somente o ensaio de impacto é relevante ao 
controle da variação do processo, no requisito propriedades mecânicas.
D) d) As bolhas superficiais, devido aos gases da fundição, não afetam a produção, pois são 
eliminadas pelo calor gerado e pelo trabalho realizado.
E) e) A escolha da matéria-prima, o controle metalográfico ao verificar a composição química 
e as propriedades mecânicas são determinantes na extrusão.
3) Qual das afirmações refere-se ao processo de conformação mecânica de trefilação?
A) a) A trefilação consiste em pressionar um tarugo ou lingote, pré-aquecido ou não, a fluir 
através de uma matriz de perfil desejado.
B) b) A trefilação é um processo de conformação, conduzindo um fio, uma barra ou um tubo, 
deformando e descrevendo sua geometria, ao passar através da ferramenta denominada 
fieira, ou seja, comprimido(a) nas paredes da ferramenta.
C) c) Na trefilação, a matriz é empurrada contra o lingote, no sentido oposto da produção.
D) d) Na trefilação, podemos trabalhar na trefiladora de bancada, trefiladora de tambor e 
trefiladora hidrostática.
E) e) Na trefilação, não se aplica lubrificação.
Qual é a ordem de trabalho, conforme a passagem do material, nas regiões da fieira 4) 
utilizada na trefilação?
A) a) Semiângulo de entrada, altura de calibração, semiângulo de trabalho, diâmetro de 
calibração e semiângulo de saída.
B) b) Cone de entrada, cone de alívio, cilindro de calibração, cone de saída.
C) c) Cone de entrada, cone de trabalho, cilindro de calibração, cone de saída.
D) d) Semiângulo de entrada, semiângulo de trabalho, altura de calibração, diâmetro de 
calibração e semiângulo de saída.
E) e) Cone de trabalho, cilindro de calibração e cone de saída.
5) Quanto ao uso da lubrificação no processo de trefilação, qual alternativa melhor 
condiz com a prática?
A) a) Quanto maior for o atrito, menor será o desgaste da ferramenta, entretanto maior torna-
se o esforço de trefilação e a elevação da temperatura.
B) b) Em consequência da ação lubrificante, consegue-se reduzir o desgaste da ferramenta 
fieira, beneficia-se o acabamento superficial do fio e reduz-se o esforço de trefilação.
C) c) Quanto maior for o atrito, maior será o desgaste da ferramenta, entretanto menor torna-
se o esforço de trefilação e eleva-se a temperatura.
D) d) Em consequência da ação lubrificante, consegue-se reduzir o desgaste da ferramenta 
fieira, beneficia-se o acabamento superficial do fio, sem reduzir o esforço de trefilação.
e) O coeficiente de atrito entre o fio e a fieira não depende da natureza das superfícies em E) 
contato e das condições de lubrificação.
NA PRÁTICA
A extrusão consiste na passagem, através de um orifício, de um corpo sólido, pré-aquecido ou 
não, que adquirirá um formato alongado. O produto resultante é chamado de extrudado, e sua 
qualidade dependede fatores, como, por exemplo, a escolha da matéria-prima.
Veja um breve esquema do processo de extrusão.
SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Para ver na prática como ocorre a trefilação, assista ao vídeo:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Assista à demonstração do processo de extrusão:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Acompanhe o processo de extrusão:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Conformação mecânica – processo de 
estampagem
APRESENTAÇÃO
Você pode não reparar, mas a estampagem favorece nosso dia-a-dia em muitos aspectos. As 
rodas, portas e o para-lama de um carro passam pelo processo de estampagem para terem o 
formato que conhecemos. Da mesma forma são produzidas panelas, formas para bolos, 
instrumentos musicais, componentes para computador e uma série de objetos que fazem parte da 
nossa vida. Na estampagem, os produtos apresentam alta produtividade, excelente qualidade 
final, além de alta tecnologia agregada.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você estudará os conceitos gerais do processo de conformação 
de estampagem, o processo de estampagem profunda, bem como as propriedades e as 
qualidades dos produtos estampados.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Descrever as principais características do processo de estampagem.•
Reconhecer o processo de estampagem profunda.•
Identificar as qualidades dos produtos estampados.
 
•
DESAFIO
Você é especialista em estampagem e, ao fazer uma visita técnica à determinada ferramentaria, 
foi solicitado para ajudar a resolver um problema de dimensionamento de matriz e punção em 
função da demanda de projeto e execução de estampo novo. Foram passados o desenho da peça 
e um esboço dos principais punções e da matriz. 
você deve determinar os valores dimensionais dos perímetros de corte para a geometria 
quadrada e circular, sendo que o material da chapa a ser processado tem uma espessura de 5,5 
mm e feito em aço duro.
INFOGRÁFICO
Estampagem é um processo de conformação mecânica, certo? As possibilidades e a abrangência 
do trabalho dos estampos dependem das formas de processo, se é a corte, à dobra ou à 
estampagem profunda.
Então, acompanhe, no infográfico, e observe alguns tipos e características de processos que 
fazem parte do tema estampagem.
CONTEÚDO DO LIVRO
Para dar continuidade aos seus estudos sobre conformação mecânica, você deve conhecer os 
conceitos gerais do processo de estampagem, as propriedades de produtos resultantes, além de 
aprender sobre os equipamentos e as máquinas para execução dos processos. Acompanhe o 
capítulo Conformação mecânica — processos de estampagem, do livro Conformação 
mecânica. 
 
Boa leitura. 
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
André Shataloff
 
Conformação mecânica: 
processos de estampagem
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste capítulo, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
  Descrever as principais características do processo de estampagem.
  Expressar o processo de estampagem profunda. 
  Identificar as qualidades dos produtos estampados.
Introdução
Os metais são produzidos e disponibilizados pela indústria metalúrgica 
em diversos formatos, tais como: blocos, tarugos, vigas, chapas, placas 
(grossas, médias e finas), lingotes etc. Na conformação mecânica, os 
produtos primários podem ser conformados em vários processos, dentre 
eles o processo de estampagem moldado à pressão. 
Neste texto, você irá estudar os conceitos gerais do processo de con-
formação de estampagem, o processo de estampagem profunda e as 
propriedades e qualidades dos produtos estampados. 
Estampagem
Segundo Moro e Auras (2006), o processo de estampagem, também deno-
minado de conformação de chapas metálicas, consiste em dar novas formas 
geométricas a formas geralmente planas, com o auxílio de ferramentas de 
punção e matriz. 
Bresciani e Silva (2011) dividem o processo em dois grandes grupos: a 
estampagem profunda ou embutimento e a conformação em geral. Na Figura 1 
são apresentados alguns tipos de estampagem.
Figura 1. Principais processos de estampagem: (a) flangeamento reto; (b) flangeamento de 
furo; (c) enrolamento parcial; (d) Enrolamento total; (e) dobramento; (f) redobramento; (g) 
corrugamento; (h) nervuramento; (i) estaqueamento; (j) conformação de tubo dobramento; 
(k) conformação de tubo expansão; (l) abaulamento; (m) pregueamento.
Fonte: Adaptada de Bresciani e Silva (2011, p. 63).
(a)
(e) (f ) (g) (h)
(m)(l)(k)
(j)
(i)
(b) (c) (d)
De acordo com Chiaverini (1986), na maioria das aplicações a conformação 
é feita a frio, mas em estampagem profunda pode ser feita a quente, atendendo 
a necessidades técnicas. O autor prefere dividir o processo em três grupos 
principais:
  corte; 
  dobramento e encurvamento; 
  estampagem profunda.
Vamos nos aprofundar primeiramente na estampagem sob a ótica do corte 
e do dobramento, entendendo seus mecanismos.
Mecanismos da estampagem
Mecanismos da estampagem de corte
Segundo Weiss (2012), as forças cortantes devido a ação contrária do punção 
e da matriz provocam a separação do material por cisalhamento. Na Figura 
2, na posição (a1), podemos observar uma linha de corte que representa as 
Conformação mecânica: processos de estampagem2
cunhas de corte. Para se atingir a condição (a2), é necessário o empenho da 
força de corte na qual a matriz reage à força contrária do punção. O cálculo 
dessa força é determinante para a escolha da máquina de trabalho.
Figura 2. Esquema de deformação na estampagem: (a1) aproximação e (a2) corte de chapa 
por meio do punção; (b1) aproximação e (b2) dobramento de flange; (c1) aproximação e (c2) 
dobramento em V; (d) layout da posição de corte da peça sobre a chapa, onde (d2) tem 
melhor aproveitamento que (d1); (e) dobra em V, ocorre tração na região externa e com-
pressão nas linhas internas. Símbolos: V = movimento; F = força aplicada ao dobramento; 
Fm = força de fixação. 
Fonte: Adaptada de Groover (2014) e Moro e Auras (2006).
punção
descarte
matriz
(a1) (a2)
(b1)
(d1)
(d2)(c2)(c1)
(b2)
corte
Fixação da peça
punção
matriz
(e)tração linha
neutra
compressão
Per�l em V
matriz
punção
Quanto aos fatores determinantes ao cálculo da força de corte, se destacam: 
a) o perímetro total, ou seja, o comprimento do corte; b) a espessura da chapa; 
c) a resistência do material da chapa às tensões de cisalhamento.
O perímetro total será a soma de todas as geometrias trabalhadas; por 
exemplo, caso se utilize um punção quadrado e outro cilíndrico, teríamos: 
perímetro do quadrado = 4.L; perímetro do punção cilíndrico = p × D.
Perímetro total = 4 × L + p × D = PT
A espessura ajuda a determinar a seção de corte.
S = PT.e → S = área de corte 
3Conformação mecânica: processos de estampagem
Onde:
PT = perímetro total de corte; 
e = espessura. 
A força de corte será: 
F = S × t
Onde:
F = Força (N); 
S = área (m2); 
t = Resistência ao cisalhamento (N/m2).
O aproveitamento da chapa depende do layout e da disposição das figuras 
sobre a chapa trabalhada. Na Figura 2, os itens (d1) e (d2) representam duas 
formas de trabalho. A condição (d2) é melhor, pois aproveita superiormente a 
área e, consequentemente, produz mais peças por metro. Quanto mais complexa 
é a geometria do formato, mais complexa é a determinação do posicionamento 
do produto se limitando, às vezes, a questões técnicas. 
Mecanismos da estampagem de dobramento
Na estampagem de dobramento em fl ange, mostrada na Figura 2 (b1) e (b2), 
com dobramento em V (c1) e (c2), deve ser calculado, além do ângulo desejado 
α, um percentual maior devido à elasticidade do material, uma vez que ele 
tende a fechar, retornando após a liberação do punção. Segundo Bresciani e 
Silva (2011), em virtude da recuperação elástica, quanto maior for o limite de 
escoamento do materiala compor a chapa, maior será o ângulo de trabalho, 
inclusive se a espessura for aumentada. Isso implica na maior resistência à 
deformação; para tal teremos de dobrar mais. 
Na Figura 2 (e), a condição da linha neutra é de tensões, onde: σT = σC = 0. 
A tensão de tração é igual a tensão de compressão. A parte externa da peça é 
tracionada, enquanto a parte interna é comprimida. Esse ponto é neutro, e toda 
linha de união dos pontos neutros é denominada linha neutra. É utilizada como 
referência por não comprimir ou tracionar seu comprimento, não variando 
em função dos trabalhos realizados. Inicialmente, essa linha se encontra no 
centro da peça, entretanto, ao final do trabalho, ela tende a se deslocar em 
direção à superfície comprimida.
Conformação mecânica: processos de estampagem4
Ferramental de estampagem
Segundo Weiss (2012), as ferramentas de estampar são chamadas de estam-
pos, pois as máquinas geralmente possuem características que permitem 
executar não somente um único produto ou uma única ferramenta, mas 
sim uma faixa de trabalho, geralmente se limitando às forças máximas 
exigidas, à área a qual se aplicam essas forças e à velocidade dos ciclos de 
trabalho. As ferramentas podem ser confi guradas para o corte, a dobra e a 
estampagem profunda.
Estampo de corte 
Bresciani e Silva (2011) observam que as ferramentas de corte utilizadas 
na estampagem são chamadas de estampos de corte. A principal função de 
corte é exercida por meio do fi o de corte feito no perfi l externo ao punção em 
trabalho e ao fi o de corte do perfi l interno da matriz.
Quanto ao processo de corte, a maioria das peças nem sempre é fi-
nalizada em uma única estampagem, ocorrendo um processo sequencial. 
Essa sequência de modificações no blank – material base – é denominada 
progressão de corte, ou seja, as fases de confecção da peça. A ferramenta 
pode fazer somente uma mudança de geometria a cada abertura e fechamento 
do estampo; então, a peça semiacabada é encaminhada a outra ferramenta 
também no estágio seguinte, até o ponto final de estampagem. No estampo 
de corte progressivo, a própria ferramenta é construída para guiar a chapa 
passo a passo, conformando através do punção 1, depois punção 2 e as-
sim sucessivamente, proporcionando a otimização do processo, tempo. Por 
exemplo: na Figura 3(a) e 3(b), a chapa é cortada lateralmente no primeiro 
passo da ferramenta, depois há o corte do furo circular no segundo passo e, 
por último, no terceiro passo, é cortado o furo quadrado, sacando da chapa 
uma peça quadrada com furo circular no centro. Esse processo é típico do 
estampo de corte progressivo.
5Conformação mecânica: processos de estampagem
Figura 3. Esquema do estampo de corte progressivo: (a) detalhamento dos elementos 
da ferramenta; (b) detalhamento das dimensões de punções, dimensões, furos da matriz 
e espessura da chapa.
Fonte: Adaptada de Weiss (2012, p. 29-31).
Detalhamento da ferramenta Punções, matriz e chapa
Parafuso tipi “Allen”
Faca de avanço
Guia
Tira
Placa guia
Placa matriz
Placa base
Pinos de guia
Suporte
(a)
Punção
cortador
Placa de 
choque
Placa superior
Espiga
Rasgo para 
chave radial
Punção
quadrado
Espessura
da chapa
O punção O punçãoO punção
Punção furo 
redondo
Faca de 
corte
O furo matriz
O furo matriz O furo matriz
Placa matriz
(b)
Peça útil
Retalho do furo
Retalho da faca 
de corte
Punção furador
Tira de chapa
Placa
porta-punção
A ferramenta de corte do estampo é um conjunto de peças que permite a 
fixação, a movimentação dos elementos internos e a condução paulatina da 
chapa, seguindo ritmo em harmonia com os punções e a matriz. Essa matriz 
pode ser única ou estar fixada na placa porta-matriz, possibilitando uma rápida 
substituição e/ou manutenção.
Segundo Bresciani e Silva (2011), quando estudamos o estampo de corte, 
observamos outros elementos na ferramenta além do(s) punção(ões) e da(s) 
matriz(es). Na Figura 3(a), observamos uma guia para a tira da chapa, placa 
matriz, placa guia, placa porta-punção, placa superior, pino de guias etc. Isso 
se deve ao fato de o estampo de corte ser uma ferramenta robusta e que deve 
produzir milhares e, não raro, milhões, de peças. Nesse exemplo, observamos 
não só a condição dos itens necessários ao estampo, mas um conceito de 
estampo sequencial, de corte progressivo. 
Com o passar do tempo, o desgaste que ocorre nas linhas de corte passa 
a afetar a geometria do produto final. Bresciani e Silva (2011) reforça ser 
comum produzir de 20 a 30 mil peças que não necessitam de reformas, mas 
isso varia de acordo com o tamanho dos punções, ocorrendo diversas retifi-
cações ─ que podem chegar a 40 ─ na ferramenta durante a vida útil da peça. 
Isso representa uma produção média da ferramenta com reformas na faixa de 
800.000 a 1.200.000 peças. 
Conformação mecânica: processos de estampagem6
De acordo com Weiss (2012), o estampo é composto de duas partes, conjunto 
inferior e superior, e a chapa é processada entre elas. O processo de fabricação 
do estampo de corte segue as seguintes etapas: 
a) definição do desenho do produto; 
b) elaboração do projeto da ferramenta; 
c) elaboração do processo da peça; 
d) escolha dos materiais que irão determinar a durabilidade da ferramenta; 
e) usinagem da ferramenta; 
f) tratamentos térmicos nos elementos necessários; 
g) realização de try-out, ou teste da ferramenta.
Matrizes e punções para estampagem
Segundo Chiaverini (1986), para se fazer a matriz e o(s) punção(ões), 
deve-se estudar as tolerâncias do produto. Na Figura 3(b), verifi camos o 
desenho em explosão e o número de variáveis, observando a variação limite 
a cada cota. A avaliação do projeto deve sempre levar em consideração as 
características do material a ser conformado no estampo. A determinação 
da folga entre o punção e a matriz depende: a) da espessura da chapa a 
ser cisalhada; b) do tipo de material a ser trabalhado, verifi cando a tração 
do material. 
Folga = D1 - D
Onde:
D1 = Diâmetro da peça, o furo feito pelo punção;
D = Diâmetro do punção;
Folga = Valor obtido por meio do gráfico da Figura 4, determinado pela 
resistência à tração do material.
7Conformação mecânica: processos de estampagem
Figura 4. Folga entre punção e matriz.
Fonte: Adaptada de Chiaverini (1986, p. 107).
Fo
lg
a 
f =
 D
1 
- D
(m
m
)
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Espessura da chapa (mm)
Para aprofundar os estudos, observe o cálculo de folga de um conjunto punção-matriz: 
Sabendo que um punção de diâmetro D = 10 mm deve cortar uma chapa de latão, 
qual deve ser o diâmetro da matriz D1? Considere: espessura da chapa = 4,3 mm.
A folga é:
Folga f = D1 – D
D1 =?
D = 10 mm
Conformação mecânica: processos de estampagem8
Devemos buscar qual é a folga consultando o gráfico da Figura 5.
Determinação do valor da folga entre matriz e punção
4,3
Cálculo da folga entre o punção
e a matriz de estampagem
Dada a espessura da
chapa e = 4,3 mm,
subimos na linha até 
deparar a curva do
material a ser conformado 
– latão –, e rebatemos 
na direção da escala 
de determinação da 
folga: valor
aproximado = 0,3 mm.
Espessura da chapa (mm)
Fo
lg
a 
f =
 D
1 
- D
(m
m
)
 Figura 5. Determinação do valor da folga entre matriz e punção.
Fonte: Adaptada de Chiaverini (1986, p. 107).
Dessa forma:
Folga f = D1 – D
D = 10 mm
D1 = D + Folga f
D1 = 10 + 0,3 mm
Resposta: D1 = 10,3 mm
Obs.: Nas literaturas técnicas, existem gráficos e tabelas que determinam os valores 
de folga em função da espessura da chapa e de seu material. De acordo com Rocha 
(2012), as matrizes de corte terão as dimensões correspondentes ao limite inferior da 
tolerância das peças e, por outro lado, nos punções, devemos sempre adotar nos 
cálculos as dimensões correspondentes ao limite superior da tolerância.
Tipos de máquinas utilizadas em estamparia
As operações de estampagem podem ser processadas em mais de umpadrão 
de máquinas, segundo Bresciani e Silva (2011), classifi cando-se em dois tipos: 
a) máquinas de movimento retilíneo alternativo, a exemplo de prensas hidráu-
licas, prensas excêntricas, guilhotinas e viradeiras; b) máquinas de movimento 
giratório contínuo, a exemplo das perfi lhadoras, laminadoras, curvadoras e 
customizadas para determinadas operações. 
9Conformação mecânica: processos de estampagem
A aplicação de um determinado tipo de máquina pode estar atrelada ao 
projeto da ferramenta. Fatores determinantes na escolha são: quantidade de 
peças a serem produzidas, dimensão e formato.
Para alimentar rapidamente as máquinas, são utilizadas chapas ou bobinas, 
que favorecem a produção em massa e nem sempre utilizam alimentação 
automática.
De acordo com Weiss (2012), a prensa excêntrica tem duas configurações, 
podendo ser de corpo inclinável e fixo, como mostram as Figuras 6a e 6b. 
Ambos os tipos são utilizados para operações de corte, no entanto, a prensa 
de corpo inclinável favorece o estampo progressivo, adaptando o sistema 
pneumático e facilitando a extração da peça.
A prensa hidráulica, apresentada na Figura 6c, possui elevada carga de 
compressão, o que a torna apropriada para trabalhar em repuxo e dobra.
A prensa guilhotina, mostrada na Figura 6d, é utilizada para chapas de 
metais, corte a frio e possui elevada capacidade de carga.
Figura 6. Prensas de estampagem: (a) excêntrica tipo C; (b) excêntrica de corpo fixo; (c) 
hidráulica; (d) guilhotina.
Fonte: Adaptada de Weiss (2012, p. 26-27).
(a) (b) (c) (d)
Na prensa viradeira, mostrada nas Figuras 7a e 7b, observa-se a régua 
prismática e a faca, apropriados para dobrar grande número de peças.
Conformação mecânica: processos de estampagem10
Figura 7. Prensa viradeira: (a) visão geral da máquina; (b) régua prismática, faca e peça. 
Fonte: Taechit Tanantornanutra/Shutterstock.com e Dreamsquare/Shutterstock.com.
Na Figura 8a, tem-se uma vista panorâmica da puncionadeira que trabalha 
a alta velocidade, troca ferramentas e atua, além do corte, na dobra e no re-
puxo. Ela também possui Comando Numérico Computadorizado (CNC), que 
permite boa competitividade. A Figura 8b mostra a puncionadeira cortando 
e, na Figura 8c, dobrando.
Figura 8. Puncionadeira CNC: (a) vista geral; (b) cabeçote e ferramenta de corte; (c) cabeçote, 
ferramenta de corte e dobra.
Fonte: Sergey Ryzhov/Shutterstock.com, Dainis Derics/Shutterstock.com e uskystudio/Shutterstock.com.
Propriedade dos estampados
As propriedades dos estampados são de elevada resistência mecânica devido 
ao encruamento ocasionado no trabalho a frio. Segundo Bresciani e Silva 
(2011), as peças devido a nervuras e dobras, ou seja, devido a geometria de 
certos processos de estampagem, melhoram as propriedades mecânicas dos 
produtos. A composição química do material-base é determinante no resultado 
fi nal, sendo um dos meios de se garantir as propriedades desejadas. Uma 
11Conformação mecânica: processos de estampagem
grande aplicação é a indústria automotiva, que constrói veículos mais leves 
com carenagens mais resistentes e seguras.
Aprofunde seus conhecimentos assistindo a um vídeo 
sobre a linha de estampagem de uma montadora de 
veículos nos EUA, que utiliza esse meio de produção 
competitivo e moderno.
Fiat Chrysler Automobiles Sterling Stamping Plant, 
Sterling Heights, Michigan.
Disponível em: 
https://goo.gl/Jpo2jq
Aqui temos uma empresa fornecedora de peças 
estampadas.
kf estamparia. 
Disponível em: 
https://goo.gl/kFkPH8 
Estampagem profunda
De acordo com Moro e Auras (2006), a estampagem profunda, mostrada 
na Figura 9, é a transformação de uma chapa em um copo. O repuxo ou 
embutimento consiste no material ser puxado à força para dentro da matriz, 
conformando as paredes da peça. Um parâmetro para que esse tipo de estam-
pagem seja considerado profundo é a condição atingir uma altura superior à 
metade de seu diâmetro.
Os materiais aplicados nesse processo são o aço-carbono e baixa liga, o 
alumínio e o latão.
Conformação mecânica: processos de estampagem12
Figura 9. Estampagem profunda: (a) representação peça original, blank; (b) processo de 
estampagem profunda, a peça é fixa na matriz por meio de anel fixador e a ferramenta pistão 
inicia a conformação; (c) peça estampada; (d) ferramenta no final do curso, conformando 
a estampagem profunda.
Fonte: Adaptada de Ferreira (2010, p. 219 e 232).
Anel �xador
(a)
(b)
(d)
(c)
Matriz
Ferramenta
Ferramental de estampagem profunda
De acordo com Moro e Auras (2006), a baixa pressão de trabalho no estampo 
de repuxo favorece o aparecimento de rugas; a pressão alta pode romper a peça 
na cavidade. Deve ser observado o espaçamento entre a matriz e o punção 
para que isso não aconteça. 
As variações nas propriedades do material utilizado podem tornar necessá-
rio o escamoteamento das operações, ou seja, fazer conformação intermediária 
a forma desejada. 
Observe a Figura 10. Em (a), o punção está indo de encontro ao blank, a 
chapa-base. Em (b) tem início o dobramento, o diâmetro da chapa diminui e 
o material segue dobrando em direção ao fundo da matriz. Em (c), o material 
vai endireitando e segue fluindo ao fim de curso do punção. Em (d), vai com-
primindo e dando forma final às paredes do copo, sendo pressionado a escoar 
para o vão entre a matriz e o punção. Em (e) a peça encontra-se finalizada.
13Conformação mecânica: processos de estampagem
Figura 10. Esquema de deformação: (a) o punção pouco antes do contato com a peça de 
trabalho; (b)dobramento; (c) endireitamento; (d) atrito e compressão; (e) copo final com 
indicação dos efeitos de afinamento nas paredes do estampo.
Fonte: Adaptada de Groover (2014).
(a) (b) (c)
(e)(d)
Endireitamento
Compressão e
espessamento 
da �ange
Dobramento
Na Figura 11 temos, sob dois aspectos diferentes, dois processos aconte-
cendo, 11(a1) e 11(b1), ambos tendo uma força aplicada às chapas segurando o 
blank para evitar que ele escorregue e tendo o punção a empurrar ao centro. 
Em (a2), a peça está sendo estampada no sentido reverso à forma apresentada, 
e em (b2) a peça é reestampada no mesmo sentido, mas deformando somente 
parte central. Esses dois métodos de estampagem reversa e reestampagem são 
derivações do processo de estampagem profunda.
Conformação mecânica: processos de estampagem14
Figura 11. Operações diferenciadas: estampagem reversa, iniciando 
em (a1) aproximação e recalque, e (a2) chapa estampada no sentido 
oposto da estampagem inicial. Reestampagem de um copo em (b1) 
aproximação e recalque, e (b2) estampando no mesmo sentido da 
deformação anterior.
Fonte: Adaptada de Groover (2014).
(a2)
(a1) (b1)
(b2)
Lubrificação na estampagem profunda
Segundo Moro e Auras (2006), a lubrifi cação é importante para o rendimento. 
Aplica-se óleos para elevadas pressões, evitando corrosão no material. O 
grande problema na lubrifi cação é a difi culdade da remoção após o uso no 
produto conformado e na matriz. 
15Conformação mecânica: processos de estampagem
Para saber mais: 
Acesse o material no link a seguir e aprofunde seus conhecimentos em trefilação.
https://goo.gl/2ot5iA 
Veja, também, o vídeo com exemplo de célula de repuxo. Observe também os 
dispositivos feitos para otimizar o processo e analise a velocidade produtiva.
PH3CR 40T — Célula de repuxo. Disponível em: 
https://goo.gl/P97zbZ
Linha de trefilação para arames. Disponível em: 
https://goo.gl/UwgQA7
Veja também a produção de caneca filtro automotivo. Observe os dispositivos 
pneumáticos ligados à máquina para aumentar a velocidade de extração da peça. 
Repuxo progressivo. 
Disponível em: 
https://goo.gl/vmYtYq
Qualidade dos produtos estampados
Quanto à qualidade fi nal dos produtos estampados, segundo Bresciani e Silva 
(2011), o latão é uma liga cobre-zinco que funciona muito bem em estampados. 
O preço faz restringir a aplicação, mas a estampagem do alumínio e do zinco 
também facilita o trabalho. O estudo de ligas e materiais como o açode baixo 
carbono favorece a aplicação em estampagem profunda.
Produtos estampados podem apresentar alguns defeitos, tais como: a) enru-
gamento na flange; b) enrugamento na parede; c) rasgamento; d) deformações 
devido à anisotropia, o orelhão; e) riscos superficiais.
Conformação mecânica: processos de estampagem16
De acordo com Weiss (2012), algumas considerações devem ser feitas quanto à segu-
rança ao usar prensas, principalmente na estampagem:
  Toda prensa deve ter dispositivos para prevenir acidentes, a exemplo de ter de 
acionar dois interruptores ao mesmo tempo, liberando funcionamento da máquina;
  O manuseio de chapas só pode ser feito com Equipamentos de Proteção Individual 
(EPIs);
  O operador de máquina deve fazer um curso para trabalhar em prensas;
  É preciso observar a Norma Regulamentadora (NR) Nº12, as ações desde o pro-
jeto e a rotina de trabalho para garantir que máquinas, equipamentos e pessoas 
estejam seguros.
BRESCIANI, F. E.; SILVA, I. B. Conformação plástica dos metais. 2. ed. São Paulo: EPUSP, 2011.
CHIAVERINI, V. Tecnologia mecânica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.
FERREIRA, R. A. S. Conformação plástica: fundamentos metalúrgicos e mecânicos. 
2.ed. Recife: UFPE, 2010.
GROOVER, M. P. Introdução aos processos de fabricação. Rio de Janeiro: LTD, 2014.
MORO, N.; AURAS, A. P. Processos de fabricação: conformação mecânica II: extrusão, 
trefilação e conformação de chapas. Florianópolis: CEFET-SC, 2006. Curso Técnico 
de Mecânica Industrial.
ROCHA, O. F. L. Conformação mecânica. Belém: IFPA, 2012.
WEISS, A. Processos de fabricação mecânica. Curitiba: Livro Técnico, 2012.
Leituras recomendadas
ALTAN, T.; OH S.; GEGEL, H. Processos de conformação dos materiais: introdução aos 
processos de conformação: parte II. São Carlos: USP, Escola de Engenharia de São 
Carlos, 2012.
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage 
Learning, 2014. 
CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Fundamentos da ciência e engenharia dos materiais: 
uma abordagem integrada. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 
17Conformação mecânica: processos de estampagem
MACHADO, L. P. M. Conformação dos metais: fundamentos e aplicação. Vitoria: IFES, 
2008.
OLÍVIO, N. Introdução à engenharia de fabricação mecânica. 2. ed. São Paulo: Edgard 
Blücher, 2013.
SCHAEFFER, L. Conformação mecânica. Porto Alegre: Imprensa Livre, 2009. 
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012.
VLACK, V.; HALL, L. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 1984. 
Conformação mecânica: processos de estampagem18
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
DICA DO PROFESSOR
Você já reparou no formato de uma lata de sardinha? Como que uma peça de metal resulta em 
um produto como este? Pois é por meio da estampagem, processo dinâmico e essencial para 
muitas indústrias e produção de bens de consumo.
Na Dica do Professor, você acompanhará características, tipos e itens essenciais desse processo 
de conformação mecânica. 
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
EXERCÍCIOS
1) Qual é a alternativa correta sobre a prática do uso de lubrificação na estampagem 
profunda?
A) A lubrificação é importante para o rendimento. Aplicam-se óleos para elevadas pressões, 
evitando a corrosão no material. O grande problema é a dificuldade de remoção após o 
uso, tanto no produto quanto na matriz.
B) Quanto maior atrito, maior será o desgaste da ferramenta, entretanto maior será o esforço 
na fieira. Por isso, deve-se lubrificar.
C) A lubrificação não é importante para o rendimento. Aplicam-se óleos para baixas pressões, 
evitando a corrosão no material. O grande problema é a dificuldade de remoção após uso, 
tanto no produto quanto na matriz.
D) Em consequência da ação lubrificante, consegue-se reduzir o desgaste da ferramenta, o 
cilindro de conformação a quente, e a chapa beneficia o acabamento superficial.
E) A lubrificação é importante para o rendimento. Aplicam-se óleos para elevadas pressões, 
evitando a contaminação do material. O grande problema é a dificuldade de remoção após 
o uso no produto.
2) Quais operações referem-se ao processo de conformação mecânica de estampagem?
A) Flangeamento reto, flangeamento de furo, enrolamento parcial, enrolamento total, 
dobramento, rebordamento, corrugamento, nervuramento, estancamento, conformação de 
tubo dobramento, conformação de tubo expansão, abaulamento e pregueamento.
B) Flangeamento reto, flangeamento de abaulamento, enrolamento parcial, enrolamento total, 
dobramento, rebordamento, corrugamento, nervuramento, estaqueamento, conformação de 
tubo dobramento, conformação de tubo expansão, abaulamento e pregueamento.
C) Flangeamento reto, flangeamento de furo, enrolamento parcial, enrolamento total, 
dobramento, rebordamento, corrugamento, nervuramento, estaqueamento, conformação de 
tubo dobramento, conformação de tubo expansão, abaulamento e pregueamento.
D) Flangeamento reto, flangeamento de furo, enrolamento parcial, enrolamento total, 
dobramento, rebordamento, corrugamento, enervamento, estaqueamento, conformação de 
tubo dobramento, conformação de tubo expansão, abaulamento e pregueamento.
E) Flangeamento reto, fundição, enrolamento parcial, enrolamento total, dobramento, 
rebordamento, corrugamento, nervuramento, estaqueamento, conformação de tubo 
dobramento, conformação de tubo expansão, abaulamento e pregueamento.
3) Qual o efeito da anisotropia plástica na qualidade da estampagem profunda?
A) Rompimento do fundo da peça
B) Aumento da probabilidade de formação de orelhas
C) Riscos nas superfícies
D) Enrugamento no flange
E) Enrugamento na parede
4) Como podemos justificar o efeito mola durante a conformação mecânica de chapas e 
que dificulta a precisão no dobramento?
A) Quando a tensão de dobramento é removida no final da estampagem, o material recupera 
parte desse movimento devido ao módulo de elasticidade do material e seu limite de 
ruptura.
B) Quando a tensão de dobramento é removida no final da estampagem, o material recupera 
parte desse movimento devido ao módulo de plasticidade do material.
C) Quando a tensão de dobramento é removida no final da estampagem, o material recupera 
parte desse movimento devido ao limite de plasticidade do material.
D) Quando a tensão de dobramento é removida no final da estampagem, o material recupera 
parte desse movimento devido ao módulo de elasticidade do material e seu limite de 
escoamento.
E) 
5) Que tipos de máquinas são mais utilizados nos processos de estampagem?
A) 
Fornos de fundição, prensas excêntricas, guilhotinas, viradeiras, perfilhadoras, 
laminadoras e curvadoras.
B) Prensas hidráulicas, prensas excêntricas, guilhotinas, viradeiras, perfilhadoras, laminadoras 
e curvadoras.
C) Prensas hidráulicas, prensas excêntricas, guilhotinas, viradeiras, perfilhadoras, extrusoras e 
curvadoras.
D) Prensas hidráulicas, prensas excêntricas, retíficas, guilhotinas, viradeiras, perfilhadoras e 
curvadoras.
E) Tornos, prensas excêntricas, guilhotinas, viradeiras, perfilhadoras, laminadoras e 
curvadoras.
NA PRÁTICA
A estampagem consiste, geralmente, na transformação de chapas metálicas em produtos finais 
ou intermediários de itens que participam do nosso cotidiano. E uma das aplicações da 
estampagem é na fabricação de partes do carro.
Acompanhe a seguir parte do processo produtivo de uma montadora e perceba de que maneira a 
estampagem está presente.
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SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Metalúrgicas e Matrizes
Assista produtos ganhando forma pelo processo de estampagem.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Metalúrgicae Matrizes
Assista ao vídeo e veja na prática a Estampagem.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Metalurgia - Processo de Estampagem
Acompanhe no vídeo a explicação sobre o processo de estampagem.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Conformação mecânica – processo de 
forjamento a quente, a semi-quente 
(morno) e a frio
APRESENTAÇÃO
Você sabe o que um alicate e um virabrequins (eixo de manivela) têm em comum? Em um 
primeiro momento, sua resposta pode ser nada, afinal são dois produtos com finalidades 
diferentes, concorda? Pois saiba que ambos são produzidos pelo método de conformação 
mecânica chamado forjamento. No forjamento, o metal é martelado ou prensado na forma 
desejada, e o material pode ser trabalhado a quente, a semi-frio (morno) ou a frio.
Nesta Unidade de Aprendizagem, portanto, você irá estudar os conceitos gerais da mecânica do 
processo de forjamento. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Descrever os efeitos da temperatura no forjamento a quente, a semi-quente (morno) e a 
frio.
•
Expressar a utilização do ferramental e dos maquinários empregados no processo de 
forjamento.
•
Identificar a qualidade e aplicação dos produtos forjados. •
DESAFIO
Você está participando de um processo seletivo em uma multinacional da área metalúrgica, e 
uma das fases é resolver dois desafios. O teste foi dividido em duas etapas:
Etapa (a): Você deve observar as imagens – que ilustram o processo de forjamento - e 
classificar a matriz utilizada. 
 
