LIGAS METÁLICAS

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LIGAS METÁLICAS
Componentes:
	Beatriz Oliveira 
	Bruno Rosendo
	Camila Santos 
	Felipe Rodrigues
	Lucas Souza 
	Thaís Andrade 
	Valéria Gabrielle
Profª: Andrea Quaranta
Disciplina: Materiais de Construção
Turma: E01
1- CONCEITO
 Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo). As ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. 
 A maioria destes materiais apresentam elevados valores de:
Dureza
Condutividade elétrica
Condutividade térmica
Temperatura de fusão
Brilho 
Resistência mecânica
2- CLASSIFICAÇÃO
 
 Soluções sólidas: Interligação dos cristais durante a solidificação. Ex.: aço, em que o carbono faz parte do grão de ferro.
 Compostos químicos: Dois metais formam um composto químico diverso. Ex.: liga de cobre e zinco.
  Misturas mecânicas: Quando os cristais dos metais componentes estão misturados. Ex.: liga de estanho-chumbo.
ESTRUTURA DE SOLUÇÃO SÓLIDA
3- PROCESSOS DE OBTENÇÃO
 ● Fusão: Fundem-se quantidades adequadas dos componentes da liga para que se misturam perfeitamente no estado líquido..
● Compressão: Consiste em submeter misturas em proporções adequadas dos componentes a altíssimas pressões. É de importância na preparação de ligas de alto ponto de fusão e àquelas cujos componentes são imiscíveis no estado líquido.
● Processo eletrolítico: consiste na eletrólise de uma mistura apropriada de sais, com o fim de se efetuar a deposição simultânea de dois os mais metais sobre cátodos. 
● Metalurgia Associada: consiste na obtenção de uma ligas constituída de dois ou mais metais.
● Oxidação: os metais tendem a se oxidar quando expostos ao ar, especialmente em ambientes úmidos.
Processo de obtenção
4- TIPOS DE LIGAS
● Ferrosas: O ferro é o principal constituinte. Possuem ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas. 
Ex.: aço, ferro fundido e aço patinável.
(*) Desvantagem – São suscetíveis à corrosão.
● Não-ferrosas: Não possuem como constituinte o ferro. 
Ex.: Latão, bronze, alpaca, zamac, ligas de alumínio.
LIGAS FERROSAS
● AÇO
É uma liga de ferro-carbono. Podem apresentar concentrações apreciáveis de outros elementos de liga como níquel, molibdênio, cromo e outros. 
Apresentam teor de carbono abaixo de 1% e, de acordo com a concentração de carbono, podem ser classificados como de alto, médio e baixo-carbono.
Componentes: Fe (≈98,5%), C (0,5 a 1,7%), Si, S e O (traços);
Propriedades principais: alto ponto de fusão (próximo de 1300ºC), densidade 7,7 g/cm3 e é mais resistente à tração do que o ferro puro;
Principais aplicações: fabricação de peças metálicas que sofrem elevada tração, principalmente estruturas metálicas.
A variedade de tipos e formas decorre da necessidade de contínua adequação do produto às exigências de aplicações específicas que surgem, seja pelo controle da composição química, seja pela garantia de propriedades específicas ou, ainda, na forma final (chapas, perfis, tubos, barras, etc.).
Destaque para o aço estrutural na construção civil, em que há maior interesse pelos chamados aços estruturais de média e alta resistência mecânica, termo designativo de todos os aços que, devido à sua resistência, ductilidade e outras propriedades, são adequados para a utilização em elementos da construção sujeitos a carregamento. 
Os principais requisitos para os aços destinados à aplicação estrutural: 
Elevada tensão de escoamento
Elevada tenacidade
Boa soldabilidade,
 Homogeneidade micro estrutural, 
Suscetibilidade de corte por chama sem endurecimento e
 Boa trabalhabilidade em operações de corte, furação e dobramento, sem que se originem fissuras ou outros defeitos.
Fig. 6: Classificação dos aços estruturais.
Fonte: http://www.lax.ind.br/noticias/acos-estruturais/
Os aços de alta resistência e baixa liga são utilizados toda vez que se deseja:
Aumentar a resistência mecânica permitindo um acréscimo da carga unitária da estrutura ou tornando possível uma diminuição proporcional da seção, ou seja, o emprego de seções mais leves;
Melhorar a resistência à corrosão atmosférica;
Melhorar a resistência ao choque e o limite de fadiga;
Elevar a relação do limite de escoamento para o limite de resistência à tração, sem perda apreciável da ductilidade.
PROCESSOS QUE MELHORAM A RESISTÊNCIA MECÂNICA DO AÇO
APLICAÇÕES DO AÇO
Fig. 9: Escoras para lajes
Fig. 10: Vergalhões utilizados em armaduras para concreto armado
Aço Inox
 Apresenta uma maior resistência à corrosão quando submetido a um determinado meio ou agente agressivo.
Componentes: Aço (74%), Cr (18%) e Ni (8%);
Principais aplicações: talheres, peças de carro, brocas, utensílios de cozinha e decoração.
 O cromo favorece a formação de uma camada protetora fina, resistente e invisível, conhecida como camada ou filme passivo, que protege o aço inoxidável de eventuais problemas de corrosão e oxidação. 
 Em aços carbonos comuns, é preciso utilizar processos protetores de superfície, como pintura, galvanização, fosfatização ou bicromatização. No aço inox, esse trabalho não é necessário já que a camada passiva - que tem formação espontânea – protege imediatamente o inox contra a corrosão do meio ambiente.
