Produtos ferrosos 02

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Bibliografia
Materiais de Construção Civil I
PRODUTOS FERROSOS
MINÉRIO DE FERRO
CARVÃO (Mineral e Vegetal) 
FUNDENTE (Calcário)
AR
ALTO FORNO
GASES DE ALTO 
FORNO
ESCÓRIA DE ALTO 
FORNO
FERRO GUSA
FERROS FUNDIDOS –
2ª FUSÃO 
FORNO CUBILÔ
SUCATA DE FERRO 
FUNDIDO
SUCATA DE AÇO OU 
FERRO FUNDIDO
AÇOS - REFINO
PROCESSO DOS 
CONVERSORES
PROCESSOS DOS 
FORNOS
SIEMENS MARTIN
ELÉTRICO
BESSEMER
A OXIGÊNIO
THOMAS
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
INDUSTRIALIZAÇÃO - MATÉRIAS PRIMAS
- MINÉRIO DE FERRO
GANGA DO 
MÍNERIO
SiO2, Al2O3, 
MnO, CaCO3, 
etc
MINERAIS QUE 
CONTEM
O ELEMENTO Fe
Fe2O3, Fe3O4,
FeCO3.
Fe2O3 2Fe + 3O
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
INDUSTRIALIZAÇÃO - MATÉRIAS PRIMAS
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
INDUSTRIALIZAÇÃO - MATÉRIAS PRIMAS
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
INDUSTRIALIZAÇÃO. Processo de Obtenção da 
Escória Granulada de Alto Forno
-A ESCÓRIA AO SAIR DO FORNO É COLOCADA EM TANQUE DE ÁGUA 
(TANQUES DE GRANULAÇÃO)
-RESULTANDO A ESCÓRIA GRANULADA DE ALTO FORNO
- UTILIZADA NA PRODUÇÃO DE CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO 
( CPIII )
www.soeicom.com.br
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
Classificação geral dos produtos ferrosos
%oC
0% 0,008% 2,00% 6,70%
FERRO AÇO FERRO
FUNDIDO
AÇOS UTILIZADOS NA INDÚSTRIA DE UM MODO GERAL. %C< 1,00%
FERROS FUNDIDOS PARA INDÚSTRIA %C entre 3 a 4,5 
AÇOS PARA CONCRETO ARMADO – 0,15% a 0,25% de carbono 
AÇOS PARA CONCRETO PROTENDIDO (CP)– 0,80% a 0,85% de carbono 
% C~ 2,0 %
P
R
O
P
R
I
E
D
A
D
E
S
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
Propriedades derais dos produtos ferrosos
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
ARRANJO ATÔMICO DO FERRO E FASES DAS LIGAS Fe-C
912oC
1394oC
1538oC
ALOTROPIA DO FERRO
ESTADO LÍQUIDO
CCC – FERRITA OU FERRO α
CFC – FERRO γ
CCC – FERRO δ
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
ARRANJO ATÔMICO DO FERRO E FASES DAS LIGAS Fe-C
CARBONO NAS LIGAS FERROSAS:
• Podem formar solução sólida com o ferro
Consiste em uma solução com pelo menos dois tipos 
de átomos diferentes, em que os átomos do soluto 
ocupam posições substitutivas ou intersticiais no 
reticulado cristalino do solvente, sendo que a 
estrutura cristalina do solvente é preservada. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
ARRANJO ATÔMICO DO FERRO E FASES DAS LIGAS Fe-C
CCC – FERRITA OU FERRO α
CFC – FERRO γ
Praticamente insolúvel – 0,022% a 727oC
Mínimo de 0,8% a 727oC
Máximo de 2,0% a 1147oC
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
ARRANJO ATÔMICO DO FERRO E FASES DAS LIGAS Fe-C
• Podem formar composto intermetálico
Cementita – Fe3C
Composto formado por dois ou mais elementos onde pelo 
menos um é metal, possuindo propriedades metálicas 
Nas ligas Fe-C
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
ARRANJO ATÔMICO DO FERRO E FASES DAS LIGAS Fe-C
• Podem coexistir mutuamente, cada um preservando sua 
identidade.
