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METAIS 
Materiais de Construção Civil 
UNIUV - 2014 
• Elemento 
• Substância 
• Liga Metálica 
Na engenharia, o conceito comum de metal é 
diferente do dado pela Química. Está classifica em 
quatro categorias: 
 
 
 
 
1. Gases nobres 
2. Metais 
3. Metaloides 
4. Elementos indiferentes 
 
Tabela Periódica 
 
O conceito comum e usual de metal é de substancia 
simples que se baseia em características: 
 
1. Brilho típico 
2. Opacidade 
3. Condutibilidade térmica e elétrica 
4. Dureza 
5. Forjabilidade 
Obtenção dos Metais 
Obtenção 
Mineração 
Colheita 
Céu aberto 
Subterrânea 
Concentração 
Processos 
Mecânicos 
Processos 
Químicos 
Não Ferrosos 
Metalurgia 
Redução 
Precipitação 
química 
Eletrólise 
Ferrosos 
Siderurgia 
Ferro 
Materiais siderúrgicos são os relacionados com o elemento 
químico Ferro (Fe), tais como: 
• ferro doce, 
• ferro gusa, 
• aço, 
• aço inox, etc. 
 
Qualquer outro metal é considerado não siderúrgico. Aí 
pode-se citar uma longa lista: 
• cobre, 
• alumínio, 
• ouro, 
• prata etc. 
Dureza 
 
 
 
 Resistência a deformações 
 permanentes; 
 
 
 
 Relação com a força de ligação 
 dos átomos; 
 
 
 Mais duro: CROMO (Cr); 
 
 
 
 Mais brandos: ALCALINOS 
 (Li, Na, K, Ca). Durômetro HB 
Medição de Dureza Brinell 
Dureza 
Densidade 
Variação da densidade dos diferentes tipos de materiais 
• m/v 
Pontos de Fusão e Ebulição 
 Normalmente elevados 
Tungstênio (W): 
PF = 3410 °C; PE = 5927 °C 
Mercúrio (Hg) 
PF = – 39 °C; PE = 357 °C 
Maleabilidade 
 Capacidade de formar lâminas; 
 Os metais são na sua maioria 
maleáveis. 
ouro 
Ductilidade 
 Capacidade de formar fios. 
Condutividade 
Bons condutores térmicos e elétricos 
Destaques: Au, Ag, Al e Cu 
Resistência Mecânica 
 Resistência à Tração: 
É medida submetendo-se o material à uma carga 
ou força de tração, paulatinamente crescente, que 
promove uma deformação progressiva de aumento 
de comprimento. 
NBR-6152 para metais 
 Compressão: 
Escoamento 
 Deformação do metal 
mesmo sem o 
acréscimo de tensão; 
 Deformações de 
natureza plástica. 
Resistência Mecânica 
 Tenacidade: Corresponde à capacidade do material de absorver 
energia até sua ruptura 
Corrosão 
 Tendência do metal de voltar a forma mais estável 
Metais Ferrosos: 
Metais Não Ferrosos: 
Principais Minérios e Ocorrência dos Metais Não 
Siderúrgicos 
 
