Aula 3 - Metais - Parte 2

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<p>Aula 3: Metais – Parte 2</p><p>Disciplina: Materiais de Construção I</p><p>Cursos: Engenharia Civil</p><p>FACULDADE DE TECNOLOGIA TECBRASIL</p><p>Credenciado pela Portaria 427, de 30/08/2013. D.O.U. 03/09/2013</p><p>Prof. Mestra Suelem Daiane Ferreira</p><p>1</p><p>Metais Ferrosos</p><p>1) Definição</p><p>• Ligas ferrosas são aquelas onde o ferro é o constituinte principal e são</p><p>produzidas em maiores quantidades do que qualquer outro tipo de metal.</p><p>• São importantes como materiais de construção em engenharia e seu amplo</p><p>uso é o resultado de três fatores:</p><p>– Os compostos contendo ferro existem em quantidades abundantes na</p><p>crosta terrestre;</p><p>– O ferro metálico e as ligas de aço podem ser produzidas usando técnicas</p><p>de extração, refino, formação de ligas e fabricação relativamente econômicas;</p><p>– As ligas ferrosas são extremamente versáteis, no sentido de que podem</p><p>ser projetadas para possuírem uma ampla gama de propriedades físicas e</p><p>mecânicas.</p><p>• A principal desvantagem de muitas ligas ferrosas é a sua suscetibilidade à</p><p>corrosão.</p><p>2</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>3</p><p>• Aços: são ligas Fe – C contendo, teoricamente, entre 0,008 a 2,1% de C.</p><p>• Na prática, os aços usuais, a quantidade de carbono nunca é superior a 1,5%.</p><p>• O aço é uma solução intersticial. Isso ocorre porque o ferro possui alotropia</p><p>(CCC e CFC), que se modifica com a variação da temperatura (912ºC).</p><p>• O aço é a mais versátil e a mais importante das ligas metálicas.</p><p>• O aço é produzido em uma grande variedade de tipos e formas, cada qual</p><p>atendendo eficientemente a uma ou mais aplicações. Esta variedade decorre da</p><p>necessidade de contínua adequação do produto às exigências de aplicações</p><p>específicas que vão surgindo no mercado, seja pelo controle da composição</p><p>química, seja pela garantia de propriedades específicas ou, ainda, na forma final</p><p>(chapas, perfis, tubos, barras, etc.).</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>4</p><p>• Aços: são ligas Fe – C contendo, teoricamente, entre 0,008 a 2,1% de C.</p><p>• O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono.</p><p>• O aço pode ser classificado da seguinte maneira:</p><p>- Composição química;</p><p>- Quanto à constituição microestrutura;</p><p>- Quanto à sua aplicação;</p><p>- Quantidade de carbono em porcentagem;</p><p>• A classificação mais comum é de acordo com a composição química, dentre os</p><p>sistemas de classificação química o SAE é o mais utilizado.</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Composição Química</p><p>• As propriedades do aço carbono são influenciadas mesmo por pequenas variações</p><p>na sua composição química. Os aços podem possuir elementos de liga, tais como:</p><p>Si, Al, S, P, Cr, Mg, Mo, etc.</p><p>• Aumento na quantidade de C: provoca basicamente um aumento na dureza e nos</p><p>limites de resistência e de escoamento do aço, redução da ductilidade e no</p><p>alongamento. Aços para concreto armado: 0,18 até 0,25% de C.</p><p>• Adição de Manganês (Mn): aumenta a dureza e a resistência mecânica do aço,</p><p>com menor prejuízo para a soldabilidade e a ductibilidade; assim, a quantidade de</p><p>Mn pode chegar a 1,6%.</p><p>• Si e Al: são elementos desoxidantes, que se combinam com o oxigênio, removendo</p><p>assim as bolhas de fás que se formam na massa do metal em fusão, diminuindo os</p><p>defeitos. Formam os aços acalmados.