• Grafita
ToC
727oC
912oC
0,8%
1147oC
2,0% 4,3% 6,7%
1538oC
L
L+S
L+S
FERRITA
+
PERLITA
PER
LITA
PERLITA
+
CEMEMTITA
AUSTENITA
AUST
+
FERRITA
AUSTENITA
+
CEMENTITA
AUSTENITA
+
CEMENTITA
+
LEDEBURITA
AUSTENITA
+
CEMENTITA
+
LEDEBURITA
PERLITA
+ 
CEMENTITA
+
LEDEBURITA
DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO DAS LIGAS FERRO CARBONO
Resfriamento lento
CEMENTITA
+
LEDEBURITA
LED
EBU
R
ITA
C
EM
EN
TITA
AÇO
HIPO-EUTETÓIDE
AÇO
HIPER-EUTETÓIDE
FFO
HIPO-EUTETÓIDE
FFO
HIPER-EUTETÓIDE
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
ARRANJO ATÔMICO DO FERRO E FASES DAS LIGAS Fe-C
Constituintes metalográficos das ligas Fe-C:
Resfriamento lento:
Austenita – Ferro γ, que pode solubilizar até 2,0% de carbono a 1147oC, não 
sendo possível a sua existência a temperaturas inferiores a 727oC;
Ferrita - Ferro α, sendo o constituinte das ligas Fe-C de mais baixa 
resistência, sendo, no entanto o mais dúctil e de menor dureza; 
Perlita - Formado por camadas alternadas de Ferrita e cementita, que se 
formam simultaneamente durante a transformação. Possui propriedades 
intermediárias entre o Fe α e cementita;
Cementita – Composto intermetálico de altíssima dureza e extremamente 
frágil; 
Ledeburita - Formado a partir de 2% de carbono, sendo a associação da 
perlita com austenita;
Grafita – Formado a partir da decomposição da cementita em ferrita e 
grafita 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS Fe-C
São processos que promovem o aquecimento 
e resfriamento das peças de aço, sem
fundí-las, com o objetivo de alterar a 
estrutura cristalina dos metais, modificando suas
propriedades. 
• Têmpera 
• Recozimento 
• Revenido
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS Fe-C
RECOZIMENTO:
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
727oC
ToC
T(s)
toC
Aço eutetóide
Ferrita + perlita
Ferrita + austenita
austenita
Ferrita + perlita
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS Fe-C
TÊMPERA
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
727oC
ToC
T(s)
toC
Aço eutetóide
Ferrita + perlita
austenita
Bainita-martensita (resistência e dureza 
elevadas e baixa ductilidade) 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS Fe-C
REVENIDO
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
727oC
ToC
T(s)
toC
Aço eutetóide
Ferrita + perlita
austenita
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS Fe-C
Recozimento:
Consiste no aquecimento do aço, acima da zona crítica, 
sendo promovido, posteriormente, um resfriamento lento 
ao ar.
O recozimento tem como objetivo restituir as 
propriedades anteriores de um aço que sofreu uma 
têmpera ou uma deformação mecânica á frio. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS Fe-C
Têmpera:
Consiste no aquecimento do aço, acima da zona crítica, 
sendo promovido, posteriormente, um resfriamento brusco, 
em água ou óleo.
Aumenta a resistência à tração;
Aumenta dureza;
Reduz ductilidade;
Reduz tenacidade. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS Fe-C
Revenido:
Consiste no aquecimento do aço, após uma têmpera, 
abaixo da zona crítica, sendo promovido, 
posteriormente, um resfriamento lento ao ar.
O Revenido tem como objetivo
minimizar os defeitos excessivos de uma têmpera. 