 Minério: Galena (PbS) 
 Tubos e artefatos de canalizações 
 Impermeabilização de coberturas; 
 Chapas soldadas; 
 Apoios de peças submetidas a 
vibrações; 
 Máquinas, pontes; 
 Fabricação de tintas. 
Aplicações 
Ligas contendo chumbo 
 Solda de encanador - 2/3 chumbo 
e 1/3 estanho, Sn. 
 Empregado em tubos e artefatos 
para canalização, absorventes de 
choques. 
 Minérios: Calcopirita (CuFeS2) e Cuprita (Cu2O) 
 Metal de cor avermelhada, muito dúctil e maleável, 
embora duro, pode ser reduzido a laminas e fios 
extremamente finos. 
Aplicações 
Ponto de fusao entre 1050 e 1200°C; 
Densidade relativa entre 8,6 e 8,96; 
Ruptura à tração entre 20 e 40 
Kgf/mm²; 
Indústria de tintas (Fungicida); 
Condutores elétricos (Fios e cabos); 
Instalações de água quente e de gás; 
Revestimento de paredes e ornatos 
diversos. 
Ligas contendo cobre 
Bronze - Cu-Sn – 85% a 95% de Cobre 
Usado na construção de ferragens e 
ornatos; 
É de difícil oxidação, 
muito duro, mas bastante flexível. 
alta condutibilidade térmica; 
Muitas vezes a liga tem também zinco e 
chumbo. 
Ligas contendo cobre 
 Latão - Cu-Zn – 60% a 95% de cobre 
 Dúctil e maleável a quente. 
 Dificilmente se oxida e é muito resistente. 
 Mais estável no ar que o cobre 
 Pode adquirir belo polimento. 
 É muito empregado em ferragens: 
torneiras, tubos, fechaduras, ornatos, 
ferragens de esquadria, metais sanitários. 
 Minério: Esfarelita (sulfeto de zinco) 
 Metal cinza-azulado 
Aplicações 
Ponto de fusão 400°C; 
Densidade relativa 7 e 7,2g/cm³; 
Resistência à tração 16kgf/mm²; 
Baixa resistência a ácidos; 
Fabricação de ligas 
Proteção superficial do aço 
 Galvanização 
Telhas e calhas para coberturas 
Pigmento de tintas 
Torneiras, tubos e fechaduras 
 Minério: Cassiterita 
Aplicações 
 Como substituto do chumbo; 
 Na proteção superficial do aço, 
pois é de difícil oxidação; 
 Folhas de Flandres. 
 Minério: Bauxita (Al2O3 . H2O) 
Cadeia de Produção 
Características e Propriedades 
Leve e Versátil (densidade relativa entre 2,56 e 2,67 
g/cm³); 
Ruptura à tração entre 8 e 14 Kgf/mm² - temperado: 
50Kgf/mm². 
Se funde a 600 a 650°C; 
Excelente condutividade elétrica e térmica; 
Difícil a soldagem; 
Resistente ; 
Durável; 
Não oxida - enferruja; 
Permite belo acabamento; Fácil manutenção; Caro. 
 Aplicações 
 esquadrias (portas e janelas), 
 forros, 
 divisórias, acessórios para banheiros, 
 estruturas pré-fabricadas, 
 elementos decorativos de acabamento 
 Transmissão de energia elétrica. 
Extrudados 
Aplicações 
 Lâminas e chapas, lisas ou lavradas, 
estampadas, corrugadas, vincadas ou 
estiradas 
 Telhas e fachadas 
 Tintas 
 Condutividade e Resistência Elétrica 
 
 
 
 
 Os metais puros apresentam maior condutividade que as ligas; 
 Os elétrons movimentam-se mais facilmente em meio homogêneo; 
 (99,98%de pureza): 
 Utilizado como condutor elétrico 
 
 
 ( 60% de Ni + 40% de Cr): 
 Utilizada como resistência de chuveiro 
Resistência elétrica 12 vezes maior que o Ni e 8 vezes maior que o Cr. 
 Resistência Mecânica 
 
 
 
 
 As ligas superam os metais puros porque a presença de 
 outros átomos no reticulado cristalino dificulta a 
 deformação da estrutura. 
O aço é 3 vezes mais resistente à tração que o ferro puro. 
 Dureza 
 
 
 
 
 São mais duras que os metais componentes; 
 
 
 
 Entretanto, não são tão maleáveis. 
Ferro com alto índice de carbono é duro e quebradiço. 
 Minério de Ferro: 
 Hematita e 
 Magnetita 
 
Definição 
1) O minério de ferro, substância que contém o óxido. 
 
2) O calcário (rocha à base de carbonato de cálcio), cuja função 
básica é a remoção de impurezas. 
 
3) O coque, que é o agente combustível e redutor. Coque é 
normalmente produzido na própria siderúrgica, através da 
queima parcial do carvão mineral. Isso é necessário para 
remover o material volátil do carvão e, assim, aumentar sua 
resistência mecânica. 
 
A gusa é o produto imediato da fundição do minério de ferro com 
carvão e calcário num alto forno. A gusa normalmente contém até 
5% de carbono, o que faz com que seja um material quebradiço e 
sem grande uso direto. 
Ferro fundido: designação genérica para ligas de ferro-carbono com teores de carbono acima de 
2,11% 
 Obtém-se o aço abaixando-se a porcentagem de carbono do 
ferro gusa. 
 A porcentagem de carbono no aço varia entre 0,05% a 1,7%. 
Características e Propriedades 
 Representa 90% dos metais consumidos; 
 Alta Resistência ( impacto, corrosão, desgaste); 
 Baixo custo; 
 Flexível; 
 Liberdade no projeto de arquitetura: 
 Maior área útil; 
 Compatibilidade com outros materiais; 
 Menor prazo de execução; 
 Organização do canteiro de obras; 
Características e Propriedades Racionalização de materiais e mão-de-obra; 
 Alívio de carga nas fundações; 
 Garantia de qualidade; 
 Antecipação do ganho; 
 Precisão construtiva. 
Há duas classes gerais de aços: 
os aços ao carbono; 
os aços especiais ou aços-liga. 
Aço Carbono 
São os que contém além do ferro, pequenas 
porcentagens de: 
carbono, manganês, silício, enxofre e fósforo. 
Os elementos mais importantes: ferro e Carbono. 
manganês e silício melhoram a qualidade do aço, 
enxofre e fósforo são elementos prejudiciais. 
A quantidade de carbono define a resistência do 
aço: 
Um aço com 0,50% é mais resistente que um 
aço com 0,20% de carbono. 
Produção do Aço 
 