</p><p>– Os aços desoxidados com Si, cuja quantidade pode chegar até 0,6% são os</p><p>preferidos para temperaturas elevadas. O Al, além de desoxidar, restringe o</p><p>crescimento de grãos, produzindo aços de grãos finos, especiais para baixas</p><p>temperaturas.</p><p>5</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Composição Química</p><p>• S e P: são elementos presentes como impurezas, sempre indesejáveis, porque</p><p>prejudicam a qualidade do aço.</p><p>– O enxofre prejudica a solda, além de causar a fragilização a quente e outros</p><p>efeitos nocivos. Por esse motivo, as quantidades de S e P são limitadas, pelas</p><p>normas, a valores muito baixos, em geral até 0,04% e 0,035%,</p><p>respectivamente.</p><p>• Cu: é adicionado aos aços até 0,25%, para melhorar a resistência à corrosão</p><p>atmosférica.</p><p>• Cr: formam os aços inoxidáveis. Aumentam a resistência à corrosão. Acima de 12%</p><p>na liga  aços inoxidáveis.</p><p>• Ni: aumenta a resistência à corrosão e a oxidação.</p><p>• W: aumenta a dureza e a resistência a abrasão. Usado em aços ferramenta.</p><p>• Mo: aumenta a resistência a altas temperaturas.</p><p>6</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Classificação quanto ao teor de Carbono.</p><p>• A classificação tradicional do ferro e suas ligas tem sido através do seu teor de</p><p>carbono:</p><p>– Extra doces: C < 0,15% de C</p><p>– Doces: 0,15 a 0,3% de C</p><p>– Meio Doces: 0,3 a 0,4% de C</p><p>– Duros: 0,6 a 0,7% de C</p><p>– Extra duros: C > 0,7%</p><p>• Ainda podemos classificar:</p><p>– Aços doces, quando tem na sua composição menos de 0,2% de Carbono;</p><p>– Aço carbono, quando este teor fica entre 0,2 e 1,7% de Carbono;</p><p>– Ferro fundido, quando esse teor se situa entre 1,7 a 6,7% de Carbono.</p><p>7</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Classificação Aços - Normas</p><p>• A classificação normativa SAE é a classificação dos aços segundo as normas</p><p>da SAE (Society of Automotive Engineers - EUA), a mais utilizada em todo o</p><p>mundo para aços-carbono (aços sem adição de elementos de liga, além dos</p><p>que permanecem em sua composição no processo de fabricação) e aços de</p><p>baixa liga (aços com baixas porcentagens de elementos de liga).</p><p>• AISI (American Iron and Steel Institute) normas de aço, que são</p><p>tradicionalmente usados ​​nos EUA e no exterior. Embora esse padrão não é</p><p>mais mantido e tem sido cada vez mais substituído pela SAE, ASTM e outras</p><p>normas dos EUA, ainda é mais generalizada.</p><p>• A Tabela a seguir, editado pela American Society for Metals (101) mostra a</p><p>designação adotada pela AISI e SAE que coincidem e a do "Unifield Numbering</p><p>System - UNS", devido à "American Society for Testing Materials - ASTM" e</p><p>SAE.</p><p>8</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Classificação Aços - Normas</p><p>• Nesse sistema, as letras XX ou XXX correspondem a cifras indicadoras dos teores</p><p>de carbono. Assim, por exemplo, nas designações AISI-SAE, a classe 1023 significa</p><p>aço-carbono com 0,23% de carbono em média e na designação UNS, a classe</p><p>G10230, significa o mesmo teor de carbono.</p><p>9</p><p>Designação Tipos de Aço</p><p>AISI-SAE UNS</p><p>10XX G10XXX Aços-carbono comuns</p><p>11XX G11XXX Aços de usinagem fácil, com alto S</p><p>12XX G12XXX Aços de usinagem fácil, com alto P e S</p><p>15XX G15XXX Aços-Mn com manganês acima de 1%</p><p>13XX G13XXX Aços-Mn com 1,75% de Mn médio</p><p>40XX G40XXX Aços-Mo com 0,25% de Mo médio</p><p>41XX G41XXX Aços-Cr-Mo com 0,4 a 1,1% de Cr e 0,08 a 0,35% de Mo</p><p>43XX G43XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 1,65 a 2 de Ni, 0,4 a 0,9% de Cr e 0,2 a 0,3% de Mo</p><p>46XX G46XXX Aços-Ni-Mo com 0,7 a 2% de Ni e 0,15 a 0,3% de Mo</p><p>47XX G47XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 1,05% de Ni, 0,45% de Cr e 0,2% de Mo</p><p>48XX G48XXX Aços-Ni-Mo com 3,25 a 3,75% de Ni e 0,2 a 0,3% de Mo</p><p>51XX G51XXX Aços-Cr com 0,7 a 1,1% de Cr</p><p>E51100 G51986 Aços-cromo (forno elétrico) com 1% de Cr</p><p>E52100 G52986 Aços-cromo (forno elétrico) com 1,45% de Cr</p><p>61XX G61XXX Aços-Cr-V com 0,6 ou 0,95% de Cr e 0,1 ou 0,15% de V mín.