ORIGINAL DEFORMADO PERMANENTE
ZONA CRÍTICA
ORIGINAL DEFORMADO VOLTA A 
ESTRUTURA 
ORIGINAL
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
A FRIO 
(ENCRUADO)
A QUENTE
TEMPO
Resfriamento 
lento
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
A deformação mecânica a quente é
realizada a uma temperatura acima da 
zona crítica (>727ºC). Nesta temperatura, 
as propriedades dos aços, antes da 
deformação, são mantidas após a 
deformação. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
A deformação mecânica a frio é
realizada a uma temperatura abaixo da 
zona crítica (<723ºC). Nesta 
temperatura, as propriedades dos aços 
são alteradas após a deformação, em 
relação ao aço antes da deformação. 
AÇO PARAESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Alterações das propriedades devido a uma 
deformação mecânica a frio
Aumento da resistência à tração
Aumento da dureza
Redução da ductilidade
Redução da tenacidade
Redução da resistência à corrosão 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO 
DOS METAIS
FUNDIÇÃO DEFORMAÇÃO MECÂNICA
A FRIO
TREFILAÇÃO
A QUENTE
LAMINAÇÃO
FORJAMENTO
PRENSAGEM
EXTRUSÃO
TORÇÃO
REPUXAMENTO
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
São processos industriais cujo o objetivo e dar forma 
ao metal, permitindo o seu emprego nas mais diversas 
áreas da indústria 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
• Fundição
São processos de conformação que consiste em 
aquecer o metal até a sua fusão, preenchendo em 
seguida os moldes das peças que se produzir, 
deixando o metal em seguida solidificar para a 
retirada das formas e posterior acabamento final das 
peças. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
Fundição
Pressão hidrostática
Sob pressão
Moldes de areia de fundição
Moldes metálicos
- Moldes metálicos
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
• Deformação mecânica
São processos de conformação que consiste em deformar 
o metal no estado sólido, através de esforços mecânicos, 
fazendo com que o metal adquira forma a forma 
desejada. 
São processos que só podem ser empregados em metais 
que possuem capacidade de deformação plástica
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
• Deformação mecânica:
• a quente
Quando a deformação é realizada a temperatura na qual o grau 
de amolecimento facilita o processo de conformação possa. 
Nesse processo ocorrer a recristalização total ou parcial dos 
grãos do metal, reconstituindo a estrutura cristalina do metal de 
antes da deformação. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
• Deformação mecânica:
• a frio
Quando a deformação é realizada a temperatura a ambiente. 
Nesse processo não existe a possibilidade de recristalização dos 
grãos do metal, permanecendo a estrutura indefinidamente 
deformada, alterando as propriedades do metal em relação as 
propriedades antes da deformação. 
Nesse processo se diz que o metal está encruado.
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
• Deformação mecânica:
• Laminação
Processo realizado geralmente a quente, consistindo em fazer 
passar o metal através de rolos laminadores que giram em 
sentidos contrários, deformando gradativamente o metal. 
Laminadores: Duo, trio, quadruo, universal, etc. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e 
Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processo de 
lingoteamento
contínuo
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
• Laminação: 
Fundição
Tarugo Laminações
sucessivas 
Barras (Aço CA25 e CA50)
Perfis metálicos
Chapas
Fio máquina*
Tubos sem costura, etc
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
• Deformação mecânica:
• Trefilação
Processo realizado geralmente frio, consistindo em fazer passar 
o metal através de fieiras sucessivas, fazendo reduzir 
gradativamente a seção da peça. 
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e 
Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
AÇO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO Armado e Protendido
DEFORMAÇÃO MECÂNICA DAS LIGAS Fe-C
Processos de conformação dos metais
•Trefilação:
Fio máquina Trefilações
sucessivas 
Fios (CA60 e CP) 
Arames de tipos diversos
Materia prima para 
fabricação de pregos