Guarda-corpo e escada de aço
Pia e torneira de aço inox
● FERRO FUNDIDO
É uma liga de ferro-carbono com teor de carbono acima de 2,14%. Os produtos são obtidos mais comumente, pelo processo de fundição em molde de areia ou matriz. 
O ferro fundido dúctil contém adição de Magnésio ou Cério. Tem boas propriedades mecânicas e serve para fabricação de tubos centrifugados para saneamento, engrenagens entre outros.
Os maleáveis têm alta resistência mecânica, baixa ductilidade e resiliência, boa resistência à compressão e fluidez do estado líquido. Uma das suas utilizações é a fabricação de conexão para tubulações.
FABRICAÇÃO DO AÇO E FERRO FUNDIDO 
Alguns produtos com ferro :
Folhas de Flandres (lata): São chapas finas de aço cobertas por leve camada de estanho, para não oxidar, obtida por imersão ou deposição eletrolítica.
Chapas Galvanizadas: São chapas finas de aço revestidas com zinco. É a imersão da chapa em um banho de zinco fundido.
Chapas Lisas Pretas: São chapas de ferro fundido, pretas, lisas, laminadas a quente e a frio. As chapas laminadas a quente são as grossas (5,16 a 75,20mm de espessura) e as laminadas a frio são as finas (1,90 a 0,31mm de espessura).
Ferros Perfilados: Ferro fundido, laminado, apresentado em forma de barras redondas, quadradas, retangulares, perfis L, T, I, U. Os perfis com dimensões menores de 2” (50mm) são chamados finos e os de mais de 2” são chamados grossos.
Arames e Telas: Os arames são finos fios de aço laminado, galvanizados ou não. A denominação da bitola é por número, diminuindo o diâmetro à medida que aumenta o número. Vão de 0,2 a 10,0mm. O arame utilizado na amarração das armaduras de concreto armado é recozido, ou queimado, na bitola 18 BWG (1,24mm), sendo utilizado o 16 (1,65mm) em armaduras pesadas. O arame recozido nº10 é utilizado na amarração de andaimes e pontaletes sem grandes responsabilidades.
Pregos: São fabricados a partir de arame galvanizado em máquinas apropriadas que cortam o arame e moldam a ponta e a cabeça do prego.
LIGAS NÃO-FERROSAS
BRONZE
O bronze é uma liga de 85 a 95% de cobre e 15 a 5% de estanho. Tem grande dureza e densidade entre 7,8 e 9,2. É usado na construção de ferragens e ornatos. É de difícil oxidação, muito duro, mas bastante flexível. Muitas vezes a liga tem também zinco e chumbo e a cor vai de vermelho-amarelado até quase branco. Tem também alta condutibilidade térmica.
LATÃO
 	O latão é uma liga entre o cobre e o zinco de grande importância na construção. A proporção é variável 95 – 60% de cobre a 5 – 40% de zinco. É muito usada a liga 67 x 33%. Tem cor amarela, é muito
dúctil e maleável a quente. Dificilmente se oxida e é muito resistente. É mais estável no ar do que o cobre, e pode adquirir belo polimento. É muito empregado em ferragens: torneiras, tubos, fechaduras, ornatos, etc. 
Sob o título de ferragens existem dois grandes grupos de artefatos que utilizam o latão, na construção:
- Ferragens de esquadria (fechos de girar e correr, fechaduras, dobradiças e
puxadores)
- Metais sanitários: válvulas (gaveta, globo e de retenção), torneiras, e outros.
Nicromo: É o nome dado a diversas ligas baseadas em Ni (níquel) e Cr (cromo) utilizadas na produção de fios para fabricação de resistores elétricos. São ligas de alta resistividade e podem trabalhar em temperaturas elevadas. Têm também boa resistência mecânica e boa estabilidade com a temperatura. 
O Zamac é uma Liga de Zinco composto por quatro componentes metálicos básicos para sua formação (liga): alumínio (Al), cobre (Cu), magnésio (Mg) e zinco (Zn). Possui boa resistência à corrosão, tração, choques e desgastes, e tem uma tonalidade cinza. Dentre todas as ligas de metais não ferrosos, o Zamac é uma das que possuem maior utilização, devido às suas propriedades físicas, mecânicas e à fácil capacidade de revestimento por eletrodeposição (banho de cromo, níquel, cobre, ouro). 
VANTAGENS X DESVANTAGENS
 A vantagem da utilização da liga metálica em relação ao metal puro consiste na redução de custos e na versatilidade, já que podem ser adaptadas para possuir ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas;
 A principal desvantagem é a suscetibilidade à corrosão, por parte das ligas ferrosas; 
 A corrosão é um tipo de deterioração que pode ser facilmente encontrada em obras metálicas.
O aço oxida quando em contato com gases nocivos ou umidade, necessitando por isso de cuidados para prolongar sua durabilidade. 
 A corrosão é um processo de deterioração do material que produz alterações prejudiciais e indesejáveis nos elementos estruturais. Sendo o produto da corrosão um elemento diferente do material original, a liga acaba perdendo suas qualidades essenciais, tais como resistência mecânica, elasticidade, ductilidade, estética, etc.
 Em certos casos quando a corrosão está em níveis elevados, torna-se impraticável sua remoção, sendo portanto a prevenção e controle as melhores formas de evitar problemas.