</p><p>86XX G86XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55% de Ni, 0,5% de Cr e 0,2% de Mo</p><p>87XX G87XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55% de Ni, 0,5% de Cr e 0,25% de Mo</p><p>88XX G88XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55% de Ni, 0,5% de Cr e 0,3 a 0,4 de Mo</p><p>9260 G92XXX Aços-Si com 1,8% a 2,2% de Si</p><p>50BXX G50XXX Aços-Cr com 0,2 a 0,6% de Cr e 0,0005 a 0,003% de boro</p><p>51B60 G51601 Aços-Cr com 0,8% de Cr e 0,0005 a 0,003 de boro</p><p>81B45 G81451 Aços-Ni-Cr-Mo com 0,3% de Ni, 0,45% de Cr, 0,12% Mo e 0,0005 a 0,003% de boro</p><p>94BXX G94XXX Aços-Ni-Cr-Mo com 0,45% de Ni, 0,4% de Cr, 0,12% Mo e 0,0005 a 0,003% de boro</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Classificação Aços - Normas</p><p>• Exemplo: Aço SAE 1020 – percentual de carbono igual a 0,20% em massa.</p><p>• Esses aços se caracterizam pela fácil usinabilidade e soldabilidade, com como</p><p>resistência mecânica para diversas</p><p>aplicações estruturais, com solicitações</p><p>estáticas e/ou dinâmicas de baixa intensidade.</p><p>• Além disso, o percentual de carbono influencia dramaticamente a resistência</p><p>mecânica do material, uma vez que o mesmo afeta a quantidade relativa de</p><p>Ferrita e perlita do material.</p><p>• Aços entre 0,08 e 0,30% C: utilizados para estruturas mecânicas simples,</p><p>fabricação de perfis, chapas, tarugos, etc.</p><p>• Aços entre 0,35 e 0,60% C: utilizados para estruturas de maior</p><p>responsabilidade mecânica, porém com menor capacidade de conformação</p><p>mecânica. Aços utilizados para construção civil, industria automotiva, etc.</p><p>• Aços entre 0,65 e 0,95% C: aços de alta de resistência mecânica, utilizados</p><p>em aplicações de elevada resistência ao desgaste ou tenacidade. Ex: molas,</p><p>trilhos de trem, peças de aplicação ao desgaste abrasivo, etc.</p><p>10</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Normas Brasileiras de Aplicação</p><p>• NBR 5889 - Aço fundido e ferro fundido – Coleta de amostras – Método de</p><p>ensaio;</p><p>• NBR 6152 – Materiais metálicos – Determinação das propriedades mecânicas a</p><p>tração – Método de ensaio;</p><p>• NBR 6157 – Materiais metálicos – Determinação de resistência ao impacto em</p><p>corpo-de-prova entalhados simplesmente apoiados – Método de ensaio;</p><p>• NBR 6215 – Produtos siderúrgicos – Terminologia;</p><p>• NBR 6444 – Ensaio não destrutivo – Terminologia;</p><p>• NBR 6645 – Peça bruta de aço fundido – Afastamento dimensionais –</p><p>Padronização;</p><p>• NBR 8653 – Metalografia e tratamentos térmicos e termoquímicos das ligas</p><p>ferro carbono –terminologia;</p><p>• NBR 4589 – Origem.</p><p>11</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aplicação dos Aços</p><p>• O aço é atualmente a mais importante liga metálica, sendo empregue de forma</p><p>intensiva em numerosas aplicações tais como:</p><p>– Máquinas;</p><p>– Ferramentas;</p><p>– Construção civil;</p><p>– Etc.</p><p>• Sua utilização será condicionada a determinadas vantagens técnicas.