apostila Tecnol materiais[1.1m]

Prévia do material em texto

TEORIA ATÔMICA 
 
A matéria no universo é constituída de átomos, mas somente os gases inertes, que 
constituem apenas uma pequena fração da atmosfera, são encontrados no estado 
atômico. A maioria dos elementos existe na forma de moléculas consistindo em dois ou 
mais átomos iguais ou diferentes; exemplos O2, N2 ou CO2. 
À parte da matéria estruturalmente homogênea é denominada “fase”. 
As mudanças de fases podem ser representadas graficamente, conforme figura 
abaixo. 
Observa-se a temperatura de fusão e a temperatura de ebulição, onde, partindo do 
estado sólido temos a variação dos outros estados físicos da matéria (liquido e gasoso), 
bastando para tal, fornecer energia. 
Tanto na temperatura de fusão como na de ebulição, a temperatura permanece 
constante, ou seja, existem duas fases presentes e a temperatura é constante. Isso para 
substâncias puras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mudança de fase (sólida, líquida e gasosa) 
 
Todos os elementos puros são encontrados no estado sólido (cristalino), 
liquido ou gasoso, dependendo das condições externas de temperatura e 
pressão. 
 
 
 
 
 
 
 
Natureza do Átomo 
 
Como sabemos, os átomos se ligam a outros para completarem suas 
camadas de valência. Camada de valência é a última camada da eletrosfera do 
átomo e ela é considerada completa se possuir oito elétrons (para átomos com 
mais de uma camada) ou dois elétrons (para átomos com uma única camada). 
Assim, desde que sua camada não esteja completa, ele irá se ligar a outros 
átomos para tentar completá-la. 
Não dá para transformar o átomo de um elemento em átomo de outro 
elemento. Cada elemento tem um tipo de átomo característico. 
Qualquer átomo tem, no meio, um núcleo onde estão as partículas positivas 
e as partículas negativas giram em torno desse núcleo (figura abaixo). As 
partículas com cargas positivas que são chamadas prótons e as com cargas 
negativas são denominadas de elétrons. 
 
Modelo atômico de Rutherford-Bohr 
 
 
TIPOS DE LIGAÇÕES 
 
Quando um átomo forte (com grande eletronegatividade) se liga a um 
átomo fraco (com baixa eletronegatividade), há transferência definitiva de 
elétron do mais fraco para o mais forte. Se tirarmos um elétron de um átomo, 
ele deixa de ser neutro, pelo desequilíbrio entre seu número de prótons e de 
elétrons. Quando um átomo perde elétron, ele fica com mais prótons do que 
elétrons, e sua carga passa a ser positiva. Se o átomo ganhar elétrons, 
também haverá um desequilíbrio de cargas e, como ele terá mais elétrons do 
que prótons, ele será eletricamente negativo. Um átomo que deixa de ser 
eletricamente neutro, se tornando positivo ou negativo, passa a ser chamado 
de íon. Existem três tipos de Ligações: Iônicas, Covalente e metálicas. 
 
Ligação Iônica 
Aproximando um átomo altamente eletronegativo de um de baixa 
eletronegatividade, ele captura elétrons tornando-se um íon negativo e 
tornando o outro positivo. Como cargas elétricas opostas se atraem, eles 
ficarão ligados por atração eletromagnética. Este tipo de ligação é chamado de 
ligação iônica. 
 
Núcleo 
(prótons e nêutrons) 
 
 
 
 
Ligação Covalente 
Se aproximarmos dois átomos de forte eletronegatividade, um não terá 
força para capturar o elétron do outro permanentemente. Ele captura o elétron, 
mas, o outro consegue capturá-lo de volta e, além de retomá-lo, captura um 
elétron. Esse jogo fica se repetindo fazendo com que o par de elétrons (um de 
cada átomo) fique orbitando pelos dois átomos. É importante perceber que 
nesse caso não há formação de íons. Esse tipo de ligação, onde não há 
transferência definitiva de elétrons, e sim compartilhamento do par é designada 
ligação covalente. 
 
 
Ligações Metálicas 
 
A ligação metálica é não direcional, semelhante à ligação iônica e há 
compartilhamento de elétrons, semelhante à ligação covalente, porém o 
compartilhamento envolve todos os átomos. 
Os elétrons são compartilhados por inúmeros átomos. Este tipo de ligação 
pode ser facilmente explicado da seguinte maneira: se num átomo existirem 
apenas poucos elétrons de valência, eles podem ser removidos de modo 
relativamente fácil, ao passo que os elétrons restantes são mantidos 
firmemente ligados ao núcleo. Forma-se, de fato, uma estrutura constituída de 
íons positivos e de elétrons de não valência, ou seja, pertencentes às órbitas 
mais internas, os que são mantidos ligados ao núcleo. Em outras palavras, os 
elétrons de valência podem sair eventualmente da órbita do átomo do qual 
participam para se incorporarem ao átomo vizinho. Pode, por assim dizer, 
haver uma troca de elétrons-valência: se um átomo pode perder um ou mais 
elétrons-valência do seu sistema, ele pode igualmente receber um ou mais 
elétrons-valência dos átomos vizinhos, ou ainda compartilhar elétrons-valência 
com esses átomos vizinhos. 
 