Etapa (b): Em seguida, você deve ordenar a sequência de imagens, visualizando o processo 
produtivo, e justificar sua escolha. 
 
Coloque seus conhecimentos em prática e resolva o desafio. 
INFOGRÁFICO
O processamento de forjamento pode ser a quente, morno ou frio. Na maioria dos casos, 
trabalha-se a quente, o que significa usar faixas de temperaturas que se adequem ao tipo de 
material e sejam favoráveis ao que se propõe como resultado. Conhecer as etapas fundamentais 
desse processo é relevante para seus estudos na engenharia, por isso, veja, no infográfico, 
imagens que mostram a sequência do processo de conformação mecânica de forjamento.
CONTEÚDO DO LIVRO
Entre os processos de oconformação mecânica, há o forjamento que utiliza a força de choque ou 
a força progessiva de compressão. Saber as características desse metódo é importante para que 
você compreenda a conformação como um todo. Por isso, você deve estudar os conceitos gerais 
do processo de forjamento a quente, a semi-quente (morno) e a frio, a utilização do ferramental 
e dos maquinários de forjamento, bem como a qualidade e aplicação dos produtos forjados. 
Acompanhe o capítulo Conformação mecânica - processo de forjamento a quente, a semi-
quente (morno) e a frio, do livro Conformação mecânica, que serve de referencial teórico para 
esta Unidade de Aprendizagem. 
 
Boa leitura. 
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
André Shataloff
 