</p><p>12</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Vantagens na Construção Civil (Segundo o CBCA)</p><p>• Liberdade no projeto de arquitetura: A tecnologia do aço confere aos</p><p>arquitetos total liberdade criadora, permitindo a elaboração de projetos</p><p>arrojados e de expressão arquitetônica marcante;</p><p>• Maior área útil: As seções dos pilares e vigas de aço são substancialmente</p><p>mais esbeltas do que as equivalentes em concreto, resultando em melhor</p><p>aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil, fator muito</p><p>importante principalmente em garagens;</p><p>• Flexibilidade: A estrutura em aço mostra-se especialmente indicada nos casos</p><p>onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de</p><p>ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades</p><p>como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc.</p><p>13</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Vantagens na Construção Civil (Segundo o CBCA)</p><p>• Compatibilidade com outros materiais: O sistema construtivo em aço é</p><p>perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto</p><p>vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e</p><p>blocos, lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e</p><p>painéis de concreto, painéis "dry-wall", etc);</p><p>• Menor prazo de execução: A fabricação da estrutura em paralelo com a</p><p>execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes</p><p>de serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato</p><p>da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, pode</p><p>levar a uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado</p><p>com os processos convencionais.</p><p>14</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Vantagens na Construção Civil (Segundo o CBCA)</p><p>• Racionalização de materiais e mão de obra: Numa obra, através de</p><p>processos convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em</p><p>peso. A estrutura em aço possibilita a adoção de sistemas industrializados,</p><p>fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido;</p><p>• Alívio de carga nas fundações: Por serem mais leves, as estruturas em aço</p><p>podem reduzir em até 30% o custo das fundações;</p><p>• Garantia de qualidade: A fabricação de uma estrutura em aço ocorre dentro</p><p>de uma indústria e conta com mão de obra altamente qualificada, o que dá ao</p><p>cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido</p><p>controle existente durante todo o processo industrial;</p><p>15</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Vantagens na Construção Civil (Segundo o CBCA)</p><p>• Antecipação do ganho: Em função da maior velocidade de execução da</p><p>obra, haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela</p><p>rapidez no retorno do capital investido;</p><p>• Organização do canteiro de obras: Como a estrutura em aço é totalmente</p><p>pré-fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros à</p><p>ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens,</p><p>reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais. O ambiente</p><p>limpo com menor geração de entulho, oferece ainda melhores condições de</p><p>segurança ao trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes na obra;</p><p>• Precisão construtiva: Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é</p><p>medida em centímetros, numa estrutura em aço a unidade empregada é o</p><p>milímetro;</p><p>16</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Vantagens na Construção Civil (Segundo o CBCA)</p><p>• Reciclagem: O aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser</p><p>desmontadas e reaproveitadas com menor geração de rejeitos;</p><p>• Preservação do meio ambiente: A estrutura em aço é menos agressiva ao</p><p>meio ambiente pois além de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a</p><p>emissão de material particulado e poluição sonora geradas pelas serras e</p><p>outros equipamentos destinados a trabalhar a madeira.