  3 etapas metalúrgicas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Redução 
 
 
 
 
Refino 
 
 
 
 
Laminação 
Produção do Aço 
 No processo de redução, o ferro se liquefaz e é 
chamado de ferro gusa ou ferro de primeira fusão. 
Impurezas como calcário, sílica etc. formam a escória, 
que é matéria-prima para a fabricação de cimento. 
Produção do Aço 
 A etapa seguinte do processo é o refino. O ferro gusa é 
levado para a aciaria, ainda em estado líquido, para ser 
transformado em aço, mediante queima de impurezas e 
adições. 
Produção do Aço 
 • Na laminação o aço, em processo de solidificação, é 
deformado mecanicamente e transformado em 
produtos siderúrgicos utilizados pela indústria de 
transformação, como chapas grossas e finas, bobinas, 
vergalhões, arames, perfilados, barras, etc. 
Formas comerciais do Aço 
 Folhas de Flandres: 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. 
Aço Galvanizado 
 Mais resistente; 
 Possui a mesma composição química do carbono mas é 
revestido por uma camada de zinco. 
 Usado em calhas para coleta d'água e alguns tipos de 
tubulação. 
Aço Carbono 
 
 
os aços com porcentagem acima de 0,35% de 
 carbono podem ser endurecidos por um processo 
de aquecimento e resfriamento rápido 
denominado têmpera. 
Aço Carbono 
Trefilação: 
Para a fabricação de CA60 o processo utilizado pode ser 
o de Trefilação ou a Laminação a Frio. 
O que são barras e fios? 
Qual a principal diferença entre 
ambos? 
 
 • Na norma, barras são produtos obtidos por 
 Laminação a Quente, com diâmetro nominal 
 de 5,0 mm ou superior. 
 – CA25 e CA50 são denominados BARRAS. 
 • Os fios são produtos de diâmetro nominal 
 inferior a 10 mm obtidos por Trefilação ou 
 Laminação a frio. Todo o CA60 é denominado 
 FIO. 
As principais características das barras 
e fios de aço definidas em norma são: 
• 
 
• 
 
• 
 
• 
Massa linear 
 
Propriedades mecânicas 
 
Dobramento 
 
Nervuras e entalhes 
Aço Cortain 
• Superfície oxidada e impermeável, que veda a entrada de 
umidade e impede o avanço da ferrugem; 
• Mais caro que o aço comum, 
• Bonito, com aspecto patinado, envelhecido e cor 
acobreada; 
• Dispensa o uso de produtos protetores. 
Aplicações 
 Aços Perfilados: Aço fundido, laminado, apresentado 
em forma de barras redondas, quadradas, retangulares, 
perfis L, T, I, U; 
 Arames e Telas: Os arames são finos fios de aço 
laminado, galvanizados ou não; 
 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 
“Mistura de aspecto metálico e homogêneo, de um 
ou mais metais entre si ou com 
outros elementos.” 
 
1. Composição cristalina; 
2. Se comportar como metal; 
3. Propriedades melhores que o metal puro; 
4. Na produção de ligas metálicas, os metais e outros elementos 
passam por tratamentos térmicos que alteram suas 
propriedades; 
5. A produção se dá normalmente pelo aquecimento conjunto dos 
metais, até que eles se fundam e se misturem completamente; 
seguido de seu esfriamento e solidificação. 
LIGAS 
As ligas metálicas podem ser classificadas em 
basicamente dois tipos de ligas; ligas ferrosas 
e ligas não ferrosas. 
 
• Ligas Ferrosas 
– O ferro é o constituinte principal; 
– Extremamente versáteis; 
– São muito suscetíveis à corrosão; 
– As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor 
de carbono, que é normalmente inferior a 1%. 
 
LIGAS 
• Não ferrosa 
– São ligas que não possuem como constituinte principal o 
elemento ferro. 
 
 
LIGAS 
Ligas metálicas mais comuns no cotidiano: 
• Aço — constituído por Fe e C. 
• Aço inoxidável — constituído por Fe, C, Cr e Ni. 
• Ouro de Joias — constituído por: 
– Au (75 %), Ag e/ou Cobre (25 %) para o ouro 18K. 
– O ouro 24K é ouro puro. 
• Amálgama dental (utilizada em obturação) — constituída por Hg, Ag e Sn. 
• Bronze — constituído por Cu e Sn. 
• Latão (utilizado em armas e torneiras) — constituído por Cu e Zn. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Patologias 
 
 
Corrosão localizada; 
 
 
 
 
 
Corrosão generalizada; 
 
 
 
 
 
Deformações excessivas; 
 
 
 
 
 
Flambagem local ou global; 
 
 
 
 
 
Fraturas e propagação de fraturas;