Conformação mecânica: 
processo de forjamento a 
quente, a morno e a frio
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste capítulo, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
  Descrever sobre os efeitos da temperatura nos diferentes processos 
de forjamento a quente, a morno e a frio. 
  Expressar a utilização das ferramentas e maquinários usados no pro-
cesso de forjamento. 
  Identi� car a qualidade e aplicação dos produtos forjados.
Introdução
Os metais são produzidos e disponibilizados pela indústria metalúrgica 
em diversos formatos, tais como: blocos, tarugos, vigas, chapas, placas 
(grossas, médias e finas), lingotes etc. Na conformação mecânica, os 
produtos primários podem ser conformados em vários processos, dentre 
eles o processo de forjamento por impacto, que utiliza força de choque, 
ou forjamento em prensa, que aplica força progressiva de compressão. 
Neste texto, você irá estudar os conceitos gerais do processo de 
forjamento a quente, a morno e a frio, a utilização das ferramentas e 
maquinários de forjamento, bem como a qualidade e aplicação dos 
produtos forjados. 
Forjamento 
Segundo Smith e Hashemi (2012) e Moro e Auras (2006), o processo de 
forjamento é um dos métodos de conformação mecânica no qual o metal é 
martelado ou prensado na forma desejada. O material é na maioria dos casos 
forjado a quente, mas também é trabalhado a morno e a frio. 
No forjamento, são usados, principalmente, os seguintes métodos: a) golpes 
rápidos e repetidos com um martelo, aplicando força de choque sobre o metal; 
b) prensas, submetendo o material-base à compressão progressiva.
De acordo com Moro e Auras (2006), a matriz de forjamento pode moldar 
vários produtos, tais como moedas, pregos, parafusos, âncoras, peças de cone-
xão hidráulicas, virabrequins, entre outros. Altan, Oh e Gegel (2012) reforçam 
que, devido a características mecânicas, os produtos forjados são usados em 
automóveis, caminhões, tratores, equipamentos ferroviários, aeronáuticos etc.
Categorias de forjamento
Segundo Bresciani e Silva (2011), o forjamento se divide em duas categorias: 
forjamento livre, denominado matriz aberta (Figura 1a); e forjamento em 
matriz fechada (Figura 1b1), que pode ser trabalhado com produção de rebarba 
ou forjamento sem rebarba (Figura 1b2).
No forjamento livre, a deformação ocorre entre ferramentas planas ou de 
geometrias simples, como mostra a Figura 2, e o material escoa mais livre e 
com menor atrito, permitindo produzir peças maiores. O processo pode ser 
fase anterior do forjamento em matriz fechada para que a peça atinja sua 
forma final, mais cheia de detalhes. Outra aplicação é quando a quantidade de 
peças não justifica a construção de matrizes e opta-se pela redução de custos.
O forjamento em matriz fechada permite o trabalho de peças com menores 
tolerâncias dimensionais e grande volume produtivo, pois as ferramentas têm 
custo elevado. De acordo com Bresciani e Silva (2011), o grande problema da 
matriz fechada é determinar com precisão o volume de material a ser posto 
na matriz, e para trabalhar esse problema, a solução é preencher a cavidade 
para que o excesso vá para a bacia da calha da rebarba. A rebarba pode ser 
eliminada manualmente, após a utilização da matriz fechada, ou via dispo-
sitivo feito para rebarbagem em matriz aberta, que muitas vezes aproveita o 
material ainda quente. 
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio2
Em geral, a deformação do material na conformação mecânica de forjamento 
confere a melhoria das propriedades mecânicas do metal, alterando as formas 
dos grãos do produto. Por essa razão, é relevante identificar qual temperatura 
de trabalho atende melhor as especificações e aumenta a produtividade.
Figura 1. Operações de forjamento: (a) Forjamento em matriz aberta. 
(b1) Forjamento em matriz fechada. (b2) Forjamento em matriz fechada 
sem rebarba.
Fonte: Adaptada de Groover (2014).
3Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
Figura 2. Formas básicas de forjamento em matriz aberta.
Fonte: Smith e Hashemi (2012, p. 155). 
Efeitos da temperatura nos diferentes 
processos de forjamento
De acordo com Moro e Auras (2006), a classifi cação quanto à temperatura de 
trabalho na conformação mecânica é defi nida em três tipos:
1. trabalho a quente (TQ), que permite trabalhar a temperaturas que se 
adequem ao tipo de material usado e, assim, recristalizar os grãos – 
estruturas cristalinas deformadas em conformações –, formando novos 
grãos e reduzindo as tensões internas; 
2. trabalho a frio (TF), que não permite a recristalização – processo que 
dá forma a novos grãos – e não reduz tensões internas, que podem ser 
tratadas após o forjamento, se necessário; 
3. trabalho a morno (TM), que também não recristaliza o material, mas 
permite o ajuste dos defeitos das estruturas cristalinas, melhorando a 
ductilidade do material e gerando um efeito chamado de recuperação.Processos de forjamento a quente
Segundo Altan, Oh e Gegel (2012), a temperatura do material em processo é 
maior em relação à matriz, ao contrário do fl uxo do material na cavidade, que 
é determinado pelos seguintes fatores: a) fl uidez do material em função da 
resistência ao escoamento plástico; b) atrito e perda de calor material/matriz; 
c) geometria da peça. 
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio4
Ao observar a forjabilidade na maioria dos metais, notou-se que esta au-
menta em função da temperatura, porém isso implica no aumento do tamanho 
do grão, e em determinadas ligas esse maior tamanho diminui a forjabilidade.
Segundo Moro e Auras (2006), o trabalho a quente não só necessita de 
menor energia mecânica de conformação como também alivia as heteroge-
neidades da estrutura dos lingotes fundidos. Uma vez ocorrendo variações 
de temperatura devido à deformação do produto na cavidade, as diversas 
velocidades de resfriamento em regiões mais espessas e mais finas torna 
irregular a estrutura do metal. As velocidades diferenciadas de resfriamento 
resultam na diferenciação dos tamanhos dos grãos, permitindo, no núcleo 
da peça, grãos maiores. Observe na Tabela 1 as vantagens e desvantagens 
comparadas ao processo de forjamento a quente quando comparado com a 
conformação a frio e a morno.
 Fonte: Moro e Auras (2006). 
TQ TF TM
Força e energia < > ~
Elimina defeitos 
da fundição
> < ~
Recristalização sim não não
Recuperação não não sim
Surgimento de 
discordâncias
< > ~
Tolerância e 
acabamento
< > ~
Uniformidade da 
microestrutura
< > ~
Legenda: < maior ; < menor; ~ intermediário
 Tabela 1. Comparação de fatores. 
5Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
De acordo com Bresciani e Silva (2011), a perda de temperatura ocorre 
em virtude da transmissão de calor à ferramenta, sendo mais significativa a 
perda por radiação. Essa diferença de temperaturas afetará a velocidade de 
resfriamento. O ideal seria, na condição dos aços, aquecer as ferramentas 
previamente perto de 300º C. No caso dos não ferrosos, o correto seria nivelar 
as temperaturas de forjamento e ferramenta.
Para se ter uma boa qualidade, cada aço precisa ter uma temperatura 
de processo. Quando está entre 700 e 900º C, corre-se o risco de encrua-
mento e aparecimento de fissuras que não poderão ser eliminadas através 
do recozimento. 
De acordo com Ferreira (2010), a variação de temperaturas na peça pode 
levar à contração de um segmento ao esfriamento rápido e ser, ao mesmo 
tempo, freada em outra área ainda quente. A variação dessas tensões na 
solidificação acaba induzindo fortes tensões nas partes finas do produto, 
promovendo trincas nessas áreas.
Outra vantagem de se trabalhar a quente é a possibilidade de evitar trincas 
circunsferenciais, ou seja, a tendência ao abarrilamento, quando o material 
fica fino nas pontas e rechonchudo no meio. Essa condição provoca tensões 
que podem ser aliviadas através da recristalização. Essas tensões se tornam 
um problema quando trabalhadas abaixo da temperatura de recristalização, 
seja a morno ou a frio.
Processos de forjamento a frio
Segundo Altan, Oh e Gegel (2012), no processo de forjamento a frio o material 
é forçado a fl uir plasticamente através de forças compressivas, assumindo uma 
nova geometria conforme o projeto. O trabalho a frio é vantajoso em pelo 
menos cinco aspectos: a) alta produtividade; b) excelente controle dimensional 
do produto acabado devido ao fato de ter maior controle dimensional, uma vez 
que não sofre bruscas dilatações térmicas no processo; c) alto detalhamento e 
efi ciência quando comparados aos processos de usinagem; d) alta resistência 
ao escoamento e à tração, fruto do encruamento dos grãos; e) resistência 
mecânica elevada devido à não alteração de fl uxo de grãos pela variação de 
velocidade de resfriamento da peça.
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio6
O volume produzido deve ser alto, pois o investimento nas matrizes de 
forjamento a frio é alto. Quanto menor é a peça, menor seu valor comercial, 
assim, peças com menos de 20 gramas ficam restritas ao lote econômico de 
10.000 peças, em condições padrão e para situações especiais; peças complexas 
podem chegar a 500.000 unidades, segundo Altan, Oh e Gegel (2012).
Os melhores materiais para o forjamento a frio são aqueles cuja boa ductili-
dade se mantém à temperatura ambiente, como é o caso das ligas de alumínio, 
ligas de cobre, estanho, aço entre outros.
Processos de forjamento a morno
Segundo Altan, Oh e Gegel (2012), o processo de forjamento a morno é traba-
lhado abaixo da temperatura de recristalização, entre 700 e 800º C, ganhando 
fl uidez ao diminuir a tensão de escoamento se comparado ao processo a frio. 
Moro e Auras (2006) afirmam que existem informações controversas 
quanto ao consenso da faixa de trabalho na conformação a morno dos aços 
e chamam a atenção para o limite mínimo de 500º C, que evita a fragilidade 
ao trabalhar em baixas temperaturas. Entre 200 e 400º C, átomos intersticiais 
difundem-se, dando ao metal um aspeto azulado, fruto da formação de óxidos, 
o que serve como sinal de alerta aos serviços nessas temperaturas. 
Maquinários e ferramentas aplicados 
no forjamento
Segundo Bresciani e Silva (2011), através da conformação mecânica processos 
de forjamento é possível trabalhar dois efeitos no produto fi nal: a) atribuir 
geometria e dimensional desejado; b) melhorar propriedades mecânicas ao 
mexer na estrutura cristalina, modifi cando e refi nando os grãos.
O material-base que alimenta o forjamento é de blank fundido, que possui 
menor homogeneidade na estrutura do metal, e o material laminado, que é 
mais indicado graças ao seu melhor acabamento e estrutura homogênea.
De acordo com Groover (2014), os equipamentos aplicados no forjamento 
são: máquinas de forjamento, ferramentas a exemplo das matrizes, aquece-
dores de peças, dispositivos de alimentação e descarga e, quando necessário, 
estações de retirada das rebarbas.
7Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
Mecanismos de forjamento
De acordo com Altan, Oh e Gegel (2012), as pressões de forjamento dependem 
da geometria da peça, do produto e do material utilizado, e na prática variam 
entre 30 e 110 kgf/mm2.
Na Figura 3a, temos um esquema de matriz fechada que nos permite 
observar os detalhes da peça e as rebarbas formadas. Isso ajuda a analisar a 
Figura 3b e a verificar a variação da curva de tensão durante a conformação 
de forjamento. Percebemos que o maior pico de tensão na cavidade (σc) é 
localizado ao centro, no local de maior reação à força da matriz ao fluxo de 
metal, segue em direção à calha e diminui mais rapidamente a tensão na faixa 
do estrangulamento de fluxo (σe) para formar a rebarba, na faixa da tensão 
final (σf), resultando na perda de carga e esfriamento do metal.
Na Figura 4 há o esquema do movimento de fechamento e formação da 
curva (Figura 4d). Vamos estudar o passo a passo: 
  1º) para entender o processo, deve-se admitir o blank suficiente de metal 
para preencher a cavidade e também a condição de estrangulamento 
e perda de carga do material ao passar no canal e na calha da rebarba; 
  2º) as cargas são mais baixas até o material atingir o canal da rebarba, 
isto é, o ponto P1, que é o ponto de recalque devido à restrição ao fluxo; 
  3º) a carga aumenta a taxa elevada até o enchimento da peça, atingindo 
o ponto P2; 
  4º) a carga final assegura a finalização da peça, atingido o ponto P3. 
Podemos observar que os pontos P1, P2 e P3 são três estágios distintos 
de deslocamento da matriz superior ou punção. A formação da rebarba está 
diretamente relacionada à quantidade de material extra da peça. 
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio8
Figura 3. Esquema de um estampo fechado simples: (a) Detalhamento. (b) Distribuição 
de pressões de forjamento. 
9Conformaçãomecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
Figura 4. Fluxo de metal e curva deslocamento-carga.
Máquinas de forjamento
Segundo Bresciani e Silva (2011), os equipamentos de forjamento conforme 
o princípio de trabalho podem ser divididos em dois grupos: a) martelos de 
forjamento; b) prensas de forjamento. 
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio10
Na Figura 5, temos um ferreiro trabalhando em sua prensa, moldando o aço 
incandescente. Na Figura 6a, é apresentado o martelo de forjar, que funciona 
por intermédio do princípio da deformação resultante da energia cinética do 
martelo, liberada através da repetição de pancadas. São divididos em três tipos: 
a) martelo de queda livre, limitado em função da altura e peso do martelo; b) 
martelo de dupla-ação, no qual existe a associação a equipamento hidráulico 
ou pneumático, tornando a força até 20 vezes o peso do martelo (Figura 6c); c) 
martelo de contragolpe, que utiliza duas massas que se chocam, proporcionando 
menos vibração à peça e ao solo.
A prensa de forjar (Figura 6b) é destinada ao forjamento e se divide em três 
tipos: a) prensa hidráulica, à qual se aplica velocidades e pressões uniformes; 
b) prensa mecânica excêntrica, que possui baixo custo de operação e está 
limitada a peças médias e pequenas; c) prensa de fricção, que possui uma 
rosca sem fim por intermédio da qual a descida da massa giratória produz 
energia cinética, pressionando um prato ao outro, sendo, por isso, indicada 
para cunhar medalhas, moedas etc.
Figura 5. Trabalho em martelo de forja.
Fonte: Studio 72/Shutterstock.com.
11Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
Figura 6. Principais equipamentos de forjamento: (a) Prensa mecâ-
nica ou martelo de forjar. (b) Prensa hidráulica. (c) Martelo de forjar.
Fonte: Ferreira (2010, p. 132) e Prabhjit S. Kalsi/Shutterstock.com.
É preciso utilizar lubrificação no forjamento?
Segundo Altan, Oh e Gegel (2012), para realizar a lubrificação no forjamento são 
necessárias algumas características e o desempenho de algumas funções, tais como: 
  reduzir atrito do material na cavidade, reduzindo a pressão requerida ao enchimento;
  inibir a soldagem do material à matriz, evitando danos;
  minimizar a perda de calor no contato do blank com a superfície da matriz;
  recobrir toda a matriz como um filme;
  não ser abrasivo, prevenindo a erosão da matriz;
  não gerar resíduos que possam acumular em cantos da ferramenta;
  desenvolver uma característica de fácil desmoldagem do produto;
  não haver produtos tóxicos produtores de fumaça durante aplicação.
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio12
Ferramentas de forjamento
De acordo com Groover (2014), a boa execução do forjamento depende de 
um bom projeto da ferramenta e da matriz. Na Figura 1 foi demonstrada a 
diferenciação das matrizes abertas, fechadas e fechadas sem rebarba. 
O projeto de ferramentas abertas é mais simples (como mostrado na Figura 2) 
devido à forma simples, ao contrário das ferramentas e das matrizes fechadas.
Segundo Bresciani e Silva (2011), os principais materiais utilizados na 
confecção das ferramentas são os aços-ligas. Na conformação do aço, utiliza-se 
aços enriquecidos com tungstênio para melhorar a performance a altas tempe-
raturas. Em materiais não ferrosos, costuma-se aplicar, devido à tenacidade, 
os aços cromo-níquel e cromo-molibinênio.
Forjamento em matriz aberta
Na Figura 7, observamos as principais operações em forjamento livre, segundo 
Bresciani e Silva (2011), dentre as quais podemos citar: deformação simples 
(Figura 7a); recalque, estiramento, alargamento (Figura 7b); rebaixamento, 
dobramento, fendilhamento (Figura 7c); expansão (Figura 7d); e corte rebar-
bação etc. (Figura 7e).
De acordo com Ferreira (2010), o forjamento livre ou forjamento em matriz 
aberta não significa a construção da ferramenta plana, e sim a liberdade do 
escoamento e a ausência de restrição lateral. O objetivo é a redução gradativa 
da secção da peça, podendo essa etapa ser inicial para depois seguir em matriz 
fechada ou mesmo etapas de usinagens.
A característica simplificada é a redução da altura e um abarrilamento, 
isto é, uma deformação à semelhança de um barril, quando o material fica 
fino nas pontas e rechonchudo no meio, como mostra a Figura 7a.
A Figura 8 mostra a operação de recalque, utilizada para confecção de 
pregos e parafusos de diversos tipos. Geralmente classificada em operação 
de matriz aberta, pode assumir configurações fechadas, a exemplo do caso 
apresentado nas imagens, cujo material não tem saída livre da matriz, sendo 
uma exceção. O sistema de funcionamento consiste em mordentes (Figura 8a) 
que seguram o batente – material a ser conformado –; depois, a peça é cortada 
e se inicia o recalque (Figura 8b). Por último, é feita a conformação completa 
da cabeça de acordo com a geometria da ferramenta (Figuras 8c, 8d e 8e).
13Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
De acordo com Machado (2008), pode-se sintetizar o forjamento livre das 
seguintes maneiras: a) formas mais simples e regulares; b) peças de peque-
nas a grandes dimensões; c) baixa produtividade; d) utilizando o martelo de 
forjamento. 
Figura 7. Esquema de matrizes abertas simples. (a) Deformação em matriz 
aberta. (b) Recalque, estiramento e alargamento. (c) Fendilhamento. (d) 
Expansão. (e) Corte.
Fonte: Adaptada de Bresciani e Silva (2011, p. 134).
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio14
Figura 8. Operações de forjamento por recalque. (a) Mordentes apertam o batente e o 
excesso é cortado. (b) O punção inicia o recalque; (c) Conformação alternativa de cabeça 
sextavada. (d) Finaliza-se o recalque conformando a cabeça. (e) Conformação alternativa 
de cabeça de parafuso com fenda. 
Fonte: Adaptada de Groover (2014). 
Forjamento em matriz fechada
Bresciani e Silva (2011) observam que no forjamento em matriz fechada o 
material sofre conformação por compressão e é pressionado em direções 
conforme a ferramenta.
De acordo com Ferreira (2010), a dificuldade de escoamento no forjamento 
em matriz fechada inviabiliza a conformação numa única vez, devendo ser 
dividida em etapas, iniciando, inclusive, na matriz aberta.
A dificuldade em fluir o material na cavidade leva à necessidade de forçar 
o material a passar através de canais de escape e formar rebarba, evitando 
quebras da ferramenta.
Quando há necessidade de acabamento (por exemplo, a usinagem), deve-se 
observar a formação de sobremetal, prevendo essas operações. Na Figura 9 
observamos o exemplo de matriz fechada para produção de bielas. Analise que 
na própria ferramenta foram confeccionadas cavidades formando o produto 
em quatro etapas.
Na Figura 10 temos em a e b dois produtos diferentes, sendo necessário 
nas fases iniciais a utilização do forjamento em matriz aberta. 
15Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
Figura 9. Conjunto de matrizes para forjamento em matriz fechada para produção de bielas.
3°
4°
1°
2°
Figura 10. Sequência de forjamento. (a) Na fase I temos o blank; na II, o entalhamento, feito 
em matriz aberta; na III, a moldagem em matriz aberta; na IV, a ocorrência de uma ou mais 
etapas em matriz fechada até formal final. (b) Etapas do forjamento de uma virabrequim.
Fonte: Ferreira (2010, p. 65) e Machado (2008, p. 50).
(I) (I)
(II) (II)
(III)
(III)
(IV)
(IV)
(a) (b)
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio16
Acesse o material no link a seguir e aprofunde seus conhecimentos em forjamento. 
https://goo.gl/4DZ7ev
Veja no link a seguir, um vídeo de como são fabricados parafusos e porcas. 
https://goo.gl/GUJDSp
Veja também a produção de mola e forjamento a frio. Observe o comportamento 
do material durante a execução dos trabalhos. 
https://goo.gl/BsFgqR
Qualidade e aplicação em forjamento 
Propriedadedos forjados
Segundo Bresciani e Silva (2011), há uma diferença signifi cativa nas caracte-
rísticas de resistência à tração e a ductilidade entre peças feitas a frio, a morno 
e a quente. As propriedades dos forjados a frio são de elevada resistência 
mecânica devido ao encruamento ocasionado no trabalho. 
Às vezes, trabalhando em processos de forjamento a quente, a substituição 
planejada de materiais com composições químicas melhores, a exemplo do 
aço-liga, podem ser substituídos em composições simples de menor custo e for-
jamento a frio que, devido às propriedades mecânicas, acabam se equiparando.
A diferenciação entre forjados a frio e a quente aumenta conforme se 
trabalha com peças maiores, devido à variação da estrutura dos materiais 
próximos à superfície e aqueles próximos ao núcleo da peça. Outro ponto 
diferencial é a rugosidade superficial ser melhor nos forjados a frio. 
Na Figura 11, é possível observar o detalhamento do efeito do uso do 
martelo, no efeito do impacto da deformação, e a homogeneização da estrutura 
do material somatório da tensão gerada e da transformação termodinâmica 
ocorrida no material fruto do recalque, transformando grãos grosseiros, efeito 
do chamado refino termodinâmico, em grãos equiaxiais.
17Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
Figura 11. Demonstração esquemática da modificação microestrutural de-
corrente do forjamento, do impscto σ + transformação termodinâmica (TT).
Qualidade dos forjados
Segundo Altan, Oh e Gegel (2012), os produtos forjados oferecem alta resis-
tência mecânica, ductilidade e resistência ao impacto capazes de conformar 
componente de alta qualidade a custos competitivos. Segundo Moro e Auras 
(2006), forjados podem apresentar os seguintes defeitos: 
  trincas superficiais, devido ao excesso de trabalho na superfície sem 
temperatura adequada;
  trincas nas rebarbas, podendo se propagar na peça, devido à impurezas;
  trincas internas, fruto de grandes deformações; 
  gotas frias, oriundas de fluxos anormais na cavidade; 
  incrustações de óxidos, formadas durante aquecimento;
  descarbonetação, perda de carbono na superfície devido aquecimento 
excessivo.
Veja o vídeo disponível no link a seguir para aprofundar seus conhecimentos na linha 
de conformação mostrando o forjamento de roda de aço.
https://goo.gl/K2VfDx
Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio18
ALTAN, T.; OH, S.; GEGEL, H. Processos de conformação dos materiais: introdução aos 
processos de conformação: parte II. São Carlos: Escola de Engenharia de São Carlos, 
USP, 2012.
BRESCIANI, F. E.; SILVA, I. B. Conformação plástica dos metais. 2. ed. São Paulo: EPUSP, 2011.
FERREIRA, R. A. S. Conformação plástica: fundamentos metalúrgicos e mecânicos. 2. ed. 
Recife: UFPE, 2010.
GROOVER, M. P. Introdução aos processos de fabricação. Rio de Janeiro: LTD, 2014.
MACHADO, L. P. M. Conformação dos metais: fundamentos e aplicação. Vitoria: IFES, 2008.
MORO, N.; AURAS, A. P. Processos de fabricação: conformação mecânica II: extrusão, 
trefilação e conformação de chapas. Florianópolis: CEFET-SC, 2006. Curso Técnico 
de Mecânica Industrial.
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012. 
Leituras recomendadas
ASKELAND, D. R.; WRIGHT, W. J. Ciência e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage 
Learning, 2014. 
CALLISTER, W. D.; RETHWISCH, D. G. Fundamentos da ciência e engenharia dos materiais: 
uma abordagem integrada. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 
CHIAVERINI, V. Tecnologia mecânica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.
OLÍVIO, N. Introdução à engenharia de fabricação mecânica. 2. ed. São Paulo: Edgard 
Blücher, 2013.
ROCHA, O. F. L. Conformação mecânica. Belém: IFPA, 2012.
VLACK, V.; HALL, L. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro: 
Elsevier, 1984. 
19Conformação mecânica: processo de forjamento a quente, a morno e a frio
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
DICA DO PROFESSOR
A conformação por forjamento nos oferece, por exemplo, peças de automóveis, rodas de 
locomotivas, ferramentas e outros produtos de alta resistência mecânica. É um tipo de processo 
que opera por dois modos. Você sabe quais são? E o que é possível dizer sobre a influência da 
temperatura (frio, morno ou quente) nas características dos produtos? Para saber a resposta, 
assista à dica do professor.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
EXERCÍCIOS
1) No caso do aço, por que o forjamento realizado a temperaturas abaixo de 700oC a 900oC 
não é recomendado e, quando trabalhado abaixo dessa faixa, evita-se entrar em outra faixa 
de 200o a 400oC?
A) Ao evitar ficar abaixo da faixa entre 700oC e 900oC, elimina-se o risco de fundirem o 
material. Entre 200oC e 400oC, ainda é muito quente, mas já ocorre a recristalização.
B) Ao evitar ficar abaixo da faixa entre 700oC e 900oC, os átomos intersticiais difundem-se, 
formando óxidos e fragilizando o material. Entre 200oC e 400oC, corre-se o risco de 
encruamento e aparecimento de fissuras, que serão eliminadas no recozimento.
C) Ao evitar ficar abaixo da faixa entre 700oC e 900oC, corre-se o risco de encruamento e 
aparecimento de fissuras, que serão eliminadas no recozimento. Entre 200oC e 400oC, os 
átomos intersticiais difundem-se, formando óxidos e fragilizando o material.
D) Ao evitar ficar abaixo da faixa entre 700oC e 900oC, corre-se o risco de encruamento e 
aparecimento de fissuras, que serão eliminadas na recuperação. Entre 200oC e 400oC, os 
átomos intersticiais difundem-se, formando óxidos e fragilizando o material.
E) Ao evitar ficar abaixo da faixa entre 700oC e 900oC, elimina-se o risco de fundirem o 
material. Entre 200oC e 400oC, os átomos intersticiais difundem-se, formando óxidos e 
fragilizando o material.
2) Em relação à diferenciação dos equipamento de forjamento, é correto afirmar:
A) Os equipamentos de forjamento, conforme o princípio de trabalho, podem dividir-se em 
dois grupos: martelos de forjamento e prensas de forjamento.
B) Os equipamentos de forjamento, conforme o princípio de trabalho, podem dividir-se em 
dois grupos: martelos de dupla-ação e prensas de forjamento.
C) Os equipamentos de forjamento, conforme o princípio de trabalho, podem dividir-se em 
dois grupos: martelos de contragolpe e prensas de forjamento.
D) Os equipamentos de forjamento, conforme o princípio de trabalho, podem dividir-se em 
dois grupos: martelos de queda livre e prensas de forjamento.
E) Os equipamentos de forjamento, conforme o princípio de trabalho, podem dividir-se em 
dois grupos: martelos de forjamento e prensas excêntricas.
3) Quando comparamos as temperaturas de trabalho quente (TQ), fria (TF), semi-quente, 
morna (TM), qual alternativa caracteriza a relação entre temperatura e forjamento?
A) Na temperatura quente, elimina-se relativamente os defeitos da fundição e, em 
temperaturas mornas, ocorre maior eliminação de defeitos de fundição.
B) Na temperatura morna, faz-se a recristalização do material e, em temperaturas frias, 
prevalecem a capacidade de encruamento.
Na temperatura morna, mantém-se melhor tolerância e acabamento. Em temperaturas frias, C) 
prevalecem mais dificuldade de acabamento e mantêm-se as tolerâncias.
D) Na temperatura morna, faz-se a recuperação do material. Em temperaturas frias, prevalece 
a capacidade de encruamento.
E) Na temperatura morna, faz-se melhor uniformidade da microestrutura do material. Em 
temperaturas frias, prevalece a menor uniformidade.
4) Quanto à lubrificação no forjamento, podemos afirmar na condição ideal:
A) A lubrificação contribui para evitar a soldagem do metal do produto à cavidade, a diminuir 
e prevenir a erosão da ferramenta, facilitar a desmoldagem do produto e reduzir o atrito, 
diminuindo a pressão requeridaao enchimento.
B) Não é necessário, no processo de forjamento, pois o atrito é fundamental para a 
transformação do blank em produto final.
C) A produção de fumaça durante aplicação ajuda a manter o calor no blank, sendo necessária 
ao lubrificante.
D) Não é necessário o recobrimento de toda a matriz.
E) O lubrificante inibe a soldagem do material à matriz, evitando danos, e deve recobrir com 
um filme toda ela. Não pode gerar resíduos que acumulem em cantos da ferramenta, e 
ajuda a aumentar a perda de calor do blank e da matriz.
5) Observando o grau de restrição ao fluxo de metal nas ferramentas, podemos afirmar sobre 
o forjamento:
A) O forjamento em matriz sem rebarba não significa a construção de ferramenta plana, e, 
sim, a liberdade do escoamento e a ausência de restrição lateral.
B) O forjamento em matriz com rebarba e matriz fechada não significam a construção de 
ferramenta plana, e, sim, a liberdade do escoamento e a ausência de restrição lateral.
C) O forjamento livre ou forjamento em matriz aberta significa a construção de ferramenta 
plana, independentemente da liberdade do escoamento e a ausência de restrição lateral.
D) O forjamento em matriz fechada não significa a construção de ferramenta plana, e, sim, a 
liberdade do escoamento e a ausência de restrição lateral.
E) O forjamento livre ou forjamento em matriz aberta não significa a construção de 
ferramenta plana, e, sim, a liberdade do escoamento e a ausência de restrição lateral.
NA PRÁTICA
Os equipamentos utilizados no processo de forjamento são os martelos e as prensas de 
forjamento. No caso dos martelos, consiste em uma ferramenta que funciona pelo princípio da 
deformação de energia cinética. Em outras palavras, sua aplicação é por meio de repetições de 
pancadas na peça. Existem três tipos de martelos: de queda-livre, de dupla-ação e de 
contragolpe.
Acompanhe, a seguir, imagens com o martelo de forja na prática.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Prensa para forjar - Smeral
Quer saber como é uma prensa de forjar? Veja no vídeo:
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Como são criadas as peças de carro?
Acompanhe uma das aplicações do forjamento: como são criadas peças de carro.
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Processo de forjamento
Acesse o vídeo para conhecer como funciona uma forjaria.
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Soldagem – conceitos gerais
APRESENTAÇÃO
Você sabia que a soldagem está entre as formas mais eficientes de unir peças e materiais de 
modo permanente? Isso se deve à facilidade e versatilidade de sua aplicação, assim como ao 
vasto número de profissionais capacitados a executar tal processo. Os processos de soldagem 
são utilizados nas mais distintas áreas, como, por exemplo, na construção civil, automotiva, 
aeronáutica, naval e biomédica. As juntas soldadas podem oferecer resistência igual ou até 
mesmo superior ao próprio material-base.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar a união dos materiais por meio do processo 
de soldagem, entendendo as definições, os princípios e os aspectos físicos ligados a esse 
processo.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer as uniões de metais por soldagem, bem como a definição de soldagem e de 
juntas soldadas.
•
Descrever os diferentes processos de soldagem e seus respectivos princípios.•
Identificar os aspectos físicos do processo de soldagem.
 