</p><p>17</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Outras Vantagens e Desvantagens das estruturas em aço</p><p>• Vantagens</p><p>– Pré fabricação, permite diminuir os prazos de execução da obra;</p><p>– Grande resistência do material, permite vencer grandes vãos com elementos</p><p>esbeltos;</p><p>– Seções reduzidas, conferem maior aproveitamento do espaço;</p><p>– Adaptabilidade de uma estrutura metálica, construída por elementos;</p><p>– Facilidade na alteração da forma de uma estrutura;</p><p>– Material reciclável, comportando sempre um valor.</p><p>• Desvantagem</p><p>– Custo da obra que poderá ficar 10 a 15% mais cara.</p><p>18</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Propriedades</p><p>• As propriedades do aço podem variar de acordo com sua composição química</p><p>e teor de carbono, garantido uma grande diversidade de aplicações práticas.</p><p>• O aço apresenta um comportamento dúctil com regimes de deformação</p><p>elástica e plástica. Até certo nível de tensão aplicada, o material trabalha no</p><p>regime elástico-linear, onde a constante de proporcionalidade é denominada</p><p>módulo de deformação longitudinal ou módulo de elasticidade. Ultrapassado o</p><p>limite de proporcionalidade, tem lugar a fase plástica, na qual ocorrem</p><p>deformações crescentes sem variação de tensão (patamar de escoamento).</p><p>• O valor constante dessa tensão é a mais importante característica dos aços</p><p>estruturais e é denominada resistência ao escoamento.</p><p>• O valor máximo da tensão antes da ruptura (ponto mais alto do diagrama</p><p>tensão / deformação) é denominado resistência à ruptura do material.</p><p>19</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Propriedades</p><p>• Tensão x Deformação</p><p>20</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Propriedades</p><p>• Os diversos tipos de aço são classificados e denominados por normas</p><p>nacionais (NBR) e internacionais (ASTM) de acordo com sua aplicação e</p><p>propriedades mecânicas (principalmente a resistência ao escoamento e</p><p>resistência à ruptura, no caso de aços estruturais).</p><p>• A propriedades médias de um aço com 0,2% de carbono:</p><p>– Massa volumétrica': 7860 kg/m³ (ou 7,86 g/cm³);</p><p>– Coeficiente de expansão térmica: 11,7 10−6 (C°)−1;</p><p>– Condutividade térmica:52,9</p><p>W/m-K;</p><p>– Módulo de elasticidade Longitudinal: 210 GPa;</p><p>– Módulo de elasticidade transversal: 80 GPa;</p><p>– Limite de escoamento: 210 MPa;</p><p>– Limite de resistência à tração: 380 MPa;</p><p>– Alongamento: 25%.</p><p>21</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Principais Problemas do Aço – Construção Civil</p><p>• Fadiga: Fenômeno de ruptura progressiva de materiais sujeitos a ciclos</p><p>repetidos de tensão ou deformação;</p><p>• Corrosão: Destruição gradativa dos metais. A vida útil de um metal depende</p><p>de sua resistência e da proteção que o mesmo tem contra a corrosão.</p><p>• Fatores Minimizar o Efeito da Corrosão:</p><p>– Escolha adequada do metal ou liga;</p><p>– Recobrimento por um óxido ou sal insolúvel e resistente, que impeça a troca</p><p>eletrolítica;</p><p>– Capeamento metálico</p><p>– Evitar o contato metais de potenciais diferentes.</p><p>– Pintura com tintas apropriadas.</p><p>22</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tipos de Aços</p><p>• Folha de Flandre: São chapas finas de aço cobertas por leve camada de</p><p>estanho, para não oxidar, obtida por imersão ou deposição eletrolítica.