Aula 16 Ligas não ferrosas

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Aula 16 – Ligas não ferrosas
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Ligas Metálicas
Não ferrosas
Aço 
Ferro Fundido
Ferrosas
Cinzento
Nodular
Branco
Maleável
Ao carbono
Baixa liga
Alta liga
Liga
Alumínio
Cobre
Estanho
Chumbo
Zinco e etc...
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Alumínio
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Características básicas do alumínio puro:
Temperatura de fusão 660oC
CFC 
Não é magnético
Densidade: 2,70g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3)
Baixa dureza (23 - 32 HB)
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Qual é a principal limitação do alumínio?
A principal limitação do alumínio é a sua baixa temperatura de fusão (660 °C)
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Alumínio e suas ligas
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A maioria das ligas de Al são endurecidas através de deformação plástica a frio e mediante a formação de ligas. 
Em contrapartida, esses processos diminuem a resistência à corrosão.
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Principal impureza no Al
Ferro: reduz a trabalhabilidade (AlFe3)
Principais elementos de liga
Cu, Si, Mg, Zn, Ni, Ti, Cr, Co, Pb, Sn, ...
A resistência a tração
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Exemplo de composição química e microestrutura
Roda de liga leve: Liga A-356 (Al-Si-Mg)
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Aplicações das ligas de alumínio de acordo com suas propriedades
Elevada Plasticidade: laminados de pouca espessura (resguardos de bombons, etc...)
Elevada condutividade elétrica (65% do Cu): emprego no setor elétrico (cabos, fios, etc...)
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Aplicações das ligas de alumínio de acordo com suas propriedades
Elevada resistência à corrosão: artigos domésticos, embalagens, etc...
Baixa densidade: material para construção mecânica (carros, aeronaves,etc...)
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Aplicações das ligas de alumínio de acordo com suas propriedades
Tampas para latas de bebidas.
Liga de Alumínio-magnésio
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Reciclagem do alumínio
Para reciclar uma tonelada de latas de Al gastam-se somente 5% da energia necessária para produzir a mesma quantidade de Al pelo processo primário, além de evitar a extração de 5 toneladas da matéria-prima bauxita.
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Reciclagem do alumínio
As latinhas de bebidas são feitas por três partes de ligas diferentes:
O corpo, a tampa e a solda.
Proporções maiores de magnésio 4 a 5%, e menores de Mn 0,2% a 0.5%, conferem à tampa maior resistência necessária do que ao corpo, que é mais flexível, com 0,8% a 1,3% de Mg e 1% a 1,5% de Mn.
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Ligas Metálicas
Não ferrosas
Aço 
Ferro Fundido
Ferrosas
Cinzento
Nodular
Branco
Maleável
Ao carbono
Baixa liga
Alta liga
Liga
Alumínio
Cobre
Estanho
Chumbo
Zinco e etc...
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Cobre
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Características básicas do cobre puro
Temperatura de fusão 1038oC
CFC
Densidade: 8,92 g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3)
Baixa dureza (45 – 90 HB)
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Cobre e suas ligas
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Principais elementos de liga
Estanho, níquel, alumínio, zinco.
A maioria das ligas de cobre não podem ser endurecidas através de tratamentos térmicos, portanto, para obter o endurecimento dessas ligas devem-se trabalhar essas ligas a frio.
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Classificação das ligas de cobre
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Cobre + Zinco = Latão
O conteúdo de zinco varia de 5% a 45%. 
A medida que aumenta o teor de Zn, diminui a resistência à corrosão em determinados meios agressivos.
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Cobre + Zinco = Latão
Esta liga é utilizada em moedas, medalhas, bijuterias, radiadores de automóvel, ferragens, cartuchos, diversos componentes estampados, conformados e etc.
 resfriador de óleo para radiadores de automóveis
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Classificação das ligas de cobre
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Cobre + Estanho = Bronze
O conteúdo de estanho pode chegar a 20%. 
Os bronzes são relativamente mais resistentes que os latões.
À medida que aumenta o teor de Sn, aumentam a dureza e as propriedades relacionadas com a resistência mecânica, sem que ocorra queda na ductilidade.
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Cobre + Estanho = Bronze
O conteúdo de estanho pode chegar a 20%. 
É utilizado em tubos flexíveis, torneiras, varetas de soldagem, válvulas, buchas, engrenagens, sinos etc.
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Classificação das ligas de cobre
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Cobre + Níquel = Cuproníquel
O conteúdo de níquel pode variar de 10% a 30%. 
É utilizada em cultivos marinhos, moedas, bijuterias, armações de lentes etc.
 
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Classificação das ligas de cobre
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Cobre + Níquel + Zinco = Alpacas
Contém entre 45% a 70% de Cu, e de 10% a 18% de Ni e o restante constituído por Zn.
São utilizadas em chaves, equipamentos de telecomunicações, decoração, relojoaria, componentes de aparelhos óticos e fotográficos, zíper, bombas de tererê e de chimarrão (são mais baratas que as de aço inoxidável, porém são menos duráveis e mais frágeis) etc. 
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Reciclagem
Para reciclar uma tonelada de latas de Cu gastam-se somente 15% da energia necessária para produzir a mesma quantidade de Cu pelo processo primário.
 