•
DESAFIO
Você é soldador e, durante a execução de um serviço de soldagem em campo, percebeu que o 
local indicado para efetuar o processo poderia pôr em risco a qualidade da solda, já que se 
travata de um ambiente aberto em que ventava muito. Então, antes de começar a executar a 
tarefa, cercou o local com tapumes, a fim de diminuir o impacto do vento em seu trabalho.
A partir dessa atitude, como você explicaria a influência do vento sobre o processo de 
soldagem? 
INFOGRÁFICO
Podemos entender os processos de soldagem pela forma com que a temperatura para unir os 
materiais é alcançada, a qual pode ocorrer de duas maneiras: por fusão e por pressão. A 
soldagem por fusão pode, ainda, acontecer por chama ou pelo uso do arco elétrico. 
Neste Infográfico, você perceberá as características dos principais processos de soldagem por 
arco elétrico, identificando suas diferenças e semelhanças.
CONTEÚDO DO LIVRO
No capítulo Soldagem - Conceitos Gerais, do livro Conformação Mecânica, você irá estudar 
os conceitos gerais sobre soldagem e, com isso, saber a definição, reconhecer os tipos e perceber 
os aspectos físicos desse processo. 
 
Boa leitura.
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
André Shataloff
 
U N I D A D E 3
Soldagem: conceitos gerais
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Saber sobre as uniões de metais por soldagem e a definição de sol-
dagem e de juntas soldadas.
 � Reconhecer os diferentes processos de soldagem e seus respectivos 
princípios.
 � Perceber os aspectos físicos do processo de soldagem.
Introdução
Você sabia que a soldagem é um dos métodos mais eficazes para unir 
peças e materiais permanentemente? Além disso, as juntas soldadas 
podem oferecer resistência igual ou até mesmo superior ao próprio 
material base.
Sua popularidade se deve à facilidade e à versatilidade de sua aplica-
ção, além, é claro, do vasto número de profissionais aptos a executar tal 
procedimento, que pode ser realizado de diferentes formas.
Os processos de soldagem são utilizados nas mais diversas áreas da 
Engenharia, tais como: construção civil, automotiva, aeronáutica, naval, 
biomédica, entre outras. 
Neste capítulo, você vai estudar sobre a união dos materiais através 
do processo de soldagem, entendendo as definições, os princípios e os 
aspectos físicos ligados a ele.
Processos de soldagem
Embora o correto seja soldagem, “solda” é um dos nomes mais usados na 
indústria para se referir ao processo. No entanto, a solda é, na verdade, o 
resultado final, o que significa que essa palavra deve ser utilizada para nomear 
a região do material onde o processo foi utilizado.
Metal base é aquele que recebe o processo de soldagem; já o metal de adição, 
utilizado em muitos processos, é um material externo que pode ou não ter as 
mesmas propriedades do metal base e que, ao ser introduzido no processo, 
favorece a união entre as partes, pois se funde ao metal base através da poça 
de fusão, que carrega o metal líquido durante o processo e é mantida em 
temperatura elevada para proporcionar a fusão entre os materiais. A atmosfera 
protetora, formada pela queima do revestimento do eletrodo ou pela inserção 
de gás no processo, desempenha um papel importante, uma vez que impede 
que elementos externos, como poeira e umidade, prejudiquem a qualidade 
da solda. A Figura 1 a seguir ilustra de modo geral o processo de soldagem.
Figura 1. Processo de soldagem. 
Fonte: Geary e Miller (2013, p. 145). 
Vareta de
soldagem
Espaço entre
as peças
Bico do
maçarico
Cordão
Metal-base
Poça de fusão
Soldagem: conceitos gerais2
O calor adicionado ao material, por unidade de comprimento linear, leva 
o nome de aporte térmico e é dado em kJ/mm; por conta dele, surgem as cha-
madas zonas termicamente afetadas (ZTA). Em materiais de alta resistência, 
o aporte térmico pode formar regiões mais fracas que o material base; já em 
aços de baixa resistência, pode formar regiões mais fortes e sólidas.
Os aços estruturais podem ser classificados em três grupos principais, conforme a 
tensão de escoamento mínima especificada. A Tabela 1 mostra os tipos de aço de 
acordo com o limite de escoamento.
Fonte: Centro Brasileiro da Construção em Aço (2017).
Tipo Limite de escoamento 
mínimo (Mpa)
Aço carbono de média resistência195 a 259
Aço de alta resistência e baixa liga 290 a 345
Aços ligados tratados termicamente 630 a 700
Tabela 1. Representação esquemática do ciclo celular.
A interface entre a solda e o material base é chamada de margem, e a raiz, 
base da solda, conforme se observa na Figura 2. Peças de grande espessura 
podem requerer a soldagem chanfrada, que proporciona uma melhor inserção 
e preenchimento mais adequado da solda. Por se tratar do ponto mais impor-
tante da solda, a raiz pode, muitas vezes pela exigência da solicitação, passar 
por processos de soldagem mais demorados, porém mais eficazes, como é o 
3Soldagem: conceitos gerais
caso do processo TIG. O cobre-junta, por sua vez, pode ser de aço, cobre ou 
cerâmica, tendo influência direta na taxa de resfriamento do passe de raiz.
Figura 2. Seção transversal de uma junta soldada.
Fonte: Norton (2013, p. 930).
Reforço Face Margem
Garganta
Cobre-junta
(a) Terminologia geral 
da solda
Abertura da raiz
Raiz
Zona termicamente
afetada (ZTA)
(b) Corte transversal de um cordão de solda 
mostrando a ZTA e uma falha
Garganta
Reforço
Note a falha
na garganta
Linha de solda
Margem
Penetração
ZTA
As Figuras 3 e 4 mostram, respectivamente, exemplos de juntas soldadas 
e de soldas.
Figura 3. Tipos de juntas soldadas. 
Fonte: Norton (2013, p. 932).
topo
canto
aresta
tê
sobreposta
Soldagem: conceitos gerais4
Figura 4. Tipos de solda 
Fonte: Norton (2013, p. 932). 
Chanfro JPC (entalhe)
Chanfro JPP (entalhe)
Filetes
Tampão (furo)
Tampão (ranhura)
As fontes de energia de soldagem podem ser divididas em: elétrica, química, 
ótica e mecânica. Já a classificação dos processos pode ser feita através do 
modo como se alcança a temperatura correta para união dos materiais. Eles 
podem ser: por fusão, por chama, por arco elétrico e por pressão, sendo a 
solda por fricção o principal exemplo. A utilização de eletrodo também pode 
ser classificada em dois tipos, consumível ou não consumível.
5Soldagem: conceitos gerais
Dos processos de soldagem, os mais utilizados são aqueles que fazem uso 
de energia elétrica, dentre os quais se destacam os seguintes: com uso de 
eletrodo revestido, com arco submerso, TIG (tungsten inert gas), MIG (metal 
inert gas) e MAG (metal active gas).
No caso da soldagem de peças de grande espessura, é necessário mais 
do que um passe para completar todo o processo, dessa forma é realizado o 
passe de raiz, passes de enchimento e, por fim, passes de acabamento. Esse 
processo é conhecido como soldagem multipasse e deve seguir uma sequência 
de realização adequada. A Figura 5 ilustra a sequência utilizada no processo.
Figura 5. Sequência de passes na soldagem multipasse. 
Fonte: Nunes et al. (2011, p. 225).
Passes de
acabamento
Passes de raiz
Passes de
enchimento
4 5
3
2
1
Os chanfros são extremamente importantes na realização da soldagem, 
principalmente quando se trata de peças de grande espessura. Os principais 
elementos que os constituem são:
 � nariz (S): parte não chanfrada da junta; 
 � abertura da raiz, ou simplesmente Raiz (f): menor distância existente 
entre as partes a serem soldadas; 
 � ângulo de bisel (β): ângulo de uma das juntas; 
 � ângulo de chanfro (α): ângulo total formado entre as regiões chanfradas. 
Para casos onde somente uma das peças recebe o chanfro, o ângulo de 
bisel é igual ao ângulo de chanfro (β = α). 
Soldagem: conceitos gerais6
A Figura 6 ilustra esses elementos.
Figura 6. Principais elementos de um chanfro. 
Fonte: Elektriska Svetsnings-Aktiebolaget (2017). .
α
β
f
S
r
S
f
α = β
Outro aspecto muito relevante no processo é a posição de soldagem. A 
designação da posição consiste em um número, que representa a posição, e 
uma letra, que representa o tipo de junta. As Tabelas 2 e 3 mostram essas 
designações.
Fonte: GoWelgind (2017).
Posição de soldagem Posição de teste
Plana 1G
Horizontal 2G
Vertical 3G
Sobre cabeça 4G
Tubo fixo horizontal 5G
Tubo fixo @ 45 6G
Tabela 2. Posições de soldagem para juntas de topo.
7Soldagem: conceitos gerais
Fonte: GoWelgind.
Posição de soldagem Posição de teste
Plana (junta a 45º) 1F
Horizontal 2F
Horizontal rotacionada 2FR
Vertical 3F
Sobrecabeça 4F
Tubo fixo horizontal 5F
Tabela 3. Posições de soldagem para juntas de filete.
Contudo, alguns processos de soldagem são restritos a determinadas po-
sições, como é o caso da soldagem com arco submerso, que dificilmente 
será executada em uma posição diferente da plana e jamais será executada 
na posição sobrecabeça. Além disso, determinados consumíveis, como os 
eletrodos revestidos, são específicos para determinadas posições, não sendo 
recomendado utilizar o de uma posição em outra. A Figura 7 ilustra as posições 
de soldagem.
Figura 7. Posições de soldagem. 
Fonte: Elektriska Svetsnings-Aktiebolaget (2017)..
1G/PA 2G/PC 3G/PF & PG 4G/PE
5G/PF & PG 6G/HL045 1F/PA 2F/PB
3F/PF & PG 4F/PD
Soldagem: conceitos gerais8
A fim de garantir a qualidade da solda, cada vez mais empresas e profis-
sionais buscam a qualificação em soldagem. Para as empresas, a qualificação 
é a garantia da correta seleção/execução das etapas do processo de soldagem, e 
para os profissionais da área, como soldadores e inspetores, trata-se de atestar 
o conhecimento e a destreza para realizar o processo.
Leia o artigo “Influência dos parâmetros de soldagem 
no ensaio de torção de solda a ponto em um dispositivo 
automatizado recém desenvolvido” (AVILA; BRACARENSE, 
2017) para ver o estudo da influência dos parâmetros de 
soldagem no ensaio de torção.
https://goo.gl/YwP2gV
Para aprender sobre o processo de soldagem subaquá-
tico, leia o artigo “Soldagem subaquática molhada pelo 
processo SMAW” (SANTOS et al., 2015).
https://goo.gl/ZiFS11
9Soldagem: conceitos gerais
AVILA, T. L. D.; BRACARENSE, A. Q. Influência dos parâmetros de soldagem no ensaio de 
torção de solda a ponto em um dispositivo automatizado recém desenvolvido. Solda-
gem & Inspeção, São Paulo, v. 22, n. 2, p. 228-237, abr./jun. 2017. Disponível em: <http://
www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-92242017000200228&lng=
pt&tlng=pt>. Acesso em: 11 dez. 2017.
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO. Site. [S.l.]: CBCA, [2017]. Disponível 
em: <http://www.cbca-acobrasil.org.br>. Acesso em: 11 dez. 2017. 
ELEKTRISKA SVETSNINGS-AKTIEBOLAGET. Guia de soldagem: arames tubulares para 
aços ao carbono e de baixa liga em todas as posições de soldagem. Disponível em: 
< http://www.esab.com.br/br/pt/education/apostilas/upload/guia-de-soldagem-
-arames-tubulares-todas-as-posi%C3%A7%C3%B5es.pdf >. Acesso em: 04 jan. 2017.
GEARY, D.; MILLER, R. Soldagem. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. (Série Tekne).
GOWELDING. Site. [S.l.]: Gowelding, [2017]. Disponível em: <http://www.gowelding.
com/>. Acesso em: 11 dez. 2017.
NORTON, R. L. Projeto de máquinas. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.
NUNES, E. B. et al.. Efeito da energia de soldagem sobre a microestrutura e propriedades 
mecânicas da zona afetada pelo calor de juntas de aço inoxidável duplex. Soldagem 
& Inspeção, Curitiba, v. 16, n. 3, p. 223-231, 2011.
SANTOS, A. T. et al.. Soldagem subaquática molhada pelo processo SMAW. Perspectivas 
Online, v. 5, n. 11, p. 43-47, 2015. Disponível em: <http://www.seer.perspectivasonline.
com.br/index.php/exatas_e_engenharia/article/view/187/518>. Acesso em: 11 dez. 
2017. ).
Leituras recomendadas
BOXER SOLDAS. Site. [S.l.]: Boxer Soldas, 2017. Disponível em: <http://boxersoldas.
com.br>. Acesso em: 11 dez. 2017. 
CENTRO DE INFORMAÇÃO METAL MECÂNICA. Site. [S.l.]: CIMM, 2017. Disponível em: 
<https://www.cimm.com.br>. Acesso em: 11 dez. 2017.
ENDEAVOR BRASIL. PDCA: a prática levando sua gestão à perfeição. Endeavor Brasil, 16 
jul. 2015. Disponível em: <https://endeavor.org.br/pdca/>. Acesso em: 04 nov. 2016.
LINCOLN ELECTRIC. Site. [S.l.]: Lincoln Electric, 2017. Disponível em: <www.lincolne-
lectric.com.br/>. Acesso em: 11 dez. 2017.
MACHADO, I. G. Soldagem & técnicas conexas: processos. Porto Alegre: [s.n.],1996. 
Soldagem: conceitos gerais10
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
DICA DO PROFESSOR
Você sabia que, no processo de soldagem com eletrodo revestido, o revestimento contribui 
diretamente para qualidade da solda? A queima do eletrodo gera a atmosfera protetora, que 
auxilia a proteger a poça de fusão das impurezas do ar, e seu revestimento proporciona 
estabilidade ao arco e controla a forma do cordão de solda.
Dentre os aspectos que indicam a boa qualidade da solda, estão sua capacidade de penetração e a 
aparência do cordão de solda. Veja a explicação acerca desses componentes na Dica do 
Professor.
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EXERCÍCIOS
1) Assinale a alternativa correta sobre a definição do processo de soldagem. 
A) Processo de união de materiais usado para obter a coalescência localizada de metais e não 
metais, produzido por aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a 
utilização de pressão e/ou material de adição.
B) Processo de união de materiais usado para obter a coalescência localizada somente de 
metais, produzido por aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a 
utilização de pressão e/ou material de adição.
C) Processo de união de materiais usado para obter a coalescência localizada de metais e não 
metais, produzido por aquecimento até uma temperatura adequada, sem a utilização de 
pressão e com ou sem a adição de material.
Processo de união de materiais usado para obter a coalescência localizada de metais e não 
metais, produzido por aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a 
D) 
utilização de pressão e com a adição de material.
E) Processo de união de materiais usado para obter a coalescência localizada somente de 
metais, produzido sem aquecimento, com ou sem a utilização de pressão e/ou material de 
adição.
2) Quanto à soldabilidade dos materiais, assinale a alternativa correta. 
A) Soldabilidade é a facilidade de unir os materiais, havendo alterações significativas em suas 
características mecânicas.
B) Soldabilidade é a facilidade de unir os materiais sem que haja alterações significativas em 
suas características mecânicas.
C) Soldabilidade é a facilidade de unir os materiais desde que haja alterações significativas 
em suas características mecânicas.
D) Soldabilidade é a busca por processos de soldagem mais modernos e eficientes.
E) Soldabilidade é o desenvolvimento de novos materiais.
3) Sobre a utilização do termo "solda", assinale a alternativa correta. 
A) O termo "solda" é sinônimo de processo de soldagem.
B) Solda são alterações significativas nas características mecânicas dos materiais.
C) Solda é a região do material onde foi empregado o processo, constituindo o resultado final 
da soldagem.
D) Solda é o metal-base que recebe o processo de soldagem.
E) Solda é o metal adicionado no processo de soldagem.
4) A partir da definição de aporte térmico, assinale a alternativa correta.
A) O calor adicionado ao material, por unidade de área, leva o nome de aporte térmico e é 
dado em kJ/mm2. Por conta disso, surgem as chamadas zonas termicamente afetadas 
(ZTAs).
B) O calor adicionado ao material leva o nome de aporte térmico e é dado em kPa/mm. Por 
conta disso, surgem as chamadas zonas termicamente afetadas (ZTAs).
C) O calor adicionado ao material, por unidade de comprimento linear, leva o nome de aporte 
térmico e é dado em kN/mm. Por conta disso, surgem as chamadas zonas termicamente 
afetadas (ZTAs).
D) O calor adicionado ao material, por unidade de comprimento linear, leva o nome de aporte 
térmico e é dado em kJ/mm. Por conta disso, surgem as chamadas zonas termicamente 
afetadas (ZTAs).
E) O calor adicionado ao material, por unidade de volume, leva o nome de aporte térmico e é 
dado em kJ/mm3. Por conta disso, surgem as chamadas zonas termicamente afetadas 
(ZTAs).
5) Assinale a alternativa correta quanto à soldagem de peças de grande espessura. 
A) Para peças de grande espessura, basta aplicar cobrejunta, material que pode ser de aço, 
cobre ou cerâmica e exerce influência direta na taxa de resfriamento do passe de raiz.
Peças de grande espessura podem requerer a realização das juntas de solda chanfrada, o B) 
que impede a penetração e melhora o preenchimento da solda.
C) Peças de grande espessura podem requerer a realização das juntas de solda chanfrada, 
melhorando a penetração e impedindo o preenchimento da solda.
D) Peças de grande espessura podem requerer a realização das juntas de solda chanfrada, 
impedindo a penetração e o preenchimento da solda.
E) Peças de grande espessura podem requerer a realização das juntas de solda chanfrada, o 
que permite uma penetração e um preenchimento mais adequados da solda.
NA PRÁTICA
A soldagem é um processo que pode envolver o uso de eletrodo revestido, arco submerso, TIG, 
MIG/ MAG, fricção, plasma, laser, entre outros elementos. A escolha de qual tipo de soldagem 
aplicar depende do projeto, dos resultados esperados, assim como da peça e do material 
envolvidos. Por isso, antes de proceder a uma soldagem, é necessário conhecer os princípios e as 
características desse processo.
SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Influência dos parâmetros de soldagem no ensaio de torção de solda a ponto em um 
dispositivo automatizado recém-desenvolvido.
Acesse o link para ler o estudo da influência dos parâmetros de soldagem no ensaio de torção.
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Soldagem – metalurgia da soldagem
APRESENTAÇÃO
Você sabia que a soldagem envolve aquecimento, fusão, solidificação e resfriamento do 
material? E que as transformações que ocorrem no aquecimento e resfriamento, as fases 
formadas durante a fusão e a solidificação estão diretamente ligadas à qualidade da solda? Para 
entender sobre cada uma dessas etapas, recorremos à metalurgia da soldagem que compreende 
os efeitos da operação de soldagem sobre estruturas e propriedades dos materiais. 
 
Nesta Unidade de Aprendizagem, portanto, você vai estudar sobre a metalurgia da soldagem, 
com destaque para as distorções. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer o fluxo de calor no processo de soldagem.•
Relacionar o ciclo térmico com o processo de soldagem.•
Identificar as distorções no processo de soldagem.•
DESAFIO
Você é o montador da empresa e, ao receber algumas peças em seu setor, teve a impressão de 
que o cordão de solda (soldado pelo processo MIG) não havia tido uma penetração completa no 
metal base. Imediatamente você chamou o inspetor de qualidade para relatar o fato. O inspetor 
recolheu as peças e levou a um local adequado, onde pudesse realizar o ensaio de líquido 
penetrante. Com a realização do teste, foi detectado que, não só aquela, outras peças estavam 
sendo produzidas com um defeito de solda, conhecido como falta de penetração.
Diante da situação, como você resolveria esse problema? Qual a medida mais adequada 
para impedir que as próximas peças tenham o mesmo defeito?
 
INFOGRÁFICO
O fenômeno da distorção e do empenamento nos itens soldados surge por conta das tensões 
residuais geradas pelo aquecimento e resfriamento de forma abrupta nas juntas soldadas, 
causando expansão e contração térmica, especialmente na soldagem a arco elétrico. 
 
Acompanhe no infográfico as principais técnicas utilizadas para combater as distorções de 
solda.
CONTEÚDO DO LIVRO
Leia o capítulo Metalurgia da soldagem, do livro Conformação mecânica e soldagem, e veja 
os fatores envolvidos no fluxo de calor, os aspectos pertinentes ao ciclo térmico e os problemas 
das distorções no processo de soldagem. 
 
Boa leitura.
 