</p><p>23</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tipos de Aços</p><p>• Chapa Galvanizada: As chapas galvanizadas são feitas na mistura do aço</p><p>carbono com revestimento em ambas as faces com uma camada de zinco. É</p><p>mais resistente que a folha de flandres</p><p>– Usada em formas de aço, estruturas metálicas, etc.</p><p>24</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tipos de Aços</p><p>• Chapa Lisa Preta: São chapas de ferro preto, lisas, que podem ser laminadas</p><p>a quente ou a frio.</p><p>• As chapas laminadas a quente são as grossas (5,16 a 75,20 mm de</p><p>espessura).</p><p>• As laminadas a frio são as finas (1,90 a 0,31 mm de espessura).</p><p>25</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tipos de Aços</p><p>• Ferro Perfilado: Ferro laminado que pode ser em forma de barras redondas,</p><p>quadradas, retangulares, perfis L, T, I, U.</p><p>26</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tipos de Aços</p><p>• Telas Soldadas: São elementos pré-fabricados de aço A ou B, formando uma rede</p><p>de malhas retangulares ou quadradas. Destinada a armar concreto, em forma de rede</p><p>de malhas, constituída de fios de aço CA 60 nervurados longitudinais e transversais,</p><p>sobrepostos e soldados em todos os pontos de contato (nós).</p><p>• Usos: armação de concreto, ligação entre alvenaria/estrutura, reforço para</p><p>revestimento de argamassa</p><p>27</p><p>• Aços Tipo A: obtido através de</p><p>laminação à quente e se caracteriza</p><p>pela presença de patamar de</p><p>escoamento no diagrama tensão x</p><p>deformação.</p><p>• Aços Tipo B: Fabricados pelo</p><p>processo de laminação a</p><p>quente com posterior deformação a</p><p>frio (trefilação, estiramento,etc.) Não</p><p>apresentam patamar de</p><p>escoamento definido, resultando</p><p>numa deformação plástica de 0,2%.</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tipos de Aços</p><p>• Arame e Tela: Os arames são finos fios de aço laminado, galvanizados ou</p><p>não. A denominação da bitola é indicada por números, que vão diminuindo o</p><p>diâmetro à medida que aumenta número.</p><p>• Usos: arames recozido, ou queimado, são usados para amarrar armaduras,</p><p>as telas para cercamento de terrenos, etc.</p><p>28</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tipos de Aços</p><p>• Pregos: feitos de aço galvanizado</p><p>29</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Processo de Fabricação do Aço</p><p>• Fluxograma básico</p><p>30</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Processo de Fabricação do Aço</p><p>• Redução: formação do ferro gusa (liga de ferro e carbono – 5%).</p><p>• Refino: Aciarias são utilizadas para transformar o gusa líquido ou sólido e</p><p>sucata de ferro e aço em aço líquido. Nesta etapa, parte do carbono contido na</p><p>gusa é removida juntamente com impurezas. A maior parte do aço líquido é</p><p>solidificada em equipamentos de lingotamento contínuo para produzir semi</p><p>acabados, lingotes (barras de aço de seção quadrada) ou tarugos.</p><p>• Aciarias é a unidade de uma usina siderúrgica, onde existem máquinas e equipamentos voltados para o</p><p>processo de transformar o ferro gusa em diferentes tipos de aços.</p><p>31</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Processo de Fabricação do Aço</p><p>• Laminação: os semi acabados, lingotes e blocos são processados por</p><p>equipamentos chamados laminadores e transformados em uma grande variedade</p><p>de produtos siderúrgicos, cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou</p><p>composição química.</p><p>– Ex: chapas grossas e finas, bobinas, vergalhões, arames, barras, etc.