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Ligas Metálicas
Não ferrosas
Aço 
Ferro Fundido
Ferrosas
Cinzento
Nodular
Branco
Maleável
Ao carbono
Baixa liga
Alta liga
Liga
Alumínio
Cobre
Estanho
Chumbo
Zinco e etc...
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Estanho
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Características básicas do estanho puro
Resiste à corrosão quando exposto à água do mar e água potável, porém pode ser atacado por ácidos fortes, bases e sais ácidos
Temperatura de fusão 232oC
Densidade: 7,31g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3)
Baixa dureza
Cassiterita ou cassiterite (óxido de estanho, SnO2) é um mineral de estanho.
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Principais aplicações do estanho
Cloreto de estanho é usado como fixador para pintura de tecidos.
Componente de várias importantes ligas como soldas para eletrônica, ligas para fusíveis, bronzes, etc.
São comumente usadas soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60.
Sn Pb
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Principais aplicações do estanho
Revestimento anticorrosivo de metais.
Sais de estanho depositados sobre vidro formam uma película condutora de eletricidade e são usados, por exemplo, em automóveis, para remoção do embaçado através do aquecimento por corrente elétrica.
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Ligas Metálicas
Não ferrosas
Aço 
Ferro Fundido
Ferrosas
Cinzento
Nodular
Branco
Maleável
Ao carbono
Baixa liga
Alta liga
Liga
Alumínio
Cobre
Estanho
Chumbo
Zinco e etc...
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Zinco
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Características básicas do zinco puro
 Temperatura de fusão 419oC
 Densidade: 7,14 g/cm3 (aço: 7,9 g/cm3)
Dureza inferior ao do cobre
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Ligas de zinco
 As ligas de zinco são conhecidas pelo nome Zamac já que as mesmas saõ compostas por Al, Mg e Cu.
Zamac
Zinco 	Alumínio		Magnésio		Cobre
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Principais aplicações do zinco
Zincagem (cerca de 50% do consumo anual). 
Em protetores solares, em forma de óxido, pois tem a capacidade de barrar a radiação solar.
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Solda de estanho, também conhecida como solda de estanho-chumbo, solda macia ou solda branca, é uma solda comum à base de estanho e chumbo em diversas proporções, às quais podem ser adicionadas pequenas quantidades de outros elementos como o antimônio, a prata e o bismuto para modificar suas propriedades, como dureza. Dizer que a solda é 70/30, significa dizer que há nela 70% de estanho e 30% de chumbo. São comumente usadas soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60. Apresentam baixo ponto de fusão e podem ser empregadas com ferros de soldar de baixa potência ou maçaricos de GLP.
Podem ser usadas para soldagem de cobre e suas ligas, como latão (cobre e zinco) e bronze (cobre e estanho), mas não servem para soldar outros metais, como o alumínio e o ferro. As soldas de estanho são largamente utilizadas para soldagem principalmente na eletro-eletrônica e na hidráulica.
Na eletro-eletrônica, são mais usadas as soldas em forma de fios com a liga 60/40 ou a 63/37, que é a mistura eutética, com ponto de fusão de 183°C. As aplicações são a soldagem de componentes em placas de circuito impresso, soldagem de terminais e conectores em cabos elétricos, etc.
Para instalações hidráulicas é normalmente usada a liga
50/50, sob forma de fios, fitas ou barras, para a soldagem de tubulações de Cu.
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Solda de estanho, também conhecida como solda de estanho-chumbo, solda macia ou solda branca, é uma solda comum à base de estanho e chumbo em diversas proporções, às quais podem ser adicionadas pequenas quantidades de outros elementos como o antimônio, a prata e o bismuto para modificar suas propriedades, como dureza. Dizer que a solda é 70/30, significa dizer que há nela 70% de estanho e 30% de chumbo. São comumente usadas soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60. Apresentam baixo ponto de fusão e podem ser empregadas com ferros de soldar de baixa potência ou maçaricos de GLP.
Podem ser usadas para soldagem de cobre e suas ligas, como latão (cobre e zinco) e bronze (cobre e estanho), mas não servem para soldar outros metais, como o alumínio e o ferro. As soldas de estanho são largamente utilizadas para soldagem principalmente na eletro-eletrônica e na hidráulica.
Na eletro-eletrônica, são mais usadas as soldas em forma de fios com a liga 60/40 ou a 63/37, que é a mistura eutética, com ponto de fusão de 183°C. As aplicações são a soldagem de componentes em placas de circuito impresso, soldagem de terminais e conectores em cabos elétricos, etc.
Para instalações hidráulicas é normalmente usada a liga 50/50, sob forma de fios, fitas ou barras, para a soldagem de tubulações de Cu.
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