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
Ederval LisboaSoldagem: metalurgia 
da soldagem
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você alcançará os seguintes aprendizados:
 � Saber sobre o fluxo de calor no processo de soldagem.
 � Relacionar o ciclo térmico com o processo de soldagem.
 � Averiguar sobre as distorções no processo de soldagem.
Introdução
Você sabia que a soldagem envolve aquecimento, fusão, solidificação e 
resfriamento do material, e que, portanto, as transformações que ocorrem 
no aquecimento, as fases formadas durante a fusão, a solidificação e as 
transformações ocorridas no resfriamento estão diretamente relacionadas 
à qualidade da solda?
A metalurgia da soldagem compreende os efeitos do processo de 
soldagem sobre estruturas e propriedades dos materiais. Neste texto, 
você vai estudar sobre a metalurgia da soldagem, percebendo sobre o 
fluxo de calor, averiguando as distorções e relacionando o ciclo térmico 
com o processo de soldagem.
Fluxo e calor no processo de soldagem
A soldagem envolve aquecimento, fusão, solidificação e resfriamento do 
material. Portanto, as transformações que ocorrem no aquecimento, as fases 
formadas durante a fusão, a solidificação e as transformações que ocorrem 
no resfriamento estão diretamente ligadas à qualidade da solda.
A metalurgia da soldagem se propõe a em estudar o efeito da operação de 
soldagem sobre a estrutura dos materiais, principalmente para determinar os 
parâmetros operacionais que mais influenciam as alterações nas propriedades.
Soldagem: metalurgia da soldagem2
Na soldagem por fusão, a fonte de calor produz significativas alterações 
estruturais no material, tais como a mudança de estado físico (sólido – líquido 
– sólido), as transformações metalúrgicas e o gradiente térmico, que poderá 
gerar descontinuidades físicas, fases indesejadas, concentrações de tensão e 
até distorções.
Grande parte dos processos ocorre por fusão, onde há a zona do metal de 
base não afetada, a zona termicamente afetada, a zona de ligação e a zona 
fundida, conforme mostra a Figura 1.
Figura 1. Junta soldada mostrando o cordão de solda e a zona afetada pelo calor.
Fonte: Santos et al. (2002).
Zona 
termicamente
afetada
(ZTA)
Zona
fundida
(ZF)
Zona de
ligação
(ZL)
Metal de 
base
(MB)
Cobre-junta
A área não afetada do metal de base é uma região que, embora não sofra 
alteração microestrutural, pode carregar elevadas tensões residuais.
A zona termicamente afetada possui característica microestrutural di-
ferente da zona fundida, pois a temperatura a qual essa região se submete é 
relativamente menor que a temperatura de fusão. Grande parte das falhas em 
juntas soldadas acontecem nessa região.
3Soldagem: metalurgia da soldagem
A zona de ligação corresponde a fina camada entre a zona termicamente 
afetada e a zona fundida, com composição química similar à do metal de base.
A zona fundida contém o metal de base e o metal de adição, ambos já 
completamente fundidos. Uma das principais características dessa região é 
o alto grau de homogeneização entre os componentes metálicos que foram 
fundidos. O processo de solidificação da solda se assemelha ao da fundição, 
contudo, enquanto que no processo de fundição, ao atingir a temperatura de 
solidificação há o surgimento de núcleos nas paredes do molde, na soldagem 
os átomos se solidificam na poça de fusão, evitando, assim, o surgimento de 
núcleos devido ao surgimento dos grãos com crescimento epitaxial, como se 
observa na Figura 2.
Figura 2. Representação esquemática do crescimento de grão epitaxial.
Fonte: Neves et al. (2009, p. 106).
Zona de
ligação
Metal de
base
Direção da
soldagem
Contorno de grão
solidi�cado
Interface
Sólido-líquido
Zona de fusão
Grãos colunares também surgem no metal de solda fundido e tendem a 
se tornar mais grosseiros quando metais dissimilares são usados. A Figura 3 
mostra uma microestrutura típica da zona de fusão, onde é possível observar 
os grãos colunares.
Soldagem: metalurgia da soldagem4
Etimologicamente, a palavra “epitaxial” vem do grego (epi = “acima” + taxis = “de maneira 
ordenada”) e se refere ao modo como o grão cresce, de maneira ordenada e sobre o 
metal de base. Esse tipo de crescimento ocorre somente na soldagem.
Figura 3. Microestrutura típica da zona de fusão (a) e da zona afetada pelo calor (b) do 
aço AISI 316L.
Fonte: Ventrella et al. (2010, p. 270).
ZF
Z A C
20 μm5 μm
(a) (b)
As regiões que possuem as direções cristalinas de maiores velocidades de crescimento 
alinhadas com a direção de extração de calor apresentam aceleração de crescimento. 
Essa aceleração gera grãos alongados que compõem a zona colunar e que são de-
senvolvidos tanto em fundição quanto em soldagem.
Fonte: Centro de Informação Metal Mecânica – CIMM.
O fluxo de calor
A quantidade de calor Uf (dada em J/mm
3) a ser usada para fundir um certo 
volume de metal em temperatura ambiente pode ser dada por:
5Soldagem: metalurgia da soldagem
Uf = KTf
2
Onde a variável Tf representa a temperatura de fusão do metal (dada em 
Kelvin) e K é uma constante de proporcionalidade cujo valor é 3,33×10-6 
(Tabela 1).
Fonte: Geary e Miller (2013).
Carbono 1900 ºC
1800 ºC
Cromo 1700 ºC
Ferro puro Ferro laminado
Aço com pouco teor carbono 1600 ºC Aço inox, 12% Cr
1500 ºC Cobalto
Níquel Silício
Aço inox, 19% Cr 1300 ºC
Manganês
1200 ºC Ferro fundido
Cobre
1000 ºC
Prata Latão 
Bronze
800 ºC
Alumínio 700 ºC Magnésio
600 ºC Ligas de alumínio
Ligas de magnésio
Zinco 400 ºC
Chumbo 300 ºC
Estanho 200 ºC
Tabela 1. Ponto de fusão de alguns metais e suas ligas (para valores em Kelvin, somar 
273,15).
Soldagem: metalurgia da soldagem6
Apesar da constante busca pelo aperfeiçoamento dos processos de soldagem, 
a energia gerada não é totalmente usada na fusão dos materiais porque boa 
parte dela é perdida, por exemplo, pela dissipação de calor ao longo do material.
Dessa forma, a energia térmica disponível para soldagem QS (dada em J) 
pode ser obtida por:
Qs = f1 f2QT
Onde a variável QT representa a energia total gerada no processo e f1 e f2 
são, respectivamente, fatores de transferência de calor e fusão.
A energia térmica disponível para soldagem QS (dada em J) também pode 
ser determinada pelo produto da quantidade de calor Uf (dado em J/mm
3) a 
ser usado para fundir determinado volume de metal, pelo volume V de metal 
fundido (dado em mm3), a saber: 
Qs = UfV
Considerando a área da seção transversal AS da junta soldada (dada em mm
2) 
e a velocidade de soldagem v (dada em mm/s), a taxa de equilíbrio térmico qS 
(dada em J/s) pode ser expressa como função da quantidade de calor Uf (dado 
em J/mm3) a ser usada para fundir um certo volume de metal em temperatura 
ambiente, conforme:
qs = UsAsv
7Soldagem: metalurgia da soldagem
Quando se trabalha com soldagem a arco elétrico, uma forma também 
possível de obter a energia de soldagem H (dada em J/mm) é através de:
H = hEIv-1
Onde a variável E representa a tensão (dada em V), I a corrente (dada em 
A), e v a velocidade de soldagem (dada em mm/s). Por sua vez, h é uma variável 
adimensional e representa o rendimento térmico em função do processo de 
soldagem, variando entre 0 e 1. A Tabela 2 mostra alguns valores de h usados 
para diferentes tipos de processo.
Fonte: Marques e Modenesi (2014, p. 92).
Processo ɳ
Eletrodo revestido 0,65 – 0,85
GMAW 0,65 – 0,85
GTAW (CC+) 0,50 – 0,80
GTAW (CA) 0,20 – 0,50
SAW 0,80 – 0,99
Oxigás 0,25 – 0,80
Tabela 2. Valores típicos para h.
Soldagem: metalurgia da soldagem8
Veja neste exemplo a determinação da energia de soldagem para um processo (Figura 4).
Questão: A junção permanente de duas chapas deve ser feita com eletrodo reves-
tido E7018 de 4 mm. Considerando a velocidade de deposição de 2,0 mm/s, a taxa 
de deposição de aproximadamente 2,0 kg/h e uma tensão de 15 V, encontre o valor 
máximo da energia de soldagem do processo.
Resposta:
Figura 4. Taxa de deposição de eletrodos revestidos de diâmetro 4,0 mm.
Fonte: ESAB (c2018).
7
6
5
4
3
2
LI
BR
AS
 P
O
R 
H
ORA
CORRENTE (A)
150 200 250
3,2
2,7
2,3
1,8
1,4
0,9
Taxa de deposição
eletrodos revestidos
diâmetro 4,0 mm
E70
24
E601
3
E6010
E7018
H = hEIv-1
H = 0,85×15[V]×200[A]×2[mm/s]-1
H =1275[J/mm]
Ciclo térmico de soldagem 
O ciclo térmico da soldagem é um gráfico no qual é possível estimar a variação 
da temperatura em diferentes pontos da junta soldada, sendo expressa como 
função do tempo. A Figura 5 mostra um gráfico típico de ciclo térmico.
9Soldagem: metalurgia da soldagem
Figura 5. Ciclo térmico de soldagem
Fonte: Soares (2006, p. 35).
Te
m
pe
ra
tu
ra
Tp
Tc
T1
T2
( )dTdt T
tp Δt
Tempo
Conforme Soares (2006), o ciclo térmico pode ser descrito pelos seguintes 
fatores: 
 � Temperatura de pico (Tp): temperatura máxima atingida.
 � Temperatura crítica (Tc): acima dessa temperatura ocorrem alterações 
microestruturais.
 � Tempo de permanência (tp): tempo que o componente soldado fica 
submetido a uma temperatura acima da crítica.
 � Velocidade de resfriamento (VR): é a derivada da temperatura na 
curva de resfriamento, definida segundo:
VR = (dT/dt)T
Soldagem: metalurgia da soldagem10
Veja neste exemplo a determinação da temperatura da junta soldada em função do 
tempo.
Ciclo térmico (GMAW-P 40 l/min. 5 bar)
Tempo (s)
Te
m
pe
ra
tu
ra
 (º
C)
35
1750-1850
1450-1550
1150-1250
850-950
550-650
250-350
1650-1750
1350-1450
1050-1150
750-850
450-550
150-250
1550-1650
1 mm
1250-1350
950-1050
650-750
350-450
50-150
70
0
140
210
280
350
420
490
560
630
700
770
840
910
980
1050
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
Questão: Considerando os dados da amostra de junta soldada, indique a temperatura 
que teremos passado 1 min.
Resposta: Considerando o gráfico acima, podemos afirmar que passado 1 min (60 s) 
teremos a temperatura de 35°C.
Ciclo térmico (GMAW-P 40 l/min. 5 bar)
Tempo (s)
Te
m
pe
ra
tu
ra
 (º
C)
35
70
0
140
210
280
350
420
490
560
630
700
770
840
910
980
1050
35
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
11Soldagem: metalurgia da soldagem
Clique no link abaixo e saiba mais sobre o uso do ciclo 
térmico na avaliação da perfuração na soldagem em ope-
ração pelo processo MIG/MAG de dutos de alta resistência 
e baixa espessura.
https://goo.gl/QMgQTQ
Distorções
Nos processos de soldagem, o termo “distorção” pode ser definido como 
deformação significativa nos componentes soldados, a ponto de impedir a 
correta utilização destes. Os tipos mais comuns são: contração transversal, 
contração longitudinal, distorção rotacional, distorção angular, flambagem e 
flexão longitudinal. A Figura 6 ilustra alguns tipos de distorção na soldagem.
Figura 6. Distorção na soldagem.
Fonte: Masubuchi (1980) apud La Porta Neto, Gonzalez e Mazzaferro (2017, p. 175).
a) contração
trasversal
b) contração
longitudinal
c) distorção
rotacional
d) distorção
angular
e) �ambagem f ) �exão
longitudinal
Soldagem: metalurgia da soldagem12
O processo de soldagem exige um alto teor de calor que é depositado de 
forma não uniforme sobre o material. A poça de fusão atinge temperaturas 
tão altas que permitem fundir o metal de base e o metal de adição, o que gera 
contrações térmicas. Com o resfriamento do cordão de solda há a solidifi-
cação do metal de solda e, consequentemente, uma contração térmica. Se as 
tensões provenientes do fenômeno dilatação-contração excederem o limite 
de escoamento do material, passando para a zona plástica, essas alterações 
dimensionais ficarão permanentemente nos componentes soldados (Figura 7).
Figura 7. Parte linear do diagrama tensão-deformação de engenharia, 
expandido sobre o eixo da deformação para uma determinação mais 
apurada nos 0,02% de desvio da tensão de escoamento.
Fonte: Smith e Hashemi (2012, p.164).
80
70
60
50
40
30
20
10
Te
ns
ão
 d
e 
en
ge
nh
ar
ia
 (1
.0
00
 p
si)
500
400
300
200
100
0
0,2% Tensão de 
escoamento
Desvio de 0,2% na
construção da linha
Deformação de engenharia (mm/mm)
0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010
0,002 polpol X 100% = 0,2% desvio
13Soldagem: metalurgia da soldagem
Além disso, alguns materiais podem mudar sua forma cristalina de acordo 
com a temperatura, e isso se relaciona diretamente com as tensões residuais, 
propiciando o surgimento das distorções. A Figura 8 mostra a variação da 
estrutura cristalina do ferro com a variação da temperatura.
Figura 8. (a) (b) Células unitárias das principais estruturas cristalinas dos metais: 
(a) cúbida de corpo centrado, (b) cúbica de faces centradas. (c) Formas cristalinas 
alotrópicas do ferro, em função da temperatura, à pressão atmosférica.
Fonte: Adaptada de Smith e Hashemi (2012, p. 62 e 81).
a b c
Ferro líquido
Ferro-δ (CCC)
Ferro-α (CCC)
Ferro-γ (CFC)
Te
m
pe
ra
tu
ra
-273
912
1394
1539
C
Algumas técnicas são usadas a fim de conter as distorções, tais como: 
utilização de fixadores de soldagem, instalação de dissipadores de calor, 
ponteamento das peças antes da execução da soldagem, preaquecimento dos 
materiais a serem soldados e, após a soldagem, a realização do alívio de tensão.
A utilização de dispositivos que possam conter distorções é um dos méto-
dos mais utilizados, contudo, ao passo que permite diminuir a distorção, ele 
também pode propiciar o surgimento de trincas nas peças. Por esse motivo, é 
sempre recomendado inspecionar a solda após o processo.
Uma técnica pouco comum, mas não menos importante, é a instalação 
de dissipadores de calor, que dissipam o calor contido na peça por conta do 
aporte térmico, permitindo que hajam menos dilatações nas peças soldadas.
Uma prática comum entre os soldadores é a realização do ponteamento 
das peças antes de executar a soldagem. Esse procedimento, feito de forma 
espaçada ao longo da junta a ser soldada, requer certo cuidado para que não 
haja a fragilização da solda, uma vez que não há fusão do metal de solda com 
os pontos dados.
Soldagem: metalurgia da soldagem14
Ao realizar o preaquecimento da peça, a diminuição no diferencial de 
temperatura resulta em menores distorções nas peças.
O alívio de tensão diminui a velocidade de resfriamento, permitindo que a 
estrutura da junta soldada possa se reorganizar de uma forma mais suavizada.
Porém nenhuma dessas técnicas pode ser tão eficiente quanto uma análise 
apurada sobre o projeto, identificando eventuais possibilidades de diminuição 
do cordão de solda, bem como da quantidade de juntas soldadas necessárias.
Clique no link abaixo e confira algumas equações úteis 
em soldagem:
https://goo.gl/XgCX7X
ESAB. Site. [S.l.]: ESAB, c2018. Disponível em: <http://www.esab.com.br>. Acesso em: 
10 jan. 2018.
GEARY, D.; MILLER, R. Soldagem. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. (Série Tekne).
LA PORTA NETO, D. G.; GONZALEZ, A. R.; MAZZAFERRO, J. A. E. Análise da influência 
da espessura de aba, espessura de alma e energia de soldagem sobre as distorções 
angulares em juntas em ângulo de filete. Soldagem & Inspeção, São Paulo, v. 22, n. 
2, p. 174-193, 2017.
MARQUES, P. V.; MODENESI, P. J. Algumas equações úteis em soldagem. Soldagem & 
Inspeção, São Paulo, v. 19, n. 1, p. 91-101, 2014.
NEVES, M. D. M. et al. Solidificação da zona de fusão na soldagem do AISI 304 com 
inconel 600 por laser de Nd: YAG. Soldagem & Inspeção, São Paulo, v.14, n. 2, p. 104-
113, 2009.
SANTOS, M. L. et al. Estudo microestrutural e resistência à corrosão de uma liga 
de Au soldada a laser, empregada em prótese sobre implantes. Eclética Química, 
São Paulo, v. 27, 2002. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_
15Soldagem: metalurgia da soldagem
abstract&pid=S0100-46702002000100016&lng=pt&nrm=iso&tlng=en>. Acesso em: 
10 jan. 2018.
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. 
Porto Alegre: AMGH, 2012.
SOARES, H. C. G. Estudo de sequências de soldagem para redução e eliminação de dis-
torções. 2006. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de 
Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UniversidadeFederal de Minas Gerais, 
Belo Horizonte, 2006.
VENTRELLA, V. A.; BERRETTA, J. R.; ROSSI, W. Influência da energia de soldagem em 
uniões de lâminas finas através de laser pulsado de Nd:YAG. Soldagem & Inspeção, 
São Paulo, v. 15, n. 4, p. 265-272, out./dez. 2010.
Leituras recomendadas
CENTRO DE INFORMAÇÃO METAL MECÂNICA. Site. [S.l.]: CIMM, c2018. Disponível em: 
<https://www.cimm.com.br>. Acesso em: 10 jan. 2018.
GOWELDING. Site. [S.l.]: Gowelding, 2014. Disponível em: <http://www.gowelding.
com/>. Acesso em: 10 jan. 2018.
MACHADO, I. G. Soldagem & técnicas conexas: processos. Porto Alegre: editado pelo 
autor, 1996. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/lstc/download/livrosoldagemetec-
nicasconexas/soldagemetecnicasconexasprocessos.html>. Acesso em: 10 jan. 2018.
NOVO INFOSOLDA 4.0. Site. [S.l.]Infosolda, c2013. Disponível: <http://www.infosolda.
com.br>. Acesso em: 10 jan. 2018.
PEREIRA, S. A.; BUSCHINELLI, A. J. A.; KEJELIN, N. Z. Avaliação da perfuração na soldagem 
em operação pelo processo MIG/MAG de dutos de alta resistência e baixa espessura. 
Soldagem & Inspeção, São Paulo, v. 18, n. 3, p. 235-244, 2013.
RUHAM, P. R. et al. Influência do material de base sobre o rendimento de fusão em 
soldagem a arco. Soldagem & Inspeção, São Paulo, v. 16, n. 4, p. 369-376, 2011.
THE JAPAN WELDING ENGINEERING SOCIETY. Site. [S.l.]: JWES, c2018. Disponível em: 
<http://www.jwes.or.jp/>. Acesso em: 10 jan. 2018.
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
DICA DO PROFESSOR
Você sabia que, além das distorções geradas pelas tensões residuais, existem ainda outros 
defeitos de solda? São eles: trincas, vazios ou porosidades, inclusões sólidas, falta de fusão, 
forma imperfeita, abertura de ar, mordedura, deposição insuficiente e sobreposição. 
 
Confira, na Dica do Professor, um pouco mais sobre cada um dos defeitos.
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EXERCÍCIOS
1) Sobre a zona termicamente afetada de uma junta soldada, assinale a alternativa 
correta:
A) A zona termicamente afetada contém característica microestrutural diferente da zona 
fundida: a temperatura que essa região se sujeita é menor que a temperatura de fusão; 
grande parte das falhas em juntas soldadas acontece nessa região.
B) A zona termicamente afetada contém característica microestrutural igual à da zona 
fundida: a temperatura que essa região se sujeita é menor que a temperatura de fusão; 
grande parte das falhas em juntas soldadas acontece nessa região.
C) A zona termicamente afetada contém característica microestrutural diferente da zona 
fundida: a temperatura que essa região se sujeita é maior que a temperatura de fusão; 
grande parte das falhas em juntas soldadas acontece nessa região.
D) A zona termicamente afetada contém característica microestrutural diferente da zona 
fundida: a temperatura que essa região se sujeita é menor que a temperatura de fusão; 
grande parte das falhas em juntas soldadas acontece na zona fundida.
E) A zona termicamente afetada contém característica microestrutural diferente da zona 
fundida: a temperatura que essa região se sujeita é igual à temperatura de fusão.
2) Quanto à zona fundida de uma junta soldada, assinale a alternativa correta:
A) Na zona fundida, é possível perceber somente o metal de adição. Por isso do elevado grau 
de homogeneização nessa região.
B) A zona fundida contém o metal base e o metal de adição, ambos já completamente 
fundidos.
C) 
Na zona fundida, os grãos colunares também surgem no metal de solda fundido. Eles 
tendem a tornarem-se mais finos à medida que metais dissimilares são usados.
D) 
O processo de solidificação da solda assemelha-se ao da fundição, exceto que, na fundição, 
há os grãos colunares e, na soldagem, há o surgimento dos grãos com crescimento 
epitaxial.
E) O surgimento de núcleos é evitado nos vãos do metal de base, devido ao surgimento dos 
grãos colunares.
3) Assinale a alternativa correta sobre a quantidade de calor empregada para fundir 
um certo volume de metal em temperatura ambiente:
A) A quantidade de calor empregada para fundir um certo volume de metal em temperatura 
ambiente é dada em Joule.
 B) 
A quantidade de calor empregada para fundir um certo volume de metal em temperatura 
ambiente é dada em Kelvin.
C) 
A quantidade de calor empregada para fundir um certo volume de metal em temperatura 
ambiente é dada em J/mm3.
D) O produto da quantidade de calor pela área do metal a ser fundido é igual à energia térmica 
disponível para soldagem.
E) 
A relação entre a quantidade de calor e a área do metal a ser fundido é igual à energia 
térmica disponível para soldagem.
4) Sabendo que o ciclo térmico é um gráfico da variação da temperatura em função do 
tempo, assinale a alternativa correta sobre suas características:
A) 
O ciclo térmico somente é descrito pela temperatura de pico (Tp), que é a temperatura 
máxima atingida.
B) A temperatura crítica (Tc) indica a temperatura máxima que a junta pode atingir.
C) 
O tempo de permanência (tp) indica a velocidade de resfriamento do componente soldado.
D) O ciclo térmico da soldagem trata-se de um gráfico onde é possível estimar a variação da 
temperatura em diferentes pontos da junta soldada.
E) 
A derivada da temperatura na curva de resfriamento nos dá a temperatura crítica (Tc).
5) Sobre o fenômeno da distorção, assinale a alternativa que o caracteriza 
corretamente:
A) Uma avaliação cautelosa do projeto pode contribuir para que se evite soldas em excesso 
nos equipamentos, minimizando o problema das tensões residuais que ocorrem devido às 
altas temperaturas.
B) Antes de proceder a soldagem, poderá ser realizado alívio de tensão, minimizando o 
problema de distorção.
C) 
As tensões residuais impedem o surgimento das distorções.
D) Distorção são ajustes nos componentes soldados, para propiciar a correta utilização destes.
E) Dentre os tipos de distorção, as mais comuns são: contração transversal, contração 
longitudinal, distorção rotacional, distorção angular, flambagem e flexão longitudinal.
NA PRÁTICA
Distorções em peças soldadas podem acontecer devido ao alto grau da temperatura. É uma 
situação que gera risco, pois leva à perda de material, energia, mão de obra, além de que uma 
peça deformada não terá sua eficiência completa. Diante de um problema de distorção, o que 
deve ser feito? 
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SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Saiba mais sobre o uso do ciclo térmico no artigo Avaliação da perfuração na soldagem em 
operação pelo processo MIG/MAG de dutos de alta resistência e baixa espessura:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Para conhecer Algumas das equações úteis em soldagem:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Soldagem - terminologia e simbologia
APRESENTAÇÃO
Seja bem-vindo!
Você sabia que existe uma linguagem específica aplicada ao processo de soldagem? São 
termos como, por exemplo, metal de base, chanfro e bisel, e símbolos, isto é, representações 
gráficas, usados em desenhos para representar informações sobre a característica da solda a ser 
trabalhada. Conhecer as terminologias e simbologias é essencial, pois proporcionam uma 
eficiente comunicação entre o projeto, a execução e a inspeção do processo em componentes. A 
aplicação dos termos corretos, assim como a utilização adequada dos símbolos, é fundamental 
para se alcançar uma junta soldada de qualidade.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar sobre terminologias e simbologias de 
soldagem, com destaque para a aplicação prática em projetos mecânicos.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer os principais termos utilizados nosprocessos de soldagem.•
Identificar os principais símbolos empregados nos processos de soldagem.•
Relembrar a aplicação dos símbolos de solda em desenhos de projetos mecânicos.•
DESAFIO
Durante a execução de um serviço de soldagem na fábrica, você percebeu um símbolo que não 
era familiar. Como se tratava de projeto de 15 elevadores de caçambas, que já estavam com 
cinco dias de atraso, resolveu realizar a soldagem de todos os equipamentos somente para os 
símbolos que conhecia. Tratava-se de uma solda de filete com 5 mm, intermitente e alternada 
com 40 mm de comprimento e passo de 150 mm, executada com eletrodo revestido E60. O 
símbolo que você não conhece é uma seta que está circulada em vermelho, como se pode 
observar na imagem abaixo. 
 