</p><p>32</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tratamento Mecânico do Aço</p><p>33</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tratamento Mecânico do Aço</p><p>• Fundição: é o processo de conformação que consiste na fusão do metal,</p><p>sendo o mesmo, em seguida, vertido em moldes que possuem o formato da</p><p>peça que se quer produzir, esperando, posteriormente, a sua solidificação e</p><p>desforma.</p><p>• Deformação mecânica: é o processo de conformação que consiste em</p><p>deformar plasticamente o metal, através de esforços mecânicos</p><p>sucessivos, sem, no entanto, o metal entrar no estado líquido.</p><p>34</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tratamento Mecânico do Aço – A quente</p><p>35</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tratamento Mecânico do Aço – A quente</p><p>36</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Tratamento Mecânico do Aço – A Frio</p><p>37</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aços para Concreto Armado e Protendido</p><p>• Aços Laminados A Quente</p><p>• Os primeiros, são os denominados “comuns”, CA-25 (limite de escoamento de</p><p>25kgf/mm²), CA-50 e CA-60.</p><p>• Como são laminados a quente, não perdem suas propriedades se aquecidos.</p><p>Por isso, podem ser soldados e não sofrem demasiadamente com a</p><p>exposição a chamas moderadas em caso de incêndio.</p><p>• Classificações:</p><p>– Tipo: CA 25 e CA50;</p><p>– Escoamento definido</p><p>– Não perdem propriedades mecânicas com a elevação das temperaturas</p><p>38</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aços para Concreto Armado e Protendido</p><p>• Aços Encruados a Frio ou Trefilados</p><p>• Os aços encruados a frio são originalmente aços de dureza natural que</p><p>passam por algum processo para se conseguir um aumento de resistência.</p><p>• Os processos mais utilizados são os de tração e de torção.</p><p>• Classificação:</p><p>– Tipo: CA60;</p><p>– Mais sensíveis a corrosão;</p><p>– Mais sensíveis a altas temperaturas;</p><p>– Possuem maior resistência.</p><p>39</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aços para Concreto Armado e Protendido</p><p>• Aços Encruados a Frio x a Quente (Diagrama Tensão x Deformação).</p><p>40</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aços para Concreto Armado e Protendido</p><p>• Aço Patinável: é um tipo de aço que em sua composição contem elementos</p><p>que melhoram suas propriedades anticorrosivas. Este tipo de aço é muito</p><p>utilizado na construção civil, apresenta em média 3 vezes mais resistência à</p><p>corrosão que o aço comum.</p><p>• Uma de suas principais características é a camada de óxido de cor</p><p>avermelhada que se forma quando ocorre a exposição do aço aos agentes</p><p>corrosivos do ambiente.</p><p>41</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aços para Concreto Armado e Protendido</p><p>• Nomenclaturas dos Aços</p><p>• As especificações estabelecem uma distinção entre fios, barras e cordoalhas.</p><p>• As barras são obtidas por laminação a quente, com bitola 5 ou superior, podendo</p><p>sofrer subsequentemente um encruamento a frio. Comprimento 10 a 12 m.</p><p>• Os fios (ou arames) são obtidos por trefilação ou processo equivalente, com</p><p>bitola 12,5 ou inferior.</p><p>• As cordoalhas são um conjunto (feixes) de fios torcidos, utilizadas em concreto</p><p>protendido.