 
Logo após a realização da soldagem, você foi consultar o engenheiro sobre o problema.
Diante dessa situação, qual a orientação do engenheiro a respeito do símbolo 
desconhecido?
INFOGRÁFICO
A certificação da qualidade da junta soldada deve ser realizada por um profissional capacitado e 
habilitado, chamado inspetor de solda (welding inspector). Dentre um conjunto de métodos que 
merece destaque, estão os ensaios não destrutivos (END), que, como o próprio nome diz, não 
prejudicam a integridade dos itens submetidos. 
Neste infográfico, você verá sobre os principais ENDs utilizados nas indústrias.
 
 
CONTEÚDO DO LIVRO
Leia o capítulo Terminologia e Simbologia de Soldagem, do livro Conformação Mecânica e 
Soldagem, e veja os aspectos mais relevantes para se alcançar uma comunicação efetiva nos 
processos de soldagem.
 
Boa leitura.
 
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
Ederval Lisboa
 
Soldagem: terminologia 
e simbologia
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste capítulo, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
 � Reconhecer os principais termos utilizados nos processos de soldagem.
 � Identificar os principais símbolos empregados nos processos de 
soldagem.
 � Descrever a aplicação dos símbolos de solda em desenhos de projetos 
mecânicos.
Introdução
A comunicação escrita, definida como a representação simbólica da 
linguagem falada, foi um dos maiores feitos produzidos pela humani-
dade, pois somente com ela foi possível registrar fatos, descobrimentos 
e teorias, o que possibilitou entender os eventos históricos e avançar 
sobre os conhecimentos científicos.
Por meio de uma comunicação eficaz, algo definido de um lado do 
planeta é executado com precisão do outro lado. Contudo, para que isso 
seja real, é necessário que os interlocutores dominem a linguagem, ou 
seja, é preciso que tanto o que faz quanto o que recebe o comunicado 
dominem a linguagem, utilizando termos adequados e símbolos corretos. 
Para os processos de soldagem, a mesma ideia deve ser aplicada, uma 
vez que dentro desse universo existem termos e expressões intrínsecos.
A fim de estabelecer uma comunicação efetiva sobre os processos 
de soldagem por intermédio da padronização de símbolos e expressões, 
em vários países surgiram associações sobre o tema, sendo a Sociedade 
Americana de Soldagem (AWS, do inglês American Welding Society) uma 
das principais delas. No Brasil, quem cuida dessa normatização é o Comitê 
Brasileiro de Soldagem da Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT), que se baseia nas normas da Organização Internacional de Nor-
malização (ISO, do inglês International Organization for Standardization) e 
na própria AWS. As empresas brasileiras, por sua vez, adotam as normas 
nacionais e internacionais, observando as particularidades referentes às 
suas atividades, como é o caso da Petrobras, cuja Comissão de Normas 
Técnicas (CONTEC) estabelece as aplicações cabíveis.
Terminologia de soldagem
Com base na norma Petrobras N-1438 E:2009, dos termos utilizados para se 
entender sobre o processo de soldagem, os que mais se destacam são:
 � Abertura da raiz (root opening): menor distância entre as peças a serem 
soldadas, conforme Figura 1.
 � Alma do eletrodo (electrode core): região metálica de seção circular 
existente no centro do eletrodo revestido, conforme Figura 2.
 � Ângulo do bisel (bevel angle): ângulo do corte em relação à perpendi-
cular à superfície cortada, conforme Figura 1.
 � Ângulo de abertura de junta ou ângulo do chanfro (groove angle): ângulo 
entre ambas as extremidades da junta, conforme Figura 1.
 � Ângulo de trabalho (work angle): ângulo agudo entre o plano do eletrodo 
e do eixo de solda e o plano de referência. 
 � Atmosfera protetora ou gases de proteção (protective atmosfere): região 
de influência dos gases que protegerão a poça de fusão, conforme 
Figura 2.
 � Bisel (bevel): borda do componente a ser soldado.
 � Camada (layer): deposição do material em passes.
 � Chanfro (groove): entidades de extrema importância na realização da 
soldagem, principalmente quando se trata de peças de grande espessura.
 � Chapa de teste (test coupon): material utilizado para efetuar o teste de 
soldagem.
 � Cobre-Junta (backing): material colocado por baixo da junta de solda 
para suportar o metal de solda.
 � Consumível (consumable): itens utilizados no processo de soldagem 
que são consumidos com rapidez.
 � Cordão de solda (weld bead): depósito de solda resultante de um passe.
Soldagem: terminologia e simbologia2
 � Corpo de prova (test specimen): junta soldada utilizada para ensaios 
destrutivos e não destrutivos.
 � Corrente de soldagem (welding current): correte medida em Ampére 
para realização da solda elétrica.
 � Dimensão da solda (weld size): comprimentos dos catetos do maior 
triângulo retângulo que pode ser inscrito dentro da seção transversal 
da solda ou distância da face à raiz da solda.
 � Eletrodo nu (bare electrode): metal, de adição ou não, sem revestimento.
 � Eletrodo revestido (covered electrode): metal de adição com camada, 
conforme Figura 2, que pode ser básica, rutílica ou celulósica.
 � Equipamento (equipment): itens a serem soldados, que conterão a junta 
soldada.
 � Equipamentos de soldagem (welding equipment): utensílios utilizados 
no processo de soldagem, como máquinas, alicates, martelos, picadores, 
dispositivos, etc.
 � Gabarito de solda (weld gage): dispositivo para verificar a forma e as 
dimensões de soldas, conforme Figura 1b.
 � Garganta de solda (throat of a fillet weld): menor distância entre a raiz 
e a face plana teórica da solda.
Figura 1. a) Ângulos de solda. b) Gabarito de solda para verificação da garganta.
Fonte: a) Adaptada de Petrobras N-1438 E:2009. b) Kimtaro/Shutterstock.com.
Ângulo do chanfro
Ângulodo bisel
Abertura da raiz
Ângulo do chanfro
Ângulodo bisel
Abertura da raiz
3Soldagem: terminologia e simbologia
Figura 2. Elementos do processo de soldagem.
Fonte: Adaptado de ESAB (c2018).
Eletrodo
Revestimento
Vareta (alma)
Atmosfera
ProtetoraPoça de
fusão
Escória
solidi�cada
Metal de solda
Metal de base
Ângulo de trabalho (Figura 3):
1. para chapa: é o ângulo agudo entre o plano ortogonal e o plano principal do metal 
de base e o plano definido pelo eixo do eletrodo e o eixo da solda, em juntas em 
ângulo, o plano principal é o do elemento que não está de topo.
2. para tubos: é o ângulo agudo entre o plano ortogonal e o plano da superfície 
cilíndrica do tubo, no ponto de intersecção entre os eixos do eletrodo e da solda, 
e o plano definido pelo eixo do eletrodo e o eixo da solda no ponto de soldagem.
Soldagem: terminologia e simbologia4
Linha d
e cent
ro
do tub
o
Linha de tangência
(b)
Ângulo de trabalho
Ângulo de
deslocamento
Eixo da solda
Ângulo de
deslocamento
(a) Ângulo de
trabalho
Eixo
 da s
olda
Ângulo de 
deslocamento
Ângulo de
trabalho
Figura 3. Ângulo de trabalho.
Fonte: Adaptada de Quites (2011) e Petrobras (1997).
5Soldagem: terminologia e simbologia
 � Gás de proteção (shielding gas): gás utilizado para proteção da poça 
de fusão.
 � Goivagem (gouging): processo de remoção do material para formar 
o chanfro.
 � Goivagem na raiz (back gouging): remoção do metalde solda e do 
metal de base pelo lado oposto de uma junta parcialmente soldada para 
facilitar a fusão e a penetração na soldagem subsequente naquele lado.
 � Junta ( joint): região estabelecida para ser realizado o processo de 
soldagem.
 � Junta soldada (welded joint): região onde os materiais foram coales-
cidos, tornando-se uma única peça. As juntas podem ser de materiais 
iguais, similares ou diferentes, sendo empregados os chanfros quando 
necessário.
 � Junta de aresta (edge joint): junta com um ângulo de, aproximadamente, 
180° entre as peças.
Os principais tipos de chanfros (Figura 4) aplicados na indústria são:
 � chanfro em J (single-J-groove);
 � chanfro em duplo J (double-J-groove);
 � chanfro em U (single-U-groove);
 � chanfro em duplo U (double-U-groove);
 � chanfro em V (single-V-groove);
 � chanfro em X (double-V-groove);
 � chanfro em meio V (single-bevel-groove);
 � chanfro em K (double-bevel-groove);
 � chanfro I ou chanfro reto (square-groove).
Soldagem: terminologia e simbologia6
 � Junta dissimilar (dissimilar joint): junta soldada composta por materiais 
cujas composições químicas se diferem.
 � Junta de ângulo: junta em que numa seção transversal, os componentes 
a soldar apresentam-se sob forma de um ângulo, a Figura 5 apresenta 
alguns exemplos de juntas de ângulo.
 � Junta de topo (butt joint): junta entre duas peças colineares.
 � Junta sobreposta (lap joint): junta formada entre duas peças, onde uma 
se assenta sobre a outra.
Chanfro J Chanfro duplo J
Chanfro duplo U
Chanfro duplo V ou X
Chanfro U
Chanfro V
Chanfro meio V Chanfro K
Chanfro I
ou chanfro reto
Figura 4. Principias tipos de chanfro.
Fonte: Petrobras (1997).
7Soldagem: terminologia e simbologia
Veja neste exemplo algumas posições particulares das juntas de ângulo (Figura 5):
a) junta de ângulo em quina;
b) junta de ângulo em L;
c) junta de ângulo em T. 
Junta de ângulo (situação genérica) (A) Junta de ângulo em T
(B) Junta de ângulo em quina (C) Junta de ângulo em L
Figura 5. Exemplos de juntas de ângulo.
Fonte: Adaptada de Petrobras (1997). 
 � Martelamento (peening): Trabalho mecânico de impacto aplicado na 
junta soldada para remoção da escória solidificada. 
 � Metal de adição ( filler metal): material metálico adicionado à solda 
durante o processo de soldagem.
 � Metal de base (base metal): material metálico que recebe a solda.
 � Metal de solda (weld metal): região fundida constituída pelo metal de 
base e pelo metal de adição.
 � Penetração da raiz (root penetration): alcance da raiz na junta soldada.
 � Perna de solda ( fillet weld leg): menor distância entre a raiz e a margem 
da solda em ângulo.
 � Poça de fusão (molten weld pool): região líquida durante a soldagem.
 � Ponteamento (tack weld): menor solda possível ente duas peças a fim 
de fixar para manter o alinhamento e diminuir a distorção.
 � Porta-Eletrodo (electrode holder): dispositivo mecânico que além de 
prender o eletrodo, transmite a corrente elétrica.
 � Posição de soldagem (welding position): posição em que será efetuada 
a solda (veja na Figura 6 as principais posições de soldagem).
Soldagem: terminologia e simbologia8
Principais posições de soldagem aplicadas na indústria:
 � Posição horizontal (horizontal position): 2G, 2F, 2FR, 5G, 5F, 6G.
 � Posição plana (flat position): 1G, 1F.
 � Posição sobre-cabeça (overhead position): 4G, 4F.
 � Posição vertical (vertical position): 3G, 3F.
1G/PA 2G/PG 3G/PF & PG
5G/PF & PG
4G/PE
6G/HL045 1F/PA 2F/PB
3F/PF & PG 4F/PD
Figura 6. Posições de soldagem.
Fonte: Adaptada de ESAB (c2018).
 � Preaquecimento (preheating): aquecimento controlado aplicado ao 
metal base instantes antes de iniciar a soldagem.
 � Soldador (welder): executor do processo de soldagem.
 � Solda autógena (autogenous weld): soldagem sem metal de adição.
 � Solda de aresta (edge weld): solda executada numa junta de aresta.
 � Solda de costura (seam seld): cordão de solda contínuo ou numa série 
consecutiva de pontos alinhados, para união de peças longas.
 � Solda de fixação (tack weld): técnica empregada antes da soldagem 
final, a fim de conter a distorção das peças.
 � Solda descontínua: cordões de solda intercalados com vãos ao longo 
da junta soldada.
 � Solda descontínua coincidente: cordões de solda espaçados e no mesmo 
alinhamento em ambos os lados da junta.
9Soldagem: terminologia e simbologia
 � Solda descontínua intercalada: cordões de solda espaçados e desali-
nhados em ambos os lados da junta.
 � Solda de selagem (seal weld): processo de soldagem executado para 
evitar o vazamento de produtos, sobretudo fluidos.
 � Solda de tampão (plug weld): processo de soldagem realizado em 
aberturas, quase sempre circulares, em uma das peças que alcançam 
outra peça.
 � Solda de topo (butt weld): processo de soldagem aplicado às juntas 
de topo.
 � Solda em ângulo ou solda de filete ( fillet weld): solda cuja seção trans-
versal apresenta forma triangular.
 � Solda em chanfro (groove weld): processo de soldagem aplicado em 
uma junta com chanfro.
 � Solda homogênea: característica atribuída às soldas cujo metal de solda 
contém propriedades químicas similares ao do metal-base.
 � Solda heterogênea: característica atribuída às soldas cujo metal de solda 
contém propriedades químicas diferentes do metal-base.
 � Soldabilidade (weldability): capacidade de soldagem aplicada a um 
dado material.
 � Soldagem (welding): processo de coalescência.
 � Soldagem a arco (arc welding): processo de coalescência realizado a 
partir de uma diferença de potencial elétrico.
 � Soldagem automática (automatic welding): soldagem executada sem a 
intervenção direta de um soldador.
 � Soldagem manual (manual welding): soldagem executada com a inter-
venção direta de um soldador.
 � Taxa de deposição (deposition rate): massa de material depositado por 
unidade de tempo (kg/h).
 � Tensão residual de soldagem (residual stress): tensão residual prove-
niente de um processo de soldagem.
 � Tratamento térmico após soldagem (postwelding heat treatment): pro-
cesso aplicado à junta soldada, após a soldagem, com o emprego de 
temperatura.
 � Tratamento térmico de alívio de tensões (stress relief heat treatment): 
aquecimento e resfriamento controlados da junta soldada, a fim de 
diminuir as tensões residuais.
 � Zona termicamente afetada (heat-affected zone): região diretamente 
impactada pelo aporte térmico.
Soldagem: terminologia e simbologia10
Simbologia de soldagem
A simbologia básica empregada em desenhos e projetos de juntas soldadas, 
conforme normatizado pela AWS, consiste em uma referência contendo infor-
mações quanto à característica da solda, englobando todo o processo, que vai 
desde a preparação dos chanfros até o tratamento térmico após a soldagem.
Um dos itens que requer atenção especial é a seta, pois é ela quem determina 
o local da junta que receberá a solda, observando-se ainda se os símbolos da 
solda estão em ambos os lados, do lado da seta (ou seja, posicionado abaixo 
da linha de referência) ou do lado oposto (isto é, posicionado acima da linha 
de referência). Na Figura 7 temos a representação geral para os processos de 
soldagem.
Figura 7. Simbologia geral empregada em desenhos e projetos de juntas soldadas.
Fonte: Adaptada de Budynas e Nisbett (2016).
O símbolo de acabamento pode ser plano, representado por uma linha reta; 
ou convexo, representado por um arco de círculo.
Na cauda ou apêndice, destinada a especificações, podem ser colocadas 
as mais diversas informações, como o tipo de eletrodo a ser empregado, ou, 
ainda, o tratamento térmico a ser realizado depois da soldagem.
O símbolo de solda no campo, quando especificado, designa uma junta 
soldada a ser realizada durante a montagem do equipamento na obra.
11Soldagem: terminologia e simbologia
O símbolo de solda em toda volta deve ser aplicado quando se deseja solda 
em todo o perímetro. 
Os símbolos específicos de contorno também são padronizados, sendo 
discriminados conforme mostraa Figura 8.
Figura 8. Símbolos representando os tipos de juntas soldadas.
Fonte: Adaptada de Budynas e Nisbett (2016).
Tipos de solda
Contra-
solda
Filete Tampão
Chanfro
Reto V Bisel U J
A seguir, na Figura 9, são apresentados alguns exemplos da correta utili-
zação dos símbolos de solda e suas respectivas interpretações.
5
1. Solda contínua de filete, com 5 mm de dimensão, realizada em todo o contorno.
Soldagem: terminologia e simbologia12
5
2. Solda contínua de filete, com dimensão de 5 mm, realizada em ambos os lados.
60 200
60-2006
3. Solda de filete com 6 mm dimensão, cordão com 60 mm de comprimento e espaço 
de 200 mm entre os cordões, realizada em ambos os lados e de forma intercalada.
60º
60º
2
2
4. Solda em chanfro V de 60º, com abertura de raiz de 2 mm. 
45°
45°
5. Solda em chanfro meio V 45º.
13Soldagem: terminologia e simbologia
6. Solda em chanfro reto realizada em ambos os lados.
60°
7. Solda em chanfro duplo V 60º realizada em ambos os lados.
E60
8. Solda em chanfro U, com acabamento convexo, executada com eletrodo E60.
Figura 9. Exemplos de aplicações dos símbolos de soldagem.
Fonte: Adaptada de Budynas e Nisbett (2016).
Soldagem: terminologia e simbologia14
Além dos símbolos mostrados, o Comitê Brasileiro de Máquinas e Equi-
pamentos Mecânicos da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 
através da ABNT NBR 13043:1993, padroniza números e nomes de processos 
de soldagem, para representação simbólica em desenho técnico. A Tabela 1 
a seguir mostra os principais processos utilizados nas indústrias com seus 
respectivos códigos.
Fonte: ABNT NBR 13043:1993.
Número Nome
1 Soldagem a arco elétrico
11 Soldagem a arco elétrico com eletrodo-fusível 
sem proteção gasosa
111 Soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido
12 Soldagem a arco submerso
121 Soldagem a arco submerso com alarme-eletrodo
122 Soldagem a arco submerso com fita-eletrodo
13 Soldagem a arco elétrico sob proteção gasosa 
com alimentação de arame consumível
135 Soldagem a arco elétrico sob proteção gasosa inerte com 
alimentação de arame consumível (soldagem MIG)
136 Soldagem a arco elétrico sob proteção gasosa ativa com 
alimentação de arame consumível (soldagem MAG)
137 Soldagem a arco elétrico com gás inerte e arame tubular
14 Soldagem com proteção gasosa e eletrodo não consumível
141 Soldagem a arco elétrico com proteção gasosa 
e eletrodo de tungstênio (soldagem TIG)
3 Soldagem a gás combustível
31 Soldagem a gás oxicombustível
Tabela 1. Números e nomes de processos de soldagem.
15Soldagem: terminologia e simbologia
Saiba mais sobre outros símbolos de soldagem segundo a AWS (Figura 10):
QUADRO GERAL DE SIMBOLOGIA DE SOLDAGEM (AWS)
Figura 10. Outros símbolos de soldagem.
Fonte: Novo InfoSolda 4.0 (c2013).
Aplicações práticas dos símbolos de solda em 
desenhos e projetos
Quando falamos da inserção dos símbolos de solda em desenhos e projetos, 
alguns cuidados devem ser considerados, a fim de propiciar uma comunicação 
efetiva entre os interlocutores.
Uma prática opcional, mas comumente adotada, é a inserção de um “som-
breamento” simbolizando o local onde a solda deverá ser aplicada, conforme 
mostra a Figura 11.
Soldagem: terminologia e simbologia16
Figura 11. Detalhe de projeto.
Fonte: Adaptada de Petrobras N-0279 G:2013.
SEÇÃO” A-A”
FOLGA DE 5
150
CHAPA XADREZ
1/4”
L 2”x2”x1/4”
5”x3/8”x150
5
Quando a especificação de solda é para ambos os lados, os símbolos devem 
ser dispostos na parte superior e inferior da linha de referência, contudo, os 
valores pertinentes à especificação da solda podem ser inseridos em apenas 
em um dos lados, como mostra a Figura 12.
Figura 12. Detalhe de projeto.
Fonte: Adaptada de Petrobras N-0279 G:2013.
3 1/2”x3 1/2”x3/8”
VER NOTA 1
2”x1/4”
LINHA DE
REFERÊNCIA
20
5 25
2”x2”x1/4”
B
80
B
17Soldagem: terminologia e simbologia
Em casos onde houver chanfro em apenas uma das chapas, a seta deverá 
apontar para esta, a fim de que não haja dúvidas sobre a aplicação do chanfro, 
conforme mostrado na Figura 13.
Figura 13. Detalhe de projeto.
Fonte: Adaptada de Petrobras N-0279 G:2013.
Q QP P
A
VER NOTA 2
C
Q
S
S
B
Q
8
Os valores referentes à perna da solda de filete devem ser posicionados 
sempre à esquerda do símbolo, ou seja, próximo à linha vertical do símbolo, 
conforme Figura 13.
Quando da aplicação de solda intermitente, os valores referentes ao compri-
mento do cordão de solda e do centro entre os cordões devem ser posicionados 
à direita do símbolo de solda, ou seja, próximo à linha inclinada do símbolo, 
conforme Figura 14.
Soldagem: terminologia e simbologia18
Figura 14. Detalhe de projeto.
Fonte: Adaptada de Petrobras N-0279 G:2013.
MONTAGEM PERMANENTE DE CHAPA XADREZ
6 300-225
10
FUROS 09/16” PARA PARAFUSOS DE 1/2” DE CABEÇA
CÔNICA FENDADA SOMENTE PARA CHAPAS REMOVÍVEIS
CH. 3”x1/4 CHAPA DE PISO
JUNÇÃO PARA CHAPAS DE PISO
A dimensão mínima da perna da solda é limitada pela menor espessura 
das chapas a serem unidas. A Tabela 2 mostra as dimensões mínimas da solda 
de filete em função da chapa mais fina.
Fonte: ABNT NBR 8800:2008.
Espessura da chapa 
mais fina, t (mm)
Dimensão mínima da 
perna, b (mm)
t ≤ 6,35 3
6,35 < t ≤ 12,5 5
12,5 < t ≤ 19,0 6
t > 19,0 8
Tabela 2. Dimensões mínimas das pernas de solda aplicada à solda de filete.
Para casos de chapas com espessura inferior a 6,35 mm, onde a solda é 
executada em sua borda, a ABNT NBR 8800:2008 estabelece que a dimensão 
máxima da solda não deve ultrapassar a espessura da chapa mais fina (b = t). 
Para os casos com espessura de chapa a partir de 6,35, o limite máximo para 
a perna do filete é da espessura da chapa mais fina subtraída de 1,5 mm 
(b = t – 1,5 mm).
19Soldagem: terminologia e simbologia
Quanto ao comprimento do cordão de solda, sua dimensão mínima é de 
40 mm e quatro vezes o valor da perna do filete. Caso não seja possível alcançar 
ambas as condições, apenas 25% do valor do cordão deve ser considerado nos 
cálculos de resistência da junta soldada.
Para os casos em que a solda é aplicada até a extremidade da peça, o cordão 
de solda deve contornar os cantos, com dimensão mínima de duas vezes o 
valor da perna de solda.
Veja no link abaixo um artigo técnico-científico com uma revisão crítica do dimensio-
namento das juntas soldadas de filete. Disponível em: 
https://goo.gl/3MdQED
Em muitos softwares comerciais de desenho e projeto, os símbolos de solda estão 
contidos em uma biblioteca. Para saber mais sobre a utilização dos símbolos com o 
AutoCad Mechanichal®, acesse: 
https://goo.gl/9gKuT5
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8800:2008. Projeto de 
estrutura de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro: 
ABNT, 2008.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13043:1993. Soldagem – 
Números e nomes de processos. Rio de Janeiro: ABNT, 1993.
Soldagem: terminologia e simbologia20
BUDYNAS, R. G.; NISBETT, J. K. Elementos de máquinas de Shigley. 10. ed. Porto Alegre: 
AMGH, 2016.
ESAB. Site. [S.l.]: ESAB, c2018. Disponível em: <http://www.esab.com.br>. Acesso em: 
23 jan. 2018.
NOVO INFOSOLDA 4.0. Site. [S.l.]: Novo InfoSolda 4.0, c2013. Disponível em: <http://
www.infosolda.com.br>. Acesso em: 23 jan. 2018.
PETROBRAS. N-0279 G:2013. Projeto de estrutura metálica. Rio de Janeiro: Petrobras, 
2013.
PETROBRAS. N-1438. Terminologia soldagem. Rio de Janeiro: Petrobras, 1997.
PETROBRAS. N-1438 E:2009. Terminologia soldagem. Rio de Janeiro: Petrobras, 2009.
QUITES, A. M. Terminologia de soldagem: análise crítica da N-1438. [S.l.]: Solda Soft, 2011. 
Leituras recomendadas
AMERICAN WELDING SOCIETY. AWS D1.1/D1.1M:2010. Código de soldagem estrutural 
– Aço. Miami: AWS, 2010.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14842:2003. Certificação 
de inspetores de soldagem. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.
MACHADO, I. G. Dimensionamento de juntas soldadas de filete: uma revisão crítica. 
Soldagem & Inspeção, São Paulo, v. 16, n.2, p. 189-201, abr./jun. 2011.
MACHADO, I. G. Soldagem & técnicas conexas: processos. Porto Alegre: editado pelo 
autor, 1996. 
PETROBRAS. N-0133 N:2017. Soldagem. Rio de Janeiro: Petrobras, 2017.
PETROBRAS. N-1852 G:2011. Estruturas oceânicas – Fabricação e montagem de unidades 
fixas. Rio de Janeiro: Petrobras, 2011a.
PETROBRAS. N-2036 F:2011. Soldagem subaquática. Rio de Janeiro: Petrobras, 2011b.
PETROBRAS. N-2301 E:2016. Elaboração da documentação técnica de soldagem. Rio 
de Janeiro: Petrobras, 2016.
21Soldagem: terminologia e simbologia
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
DICA DO PROFESSOR
As dimensões do cordão de solda interferem diretamente na resistência mecânica da junta 
soldada. As normas brasileiras, baseadas em critérios internacionais, estabelecem valores 
mínimos e máximos a serem aplicados para que o resultado seja de qualidade, como, por 
exemplo, a resistência à tração do metal de solda e o fator de ponderação para soldas longas.
Confira essas informações na Dica do Professor.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
EXERCÍCIOS
1) Sobre a terminologia chanfro dos processos de soldagem, assinale a alternativa 
correta.
A) Chanfro (groove) é a abertura devidamente preparada, na superfície de uma peça ou entre 
dois componentes, para conter a solda.
B) Face do chanfro (groove face) é a superfície do metal de base a ser fundida durante a 
soldagem.
C) O chanfro pode ser formado por meio de remoção de material em uma operação com o 
cobre-junta (backing).
D) Solda em chanfro (groove weld) é a solda descontínua, executada em ambos os lados de 
uma junta de ângulo.
E) Os principais tipos de chanfros são os seguintes: J, U, V, T, X, K, I.
2) Com relação ao ângulo de trabalho de um processo de soldagem, assinale a 
alternativa correta.
A) Quando de trata da chapa, é o ângulo formado entre o eletrodo e o plano comum ao eixo 
da solda.
B) Quando se trata do tubo, é o ângulo formado entre o eletrodo e a linha da superfície do 
metal de base.
C) Quando se trata da chapa, é o ângulo agudo entre a perpendicular à superfície principal do 
metal de base e o plano definido pelo eixo do eletrodo e o eixo da solda.
D) Quando se trata da chapa, é o ângulo obtuso que o eletrodo faz com uma linha de 
referência perpendicular ao eixo da solda contida em um plano que passa por este eixo.
E) Quando se trata de tubos, é o ângulo agudo coplanar à superfície cilíndrica do tubo no 
ponto de intersecção entre os eixos do eletrodo e da solda.
3) Assinale a alternativa correta sobre simbologia de soldagem.
A) O apêndice contém informações sobre o comprimento do cordão de solda e nunca deve ser 
omitido.
B) O símbolo de acabamento pode ser plano ou convexo.
C) O símbolo de solda em toda volta é posicionado acima da linha de referência.
D) O símbolo de solda em campo é posicionado abaixo da linha de referência no seu centro.
E) O valor de profundidade do bisel é colocado na extremidade da seta.
4) Sobre os símbolos de solda em desenhos e projetos, assinale a alternativa correta 
sobre suas aplicações.
A) Quando a especificação de solda é para ambos os lados, o símbolo pode ser disposto 
somente na parte superior da linha de referência.
B) Quando a especificação de solda é para ambos os lados, o símbolo pode ser disposto 
somente na parte inferior da linha de referência.
C) Em casos de chanfro em apenas uma das chapas, a seta aponta para a chapa não chanfrada.
D) Em casos de chanfro em apenas uma das chapas, a seta deverá apontar para a chapa 
chanfrada.
E) Sempre que houver junta soldada indicada no desenho, é obrigatório haver um 
sombreamento simbolizando o local onde a solda deverá ser aplicada.
5) Sobre as dimensões das soldas, assinale a alternativa correta.
A) Os valores referentes à perna da solda de filete devem ser posicionados sempre à direita do 
símbolo.
B) A dimensão mínima da perna da solda é sempre a menor espessura das chapas a serem 
unidas.
C) Quando da aplicação de solda intermitente, os valores referentes ao comprimento do 
cordão de solda e do intervalo entre os cordões devem ser posicionados à direita do 
símbolo de solda.
D) Quando da aplicação de solda intermitente, os valores referentes ao comprimento do 
cordão de solda e do centro entre os cordões devem ser posicionados à esquerda do 
símbolo de solda.
E) Para casos de chapas com espessura inferior a 6,35 mm, em que a solda é executada em 
sua borda, a dimensão máxima da solda não deve ultrapassar a espessura da chapa mais 
fina (b = t).
NA PRÁTICA
Junta em T, sonda de chanfro, soldagem com eletrodo E70, ângulo de 45o são apenas algumas 
das terminologias usadas no processo de soldagem. Além disso, há os símbolos que representam 
as referências sobre a característica da solda a ser aplicada. Conhecer e entender o significado 
dos termos e símbolos é fundamental para interpretar os desenhos de projetos mecânicos.
Neste Na Prática, você irá ver uma situação que ilustra a necessidade de saber a terminologia e 
simbologia da soldagem.
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SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Para criar Símbolos de solda
Em muitos softwares comerciais de desenho e projeto, os símbolos de solda estão contidos em 
uma biblioteca. Para saber mais sobre a utilização dos símbolos com o AutoCad Mechanichal®, 
acesse o link.
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Dimensionamento de Juntas Soldadas de Filete: Uma Revisão Crítica
Leia o artigo que mostra as muitas opções existentes no projeto de juntas soldadas de filete, 
quando carregadas transversalmente, inclinada, ou paralelamente ao eixo do cordão de solda.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Quadro Geral de Simbologia de Soldagem (AWS)
Saiba mais sobre outros símbolos de soldagem segundo a AWS.
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Soldagem por eletrodos revestido
APRESENTAÇÃO
Você sabia que dentre os processos de soldagem por arco elétrico, a solda com eletrodo 
revestido é uma das mais realizadas? Isso se deve não somente à simplicidade e versatilidade 
na aplicação, mas também ao baixo custo envolvido no seu emprego. Além disso, existe a 
possibilidade de utilização em locais de difícil acesso, quando comparado com outros métodos.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar sobre os conceitos, as aplicações e os 
equipamentos empregados nesse importante processo industrial.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer os conceitos que envolvem o processo de soldagem por eletrodo revestido.•
Identificar aplicações referentes ao processo de soldagem por eletrodo revestido.•
Caracterizar os equipamentos empregados no processo de soldagem por eletrodo revestido.
 