</p><p>• Bitola é a designação dos fios ou barras de determinado peso por unidade de</p><p>comprimento. O número puro com que se designa a bitola representa o valor</p><p>arredondado em milímetros do diâmetro da seção transversal nominal. Esta é a</p><p>seção</p><p>42</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>43</p><p>Características dos Aços</p><p>Tensão de escoamento:</p><p>• CA 25 – 25 kgf/mm²</p><p>• CA 32 - 32 kgf/mm²</p><p>• CA 40 – 40 kgf/mm²</p><p>• CA 50 – 50 kgf/mm²</p><p>• CA 60 – 60 kgf/mm²</p><p>Tensão de ruptura mínima:</p><p>• CA 25 – 50% mais</p><p>• CA 32 - 30% mais</p><p>• CA 40 – 10% mais</p><p>• CA 50 e CA 60 – também 10% mais</p><p>Alongamento mínimo em 10Ø:</p><p>• CA 25 – 18%</p><p>• CA 32 - 14%</p><p>• CA 40 – 10%</p><p>• CA 50 – 8%</p><p>• CA 60 – 7%</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>44</p><p>s</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>45</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>46</p><p>s</p><p>Aplicações:</p><p>- Chapas Lisas</p><p>Fabricação de perfis</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aplicações:</p><p>- Chapas Lisas / Perfis Laminados</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aplicações:</p><p>- Esquadrias (Portas e janelas)</p><p>Aço</p><p>Alumínio</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aplicações:</p><p>- Tubulações</p><p>Aço</p><p>Ferro Fundido</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Aplicações:</p><p>- Telhas</p><p>Observações</p><p>Existem vários tipos de</p><p>telhas com diferentes</p><p>acabamentos e tratamento.</p><p>Para cada obra deverá ser</p><p>avaliada o tipo de material</p><p>que irá atender as</p><p>necessidades.</p><p>Metais Ferrosos - Aços</p><p>Metais Ferrosos – Aços Inoxidáveis</p><p>• Os chamados aços inoxidáveis (stainless steel) são aços de alta liga, contendo</p><p>pelo menos 12% de Cromo, o que lhe confere a propriedade de não sofrerem</p><p>corrosão, mesmo em exposição prolongada a uma atmosfera normal.</p><p>• O cromo é o elemento de liga básico dos aços inoxidáveis, cuja passivação é</p><p>conseguida pela formação de uma película de óxidos e hidróxidos de cromo</p><p>na superfície do metal.</p><p>• Os aços inoxidáveis contém 12 a 26% de Cr, até 22% de Ni e frequentemente</p><p>pequenas quantidade de outros elementos de liga;</p><p>• São consideravelmente mais caros que os aços carbono.</p><p>• Usados como elemento decorativo de fachadas e de interiores (corrimões,</p><p>divisórias, revestimento interno de elevadores, etc.)</p><p>• Usados em revestimento de pias, válvulas, metais sanitários, coifas, ralos, etc.</p><p>52</p><p>Metais Ferrosos – Aços Inoxidáveis</p><p>• Usos</p><p>53</p><p>Metais Não Ferrosos</p><p>Outros Metais Mais Usados</p><p>Metal Mais Utilizado: A liga mais utilizada na construção civil é o aço-carbono.</p><p>• Alumínio</p><p>O alumínio possui como principal característica o peso e resistência contra</p><p>corrosão.</p><p>Utilizado para fabricação de portas janelas, complexos petroquímicos, automóveis</p><p>e caminhões, barcos, aviões, entre outras aplicações.</p><p>• Cobre</p><p>Possui como características principais sua condutibilidade elétrica e térmica ,</p><p>ductibilidade e maleabilidade, bem como a resistência mecânica de suas ligas.</p><p>Seus principais usos são: motores elétricos, telefones, circuitos elétricos,</p><p>tubulações, serpentinas de aquecimento ou refrigeração, entre outras.</p><p>Metais Não Ferrosos</p><p>Metais Mais Usados</p><p>• Chumbo</p><p>Formando liga com antimônio tem grande dureza e baixo ponto de fusão.</p><p>Bastante utilizado na construção civil para fabricação de tubos e conexões para água e</p><p>esgoto.</p><p>• Zinco</p><p>As ligas de zinco podem ser divididas em dois grupos: aquelas em que a porcentagem</p><p>dos outros elementos de liga é inferior a 1%, ou seja, mais de 99% de zinco e, aquelas</p><p>nas quais a porcentagem de outros elementos é superior a 1%.</p><p>• Zincagem</p><p>É a proteção do aço contra a corrosão, tratando-se de um processo de banho com o</p><p>zinco eletrolítico.</p><p>O zinco é também bastante utilizado em coberturas.</p>