•
INFOGRÁFICO
A definição de eletrodo revestido (covered electrode) pode ser dada por: metal de adição 
composto, que consiste de uma alma do eletrodo sobre o qual um revestimento é aplicado. Já a 
alma do eletrodo (electrode core), refere-se ao núcleo metálico do eletrodo revestido, cuja seção 
transversal apresenta uma forma circular maciça. A identificação do eletrodo deve ser 
individual, por meio de inscrição legível, e a embalagem não deve apresentar defeitos que 
provoquem a contaminação e/ou danos no consumível. Quando armazenados na posição 
vertical, as embalagens devem ser posicionadas com as pontas de abertura de arco voltadas para 
cima. 
Veja no infográfico a seguir as características do revestimento e o tipo de corrente em que 
podem ser aplicados os eletrodos.
 
 
CONTEÚDO DO LIVRO
Leia o capítulo Soldagem por eletrodo revestido, do livro Conformação Mecânica, e veja os 
principais aspectos que envolvemo processo de soldagem por eletrodo revestido. 
 
Boa leitura.
CONFORMAÇÃO 
MECÂNICA E 
SOLDAGEM
Ederval de Souza 
Lisboa
 
Soldagem por 
eletrodos revestidos
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Reconhecer conceitos que envolvem o processo de soldagem por 
eletrodo revestido.
 � Identificar aplicações referentes ao processo de soldagem por eletrodo 
revestido.
 � Caracterizar equipamentos empregados no processo de soldagem 
por eletrodo revestido.
Introdução
Até o final do século XIX, o emprego dos processos de soldagem se dava, 
em grande parte, com o uso de altos-fornos. O uso de energia elétrica no 
processo de soldagem era visto com bons olhos, mas ocorria de forma 
tímida em razão dos maus resultados em pesquisa.
No início do século seguinte, Oscar Kjellberg, um engenheiro naval 
formado pela Escola Técnica de Bremen (Hochschule Bremen), insatisfeito 
com os métodos de reparo e remendos usados nos navios, feitos em cal-
deiras a vapor e nos componentes de máquinas no Porto de Gotemburgo 
(em sueco, Göteborgs hamn), aprofundou-se em um estudo detalhado 
sobre o emprego de energia elétrica no processo de soldagem e con-
seguiu, em 1904, realizar a soldagem elétrica com eletrodo revestido. O 
revestimento, feito com uma camada de cal, proporcionou estabilidade 
ao arco elétrico, num trabalho que envolvia soldar os cilindros e as mangas 
do aparelho de ancoragem do canhoneiro H. M. Svensksund, que havia 
congelado e quebrado. Nesse mesmo ano, Oscar Kjellberg fundou a Em-
presa de Soldagem Elétrica (ESAB, sigla que, em sueco, significa Elektriska 
Svetsnings-Aktiebolaget) e em 1907 solicitou a patente da soldagem por 
eletrodo revestido, conforme mostra a Figura 1.
Anos depois, após o assassinato do herdeiro ao trono do Império 
Austro-Húngaro, o arquiduque Francisco Fernando, teve início a Primeira 
Guerra Mundial (que durou de 28 de julho de 1914 a 11 de novembro de 
1918), que gerou uma demanda ainda maior por processos industriais 
mais rápidos e eficientes, alavancando o setor industrial em muitos países. 
A partir de então, o emprego de soldagem por eletrodo revestido só 
se intensificou, chegando a um patamar de popularidade ainda pouco 
alcançado por outros processos industriais, devido à simplicidade do 
equipamento, à resistência e qualidade das soldas, e ao baixo custo.
Figura 1. Patente requerida por Oscar Kjellberg.
Fonte: ESAB (2005).
Soldagem por eletrodos revestidos2
Soldagem por eletrodo revestido: conceitos
A soldagem a arco elétrico por eletrodo revestido (Shielded Metal Arc Wel-
ding — SMAW), consiste na passagem de uma corrente elétrica através do 
ar ou outro meio fluido, gerando uma temperatura adequada para se alcançar 
a fusão do material-base e do eletrodo.
Seguindo as especificações da norma AWS D1.1/D1.1M, o eletrodo re-
vestido (covered electrode), feito com uma alma metálica recoberta por um 
revestimento composto por minerais e vários produtos químicos, é responsável 
pela abertura do arco, ao tocar rapidamente a peça a ser soldada e, assim, gerar 
um curto-circuito, e exerce o papel de metal de adição para a junta soldada.
A alma do eletrodo (electrode core) se trata do núcleo metálico do eletrodo 
revestido, cuja seção transversal apresenta uma forma circular maciça.
O revestimento confere ao processo uma maior facilidade na abertura do 
arco, além de aumentar sua estabilidade, queimando de forma suave, numa 
situação ideal, mesmo a baixas correntes. Após a queima, gerada pela magnitude 
do calor alcançado (que pode chegar a 6000 K), o revestimento libera fumos 
que protegem a poça de fusão da atmosfera ao seu redor, sobretudo do oxigênio 
e do nitrogênio, que ao se combinarem com o ferro, dão origem a nitretos de 
ferro e óxidos de ferro, que causam fragilidade e porosidade ao metal de solda.
O arco elétrico é o responsável pela transferência do metal fundido até a 
poça de fusão, dando origem ao metal de solda. Durante a soldagem, para 
garantir uma boa qualidade do cordão de solda, é importante que a distância 
entre a peça e o eletrodo seja a menor possível. Nessas condições, na extre-
midade do eletrodo surge uma cratera que contribui com o direcionamento 
do fluxo do arco elétrico.
Formada do revestimento do eletrodo e das impurezas do metal de base, 
segundo a norma ASME IX, a escória flutua sobre a poça de fusão e controla 
a taxa de resfriamento do cordão de solda. Também controla o contorno, a 
uniformidade e a aparência geral do cordão de solda, protegendo a poça de 
fusão da contaminação atmosférica. Agindo como purificadora, a escória 
aprisiona as impurezas que são levadas à superfície.
Após o processo de soldagem, a escória, que se solidifica sobre o cordão 
de solda, deve ser removida com o trabalho mecânico de impacto chamado 
martelamento (peening). A limpeza também pode ser feita com o uso de uma 
escova de aço apropriada.
3Soldagem por eletrodos revestidos
A Tabela 1 mostra a composição e função dos constituintes do revestimento 
de alguns eletrodos, enquanto a Figura 2 ilustra o mecanismo de soldagem 
por eletrodo revestido.
Fonte: ESAB (2005).
Classe Composição Função Proteção
E6010 Celulose 
(C6H10O5)
35% Formador 
de gases
40% H2
40% CO 
+ 
CO2
20% H2O
Rutilo (TiO2) 15% Formador 
de escória 
(estabilizador 
do arco)
Ferro- 
-manganês
5% Desoxidante 
(ferro-liga)
Talco 15% Formador 
de escória 
Silicato de 
sódio
25% Aglomerante 
(agente fluxante)
Umidade 5%
E7018 Carbonato 
de cálcio
30% Formador de fases 
(agente fluxante)
80% CO
20% CO2
Fluorita 
(CaF2)
20% Formador de 
escória (agente 
fluxante)
Ferro- 
-manganês
5% Desoxidante 
(ferro-liga)
Silicato de 
potássio
15% Aglomerante 
(estabilizador 
do arco)
Pó de ferro 30% Agente de 
decomposição
Umidade 0,1%
Tabela 1. Características dos constituintes do revestimento de alguns eletrodos.
Soldagem por eletrodos revestidos4
Machado (1996) afirma que o processo de soldagem por eletrodo revestido 
(Figura 2) é apropriado para as ligas metálicas que possuam, no mínimo, os 
seguintes consumíveis disponíveis: aços ao carbono, baixa liga, resistentes 
à corrosão e altamente ligados; ferros fundidos; alumínio; cobre; níquel. 
Entretanto, o mesmo não vale para ligas com ponto de fusão muito baixo, 
tais como chumbo, estanho ou zinco, devido à intensa energia gerada pelo 
arco elétrico, e nem para aquelas extremamente reativas, corno zircônio ou 
titânio, por não oferecer proteção suficiente à contaminação e/ou reação do 
metal fundido com os gases da atmosfera.
Figura 2. Mecanismo de solda com eletrodo revestido.
Fonte: Adaptada de Eutectic Castolin (2017).
Escória
Solidi�cada
Metal de solda
solidi�cado
Revestimento
fundido Eletrodo
Atmosfera 
protetora
Escória
Líquida
Direção de
soldagem
Revestimento
Alma
Cratera
Gota
do metal
de adição
Poça
de fusão
Comprimento do
arco elétrico
Metal Base
5Soldagem por eletrodos revestidos
Aços-liga são ligas de ferro e carbono com adição de outros elementos, tais como: 
níquel (Ni), cromo (Cr), molibdênio (Mo), manganês (Mn), vanádio (V), tungstênio (W), 
cobalto (Co), silício (Si), alumínio (Al), etc., que fornecem propriedades distintas aos 
aços. Contudo, a principal finalidade dessas ligas é oferecer aos aços características 
especiais, tornando-os adequados aos diferentes fins, de acordo com as exigências 
técnicas da engenharia contemporânea.
Os aços-liga são vulgarmente designados pelo nome do elemento ou elementos que 
exercem influência nas suas características, independentemente do seu teor ou teores 
que entram na composição. Podem ser chamados de: aço-níquel, aço-molibdênio, 
aço-níquel-cromo, aço-cromo-níquel-molibdênio, aço-manganês.
Dentre os processos de soldagem, o realizado por eletrodo revestido não é 
o mais eficiente, pois se apresenta tipicamente como um processo manual, cuja 
performance depende diretamente da habilidade do soldador. No entanto, esse 
é um dos processos com maior versatilidade,podendo ser aplicado em todos 
os tipos de juntas e em todas as posições, segundo a especificação do eletrodo.
Comparada a outros, a taxa de deposição (kg/h) nesse processo é, geral-
mente, muito baixa, ficando entre 1 e 5 kg/h. A Figura 3 mostra um exemplo 
da taxa de adição para alguns tipos de eletrodo. Por outro lado, a eficiência de 
deposição (%) costuma ser fornecida pelo fabricante do eletrodo. A seguir, é 
possível verificar a equação aplicada para se alcançar tais valores; a Tabela 2 
traz alguns exemplos dessa informação.
Ef (%) = Massa do metal depositadoMassa total do eletrodo × 100
Soldagem por eletrodos revestidos6
Figura 3. Taxa de deposição de eletrodos revestidos com 4 mm de diâmetro.
Fonte: Adaptada de ESAB (2005).
LI
BR
AS
 P
O
R 
H
O
RA
kg
/h
7 3,2
2,7
2,3
1,8
1,4
0,9
6
5
4
3
2
150
E6010
E6013
E7018
E70
24
200 250
TAXA DE DEPOSIÇÃO
ELETRODOS REVESTIDOS
DIÂMETRO 4,0mm
Fonte: ESAB (2005).
Classe Eficiência de deposição média (%)
E6010 63,8
E6011 68,5
E6012 66,9
E6013 66,8
E6014 64,6
E6016 62,8
E6018 69,5
E6020 65,2
E7024 66,8
E7027 68,6
Nota: inclui perda de ponta de 50 mm.
Tabela 2. Eficiência de deposição de eletrodos revestidos para aços carbono.
7Soldagem por eletrodos revestidos
Confira no artigo do link abaixo um estudo sobre o papel do pó de ferro no mecanismo 
de deposição de eletrodos revestidos. 
https://goo.gl/31VLbo
Soldagem por eletrodo revestido: aplicações
Apesar da soldagem por eletrodo revestido se destacar dos demais processos 
devido à sua versatilidade, a limitação se dá basicamente na condição intrínseca 
do uso do eletrodo, ou seja, não se pode soldar todos os tipos de materiais com 
todos os tipos de eletrodo.
Os eletrodos para aço carbono são classificados, segundo a norma AWS 
D1.1/D1.1M:2010, com base nas propriedades mecânicas do metal de solda, 
no tipo de revestimento, na posição de soldagem e no tipo de corrente, al-
ternada (CA) ou contínua (CC). A Figura 4 mostra a codificação da norma 
e a Figura 5 apresenta as posições de soldagem. Outro importante órgão de 
engenharia, a American Society of Mechanical Engineers (ASME), utiliza tanto 
as especificações quanto os requisitos de eletrodos da AWS integralmente, 
adicionando as letras SF antes do número da especificação, fazendo com que 
a especificação AWS A5.1 se transforme em ASME SF A5.1. Sempre que 
possível, a escolha do eletrodo deve ser feita com base nos níveis apropriados 
de resistência e no serviço pretendido para a junta soldada (AMERICAN 
SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS, 2004).
Soldagem por eletrodos revestidos8
Figura 4. Classificação de eletrodos revestidos para aços carbono, segundo a AWS.
Fonte: Balmer [2015?].
9Soldagem por eletrodos revestidos
Figura 5. Posições de soldagem: 1G, 1F, 2G, 2F, 3G, 3F, 4G, 4F, 5G, 5F e 6G. 
Fonte: Lincoln Electric (2016).
A partir das informações disponíveis dos principais fabricantes de consu-
míveis (como ESAB, Lincoln Eletric e Denver), é possível fazer as seguintes 
afirmações acerca dos eletrodos revestidos:
Os eletrodos com revestimento celulósico possuem uma alta inserção e 
pouca formação de escória, sendo, portanto, de fácil remoção. Apresentam 
elevada produção de gases (CO2, CO, H2, H2O) resultantes da combustão dos 
materiais orgânicos, sobretudo da celulose, e, por esse motivo, a aplicação 
em materiais sujeitos a trincas por hidrogênio deve ser evitada. A ressecagem 
desses consumíveis não é recomendada.
Soldagem por eletrodos revestidos10
Os eletrodos com revestimento rutílico — que apresenta até 50% de rutilo 
(TiO2) — possuem média inserção; a escória formada é de rápida solidifica-
ção e fácil remoção. O metal de solda pode apresentar um elevado nível de 
hidrogênio (até 30 mL/100g). Para se evitar porosidade grosseira no metal de 
solda, a ressecagem em temperaturas pouco elevadas é recomendada.
Os eletrodos com revestimento básico possuem as melhores propriedades 
mecânico-metalúrgicas, especialmente tenacidade, entre todos os eletrodos. 
Propicia cordão de média inserção e perfil plano ou convexo; a escória formada 
é de fácil remoção. Por ser altamente higroscópio, mesmo após poucas horas 
em contato com a atmosfera, a ressecagem a temperaturas relativamente altas 
é recomendada.
Os eletrodos de altíssimo rendimento possuem revestimento (rutílico/
básico) com adição de pó de ferro, que proporciona um aumento em sua taxa 
de deposição. Como resultado, há um aumento na fluidez da escória, pela 
formação de óxido de ferro, e na estabilidade do arco. Com isso, as ocorrên-
cias de mordeduras são reduzidas, por conta da alta intensidade de corrente. 
Contudo, pode haver redução da tenacidade do metal de solda.
A Tabela 3 traz alguns exemplos de temperaturas e tempos utilizados para 
a ressecagem de eletrodos revestidos.
Fonte: ESAB (2005).
Tipo de eletrodo
Temperatura 
efetiva no pacote 
de eletrodos (ºC)
Tempo real na 
temperatura 
efetiva (h)
Básicos 325 ± 25 1,5 ± 0,5
Altíssimo rendimento 275 ± 25 1,5 ± 0,5
Rutílico 80 ± 10 1,5 ± 0,5
Ferro fundido 80 ± 10 1,5 ± 0,5
Inoxidáveis rutílicos 275 ± 25 1,5 ± 0,5
Inoxidáveis básicos 225 ± 25 1,5 ± 0,5
Tabela 3. Temperatura e tempo empregados para ressecagem.
11Soldagem por eletrodos revestidos
Para se obter uma junta soldada de qualidade, é essencial conhecer os 
constituintes e as propriedades do metal de base, pois essas informações são 
indispensáveis para a correta seleção do eletrodo.
Em chapas de pequena espessura, são indicados eletrodos de baixa inserção; 
já para chapas de espessura maior, os eletrodos com alta inserção são os mais 
adequados. Quando da realização do passe de raiz, preferencialmente devem 
ser utilizados os eletrodos de maior inserção; já para os passes de enchimento, 
são recomendados os eletrodos com alta taxa de deposição.
A seguir, são relacionados alguns tipos de eletrodos e suas principais 
aplicações, conforme especificações das normas AWS D1.1/D1.1M, e ASME 
IX. Para outras referências, as próprias normas devem ser consultadas, ou, 
ainda, o próprio fabricante dos eletrodos.
 � E6010: Revestimento celulósico; indicado para todas as posições; cor-
rente CC+; resistência mínima de 413 MPa; possui grande inserção; 
uso geral em aços comuns; aplicável em diferentes equipamentos, tais 
como implementos agrícolas, construção naval, estruturas metálicas, 
tubulações, etc. 
 � E6013: Revestimento rutílico (potássio); indicado para todas as posições; 
correntes CC+ CC- e CA; resistência mínima de 413 MPa; possui arco 
estável; projetado principalmente para aplicação em chapas finas.
 � E7010: Revestimento celulósico; indicado para todas as posições; cor-
rente CC+; resistência mínima de 482 MPa; possui grande inserção; 
uso geral em aços comuns; aplicável em diferentes equipamentos, tais 
como implementos agrícolas, construção naval, estruturas metálicas, 
tubulações, etc. 
 � E7018: Revestimento básico (pó de ferro); de baixo hidrogênio (quando 
ressecado corretamente); indicado para todas as posições; correntes 
CC+ e CA; resistência mínima de 482 MPa; uso geral em aços comuns; 
aplicável em aços carbono (inclusive com alto teor de carbono), aços 
de alta resistência e aços de baixa liga.
Soldagem por eletrodos revestidos12
Dicas para ressecagem:
 � não prolongar a ressecagem por tempo além do recomendado pelo fabricante 
do consumível;
 � controlar adequadamente a temperatura/tempo de ressecagem;
 � evitar ressecagem de grandes quantidades;
 � guardar os eletrodos ressecados em estufas apropriadas;
 � a ressecagem minimiza o hidrogênio proveniente da umidade do revestimento 
em eletrodos de baixo hidrogênio;
 � seguir as recomendações do fabricante do consumível sempre que possível;
 � aplicar, em fornos adequados, para eletrodos básicos, de altíssimo rendimento, 
rutílicos e para ferros fundidos e inoxidáveis;
 � evitar para celulósicos;
 � realizar manutenção em estufas próprias.
Para saber mais sobre a seleção de consumíveis e equipamentos, acesse o link abaixoe 
conheça a Calculadora de Solda Eletrodo Revestido Boxer, que contém os parâmetros 
ideais para o trabalho de soldagem, a máquina ideal para a aplicação, a bitola de 
arame correto para soldar determinada espessura de chapa e as espessuras de chapas 
possíveis de serem soldadas com determinada bitola de eletrodo.
https://goo.gl/Mn2hmh 
Soldagem por eletrodo revestido: 
equipamentos
Dentre os equipamentos aplicáveis para processos de soldagem, os itens rela-
cionados ao processo por eletrodo revestido é o que possui menor custo, sendo 
esse um dos principais diferenciais do processo.
13Soldagem por eletrodos revestidos
Na composição da configuração básica, temos (Figura 6): 
Figura 6. Configuração dos equipamentos para soldagem por eletrodo revestido.
Fonte: Heavypong/Shutterstock.com.
A partir das informações disponibilizadas pelos fabricantes de equipamen-
tos (como ESAB, Lincoln Eletric, Balmer, Boxer Soldas e Denver), é possível 
fazer as seguintes afirmações:
Fonte de energia: sua função é transformar a energia da rede elétrica (alta 
tensão e baixa corrente) em energia de soldagem (baixa tensão e alta corrente). 
Podem ser do tipo: transformadores, que fornecem CA; retificadores, que 
fornecem CC; geradores, que podem fornecer CC ou CA; e inversores, que 
fornecem CC. Devem oferecer uma corrente estável e permitir a regulagem 
da tensão e da corrente elétrica.
De acordo com o revestimento do eletrodo, o processo de soldagem pode 
ser realizado em:
 � corrente Alternada (CA), que permite a soldagem em distâncias maiores 
por conta de uma menor queda de tensão ao longo do cabo de ligação;
 � corrente Contínua (CC), que possui maior estabilidade do arco e melhor 
qualidade de depósito. 
Soldagem por eletrodos revestidos14
Além disso, ainda podem ser trabalhados como:
 � corrente contínua eletrodo negativo (CCEN ou CC-) (direct current 
electrode negative), que se trata de polaridade reversa, ou seja, ligação 
dos cabos elétricos para soldagem a arco com corrente contínua, onde 
o eletrodo é o polo negativo e a peça é o polo positivo do arco elétrico. 
Essa configuração resulta em uma maior taxa de fusão do eletrodo;
 � corrente contínua eletrodo positivo (CCEP ou CC+) (direct current 
electrode positive), que se trata de polaridade direta, ou seja, ligação 
dos cabos elétricos para soldagem a arco com corrente contínua, onde 
o eletrodo é o polo positivo e a peça é o polo negativo do arco elétrico. 
Essa configuração resulta em uma maior inserção do cordão de solda. 
A Figura 7 ilustra ambos os tipos de ligação (CC+ e CC-).
Figura 7. Corrente de soldagem CCEN à direita, e CCEP à esquerda.
Fonte: Carvalho (1999).
Porta-eletrodo ou alicate (electrode holder): trata-se do utensilio empre-
gado para fixar mecanicamente o eletrodo e transferir a corrente elétrica. É 
imprescindível que possua boas condições de uso, a fim de não gerar acidentes. 
Normalmente, são encontrados para correntes de 200 a 800 A, mas deve sempre 
ser dimensionado levando em consideração a corrente máxima que a fonte de 
energia pode alcançar, evitando, assim, problemas de superaquecimento. A 
correta fixação e boa isolação dos cabos é fundamental para que os riscos de 
choque sejam minimizados. As garras podem ser de ferro cobreado, bronze/
latão ou liga de cobre, e normalmente permite a fixação do eletrodo em três 
ângulos diferentes, por exemplo 0°, 45° e 90°. O material do punho, a alavanca 
e os isolantes costumam ser de polímero termofixo, muitas vezes reforçado com 
fibra de vidro. A Figura 8 mostra um modelo de porta-eletrodos em detalhes.
15Soldagem por eletrodos revestidos
Figura 8. Porta-eletrodos em vista expandida.
Fonte: Adaptada de Argon Soldas [201-?].
Alavanca 03-S
Capa da mola 05-S
Isolante 02-S
Isolante 08-S
Mola 04-S
Parafuso 01-S
Parafuso 09-S
Pino 06-S
Punho 10-S
02S
03S
04S
01S
05S
10S
06S
01S
08S
 
Cabos (3): são os condutores de corrente, localizados entre a fonte de 
energia e o porta-eletrodo, e entre a fonte de energia e o grampo-terra. Cabos e 
conectores devem ser mantidos em boas condições; quando gastos, estragados 
ou sem isolamento não sevem ser usados. Fabricados em cobre ou alumínio, 
os cabos possuem uma camada exterior de material isolante termoplástico de 
policloreto de vinila (PVC), para temperatura de operação no condutor de 70º C, 
resistente a abrasão. A seleção dos cabos de soldagem se dá, basicamente, pela 
informação da corrente de soldagem, devendo sempre ser dimensionado con-
siderando a corrente máxima que a fonte de energia pode alcançar. No Brasil, 
a ABNT 8762 define as especificações para o emprego de cabos extraflexíveis 
para máquinas de soldar a arco. A Tabela 4 mostra a relação entre a corrente 
empregada e o diâmetro do cabo, a fim de proporcionar maior durabilidade 
dos equipamentos. 
Soldagem por eletrodos revestidos16
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17Soldagem por eletrodos revestidos
Uma boa soldagem requer um bom aterramento. Processos com aterra-
mentos deficitários podem gerar custos extras, além de colocar em risco a 
integridade dos operadores. O grampo-terra (welding ground clamp) ou 
terminal-terra (4), é utilizado para fazer a ligação do cabo-terra até a peça. 
Pode ser de cobre ou de alumínio, fundido ou estampado. Sua fixação se dá 
por meio de parafuso ou pela pressão gerada por uma mola em seu interior, 
que devem ser fortes o suficiente para não se desprender do ponto conectado. 
Assim como o porta-eletrodo e os cabos, sua seleção deve ser feita considerando 
a corrente máxima que a fonte de energia pode alcançar.
Veja no link abaixo aplicações do processo de soldagem com eletrodo revestido para 
alguns tipos de materiais e saiba como conectar os cabos corretamente, como regular 
os parâmetros e como ter uma soldagem mais eficiente.
https://goo.gl/Xr4RHR
AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. Qualification standard for welding 
and brazing procedures, welders, brazers, and welding and brazing operators. New York, 
American Society of Mechanical Engineers, 2004. Disponível em: <http://www.
webaero.net/ingenieria/equipos/Estaticos/Presurizados/Normativa_Codigo/ASME/
ASME%20IX%20-%20Welding%20and%20Brazing%20Qualifications/ASMEIX_2004.
pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
ARGON SOLDAS. São Paulo, [201-?]. Disponível em: <http://www.argonsoldas.com.
br/loja/5-pe%C3%A7as-de-reposi%C3%A7%C3%A3o-porta-eletrodo-linha-s---car-
bografite/92>. Acesso em: 5 abr. 2018.
BALMER. Processo de soldagem ao arco elétrico. Ijuí: Fricke Soldas, [2015?]. Disponível 
em: <http://www.balmer.com.br/balmer/wp-content/uploads/2015/12/BALMER-
-Apostilas-t%C3%A9cnicas-Eletrodo-Revestido.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
CARVALHO, M. J. Orientações práticas de soldagem em aço inox. São Paulo: Acesita, 
1999. Disponível em: <http://guides.com.br/home/wp-content/uploads/2011/09/
Soldagem-apostila_aco_inox_manual_pratico.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
Soldagem por eletrodos revestidos18
ESAB. Apostila de Eletrodos Revestidos. Disponível em: <http://www.esab.com.br/br/
pt/education/apostilas/upload/1901097rev1_apostilaeletrodosrevestidos_ok.pdf>. 
Acesso em: 5 abr. 2018.
EUTECTIC CASTOLIN. Manual de aplicações em soldagem. 4. ed. Indaiatuba: Eutectic 
do Brasil, 2017. Disponível em: <http://www.eutectic.com.br/catalogos/manual-de--aplicacoes-em-soldagem.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
LINCOLN ELECTRIC. Eletrodos revestidos: eBook de iniciação a soldagem pelo processo 
eletrodo revestido. São Paulo: Lincoln Electric, 2016. (Série Livros Digitais de Processos, 
1). Disponível em: <http://materiais.lincolnelectric.com.br/ebook-solda-eletrodo-
-revestido>. Acesso em: 9 abr. 2018.
MACHADO, I. G. Soldagem & técnicas conexas: processos. Porto Alegre: edição do 
autor, 1996. 477 p.
Leituras recomendadas
AMERICAN WELDING SOCIETY. Código de soldagem estrutural: aço. Miami: Sociedade 
Americana de Soldagem, 2010. Disponível em: <https://pubs.aws.org/Download_
PDFS/D1.1-D1.1M-2010-PR-PV.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
ARCELORMITTAL. Guia do aço. Disponível em: <http://brasil.arcelormittal.com/pdf/
quem-somos/guia-aco.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
BOXER SOLDAS. Disponível em: <http://boxersoldas.com.br/>. Acesso em: 5 abr. 2018.
BRASIL. Ministério do Trabalho. Norma Reguladora (NR) 6: equipamento de proteção 
individual: EPI. Disponível em: <http://trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/
NR6.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
BRASIL. Ministério do Trabalho. Norma Reguladora (NR) 18: condições e meio ambiente 
de trabalho na indústria da construção. Disponível em: <http://trabalho.gov.br/ima-
ges/Documentos/SST/NR/NR18/NR18atualizada2015.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2018.
DENVER S/A: eletrodos e equipamentos. Disponível em: <http://www.denversa.com.
br>. Acesso em: 5 abr. 2018.
KJELLBERG, O. Electric welding, brazing, or soldering. Google Patents. Disponível em: 
<http://www.google.com/patents/US948764>. Acesso em: 5 abr. 2018.
MAGALHÃES, V. A. N. et al. O papel do pó de ferro no mecanismo de deposição de 
eletrodos revestidos. Soldagem & Inspeção, São Paulo, v. 20, n. 1, p. 28-38, jan.-mar. 2015. 
Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0104-
-92242015000100028&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt>. Acesso em: 5 abr. 2018.
PETROBRAS. N-1438: Rev. E: terminologia soldagem. Rio de Janeiro, 2011.
PORTAL MET@LICA CONSTRUÇÃO CIVIL. Disponível em: <http://www.metalica.com.
br>. Acesso em: 5 abr. 2018.
19Soldagem por eletrodos revestidos
SINDICATO NACIONAL DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO E REPARAÇÃO NAVAL 
OFFSHORE. Disponível em: <http://sinaval.org.br/>. Acesso em: 5 abr. 2018.
SOLUÇÃO: publicação institucional da ESAB Brasil. Contagem: ESAB Brasil, abr. 2005. 
Disponível em: <http://www3.esab.com.br/Revista_Solucao_200505.pdf>. Acesso 
em: 5 abr. 2018.
Soldagem por eletrodos revestidos20
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da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
DICA DO PROFESSOR
O Ministério do Trabalho e Emprego (MTE) determina, por meio da Norma Regulamentadora 
6, o uso dos Equipamentos de Proteção Individual (EPI). O emprego dos EPIs para o soldador é 
algo fundamental, já que durante o processo de soldagem, o profissional está sujeito a diversos 
acidentes, que variam desde queimaduras leves até a cegueira. Dessa forma, é vital buscar 
sempre se proteger da inalação de gases e de possíveis lesões como, por exemplo, nos olhos e na 
pele. Para isso, cada EPI (que é especificado para o trabalhador) não pode deixar de ser utilizado 
para sua própria proteção. 
Confira essas informações na Dica do Professor.
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EXERCÍCIOS
1) Sobre o processo de soldagem por eletrodo revestido, assinale a alternativa correta:
A) A alma do eletrodo é composta por minerais e vários produtos químicos.
B) O eletrodo revestido (covered electrode) é o responsável pela abertura do arco elétrico.
C) O revestimento confere ao processo de soldagem estabilidade do arco e, somente em 
baixas correntes, uma maior facilidade na abertura deste.
D) O revestimento libera oxigênio e nitrogênio, que ao se combinarem com o ferro, protegem 
a poça de fusão da atmosfera ao seu redor.
E) Os fumos liberados pela queima do eletrodo transferem o metal fundido até a poça de 
fusão, dando origem ao metal de solda.
2) Sobre a escória gerada no processo de soldagem por eletrodo revestido, assinale a 
alternativa correta:
A) A escória é formada pelo revestimento do eletrodo e pelas impurezas do metal de solda.
B) A escória controla a taxa de resfriamento e o contorno do cordão de solda; já os fumos 
liberados pela queima do revestimento propiciam a uniformidade e a aparência geral do 
cordão de solda.
C) A escória é responsável pela proteção da poça de fusão da contaminação atmosférica e 
uniformiza a aparência geral do cordão de solda.
D) Agindo como purificadora, a escória libera as impurezas que são levadas à superfície. A 
limpeza é feita com o uso de escova de aço apropriada.
E) A escória depositada sobre a poça de fusão deve ser removida com o uso de trabalho 
mecânico de impacto, chamado martelamento (peening). Além disso, a limpeza também é 
feita com o uso de escova de aço apropriada.
3) Assinale a alternativa correta sobre a classificação e seleção dos eletrodos revestidos:
A) Os eletrodos para aço carbono são classificados com base nas características mecânicas do 
metal de solda e no tipo de corrente (CA, CC+ ou CC-).
B) A ASME utiliza tanto as especificações quanto os requisitos de eletrodos da AWS 
integralmente, adicionando as letras SF antes do número da especificação.
C) O nível de resistência e o serviço pretendido para a junta soldada não podem ser utilizados 
como requisitos para a seleção do eletrodo revestido, visto que não se pode soldar todos os 
tipos de materiais com todos os tipos de eletrodo. Já o conhecimento dos constituintes e 
das propriedades do metal de base é indispensável para a correta seleção do eletrodo.
D) Os eletrodos com revestimento celulósico possuem uma alta penetração e pouca formação 
de escória de fácil remoção. A aplicação em materiais sujeitos a trincas por hidrogênio 
deve ser evitada e é recomendada a ressecagem em temperaturas não muito elevadas 
(80oC por 1,5h).
E) Os eletrodos com revestimento rutílico apresentam elevada produção de gases (CO2, CO, 
H2, H2O), resultantes da combustão dos materiais orgânicos.
4) Sobre as aplicações do processo de soldagem por eletrodos revestidos, assinale a 
alternativa correta:
A) Em chapas de pequena espessura, são indicados eletrodos de alta penetração. Já para 
chapas de espessura maior, são indicados os eletrodos com baixa penetração.
B) Quando da realização do passe de raiz, devem ser utilizados, preferencialmente, os 
eletrodos de menor penetração. Já para os passes de enchimento, são recomendados os 
eletrodos com baixa taxa de deposição.
C) O eletrodo E7010 possui revestimento celulósico, sendo indicado para todas as posições 
em corrente CC+ com resistência mínima de 413 MPa.
D) O eletrodo E7018 possui revestimento básico (pó de ferro), sendo indicado para todas as 
posições em correntes CC+ e CA.
E) O eletrodo E6010 é indicado para todas as posições em corrente CC+ CC- e possui grande 
penetração, sendo aplicável em diferentes equipamentos como implementos agrícolas, 
construção naval, estruturas metálicas, tubulações, etc.
5) Sobre os equipamentos de soldagem por eletrodo revestido, assinale a alternativa 
correta:
A) O processo de soldagem pode ser realizado em corrente contínua (CC) e possui maior 
estabilidade do arco.
B) A CCEP trata de polaridade reversa e essa configuração resulta numa maior taxa de fusão 
do eletrodo.
C) A CCEN trata de polaridade inversa, ou seja, o eletrodo é o polo positivo e a peça é o polo 
negativo do arco elétrico.
D) O Porta-Eletrodo deve ser dimensionado considerando-se a corrente de trabalho 
especificada pelo eletrodo.
E) A CC permite a soldagem em distâncias maiores, por conta de uma menor queda de tensão 
ao longo do cabo de ligação.
NA PRÁTICA
 
Um problema de soldagem pode ser resolvido com eletrodos revestidos. Mas para isso você 
precisa saber qual tipo de eletrodo é o mais adequado: celulósico, rutílicoou básico? Quais as 
características de cada um? Qual resultado terá se usarmos, por exemplo, o do tipo básico? É 
preciso analisar a situação e então decidir qual procedimento será o melhor. 
E é isso que você verá no Na Prática a seguir. Confira.
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SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
O Papel do Pó de Ferro no Mecanismo de Deposição de Eletrodos Revestidos
Entenda mais sobre o processo.
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Como soldar com a Bantam 145i
Veja no link aplicações do processo de soldagem com eletrodo revestido para alguns tipos de 
materiais e saiba como conectar os cabos corretamente, como regular os parâmetros e como ter 
uma soldagem mais eficiente.
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Calculadora de Solda Eletrodo Revestido Boxer
Para saber mais sobre a seleção de consumíveis e equipamentos, acesse o link.
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