Metais: 
São encontrados, em alguns casos, no estado chamado nativo, ou seja, 
praticamente puros. Exemplos: ouro, platina, cobre, prata e mercúrio (estes três 
últimos com menos freqüência). 
Na maioria das vezes, os metais são encontrados na forma combinada com 
outros elementos, constituindo os chamados “minerais”, os quais são 
essencialmente compostos químicos, tais como óxidos, hidróxidos, sulfetos, 
carbonatos etc, aos quais se dão denominações determinadas como hematita, 
limonita, calcita, quartzo, feldspato, cassiterita, mica,... Esses minerais são 
encontrados na superfície da terra, até determinadas profundidades, 
isoladamente, ou em conjunto com outros minerais. Chama-se “Minério” os 
minerais dos quais se podem extrair os metais. 
Os aços e os ferros fundidos são os dois metais que constitui a maior parte 
dos produtos siderúrgicos industrialmente usados. São obtidos por via liquida, 
isto é, são elaborados no estado de fusão. 
 
 
 
 
Rede Cristalina dos Metais: 
Como a ligação metálica é não direcional, não há grandes restrições quanto 
ao número e posição de átomos vizinhos. Assim, os metais terão numero de 
compartilhamento alto e empilhamento compacto. 
A maior parte dos metais, algumas cerâmicas e alguns polímeros, ao se 
solidificarem, se organizam em uma rede geométrica 3D, denominada “rede 
cristalina”. Estes sistemas cristalinos têm uma estrutura altamente organizada. 
 
Sistemas e Retículos Cristalinos 
Existem sete sistemas cristalinos: triclínico, monoclínico, ortorrômbico, 
hexagonal, trigonal, tetragonal e cúbico. De acordo com a disposição dos 
átomos, origina-se desses sistemas 14 possível distribuição dos referidos 
átomos, formando os chamados “reticulados” (retículos ou redes), designados 
com o nome de reticulados “Bravais”. 
 
 
 
 
 
 
 
Reticulados “Bravais”. 
 
A maior parte dos metais se estrutura nas redes cfc, ccc e hc. 
 
Reticulado Cúbico Centrado (CCC) 
Os átomos se dispõem nos vértices e no centro de um cubo. Os metais que 
cristalizam nessa forma são: ferro à temperatura ambiente forma alotrópica 
alfa, cromo, lítio, molibdênio, tântalo, tungstênio, vanádio, entre outros. Contém 
2 átomos em cada cristal (01 no centro e mais 8 x (1/8) nos vértices) (figura 
abaixo). 
 
Reticulado Cúbico de Face Centrada (CFC) 
Os átomos se dispõem nos vértices e no centro das faces de um cubo. É o 
caso do ferro acima de 912º C, forma alotrópica gama, alumínio, cobre, 
chumbo, níquel, prata, entre outros. Contém 04 átomos em cada cristal (08 x 
(1/8) nos vértices mais 6 x (1/2) nas faces) (figura abaixo). 
 
 
Reticulado Hexagonal Compacto (EHC) 
Os átomos se localizam em cada vértice e no centro das bases de um 
prisma hexagonal, além de três prismas triangulares compactos alternados. Os 
metais cujo reticulado é o descrito são entre outros, o zinco, o magnésio, o 
cobalto, o cádmio, o ferro fundido e oberílio. Contém 02 átomos e meio em 
cada cristal (2 x (1/2) nas bases mais 12 x (1/8) nos vértices) (figura abaixo). 
 
 
Diagrama de Equilíbrio Ferro-Carbono (Fe-C) 
Alguns elementos químicos apresentam variedades alotrópicas, isto é, 
estruturas cristalinas diferentes que passam de uma para outra em 
determinadas temperaturas, chamadas temperaturas de transição. O ferro 
apresenta 3 variedades: 
Ao se solidificar (temperatura de aproximadamente 1540°C), o ferro 
apresenta estrutura Cúbica de Corpo Centrado, chamada de Ferro delta (Fe ). 
Permanece nesta condição até cerca de 1390ºC e, abaixo desta, transforma-se 
em Ferro gama (Fe ), com estrutura Cúbica de Face Centrada. Abaixo de 
912°C, readquire a estrutura Cúbica de Corpo Centrado, agora chamada de 
Ferro alfa (Fe ). 
O comportamento das variedades alotrópicas do ferro e a solubilidade do 
carbono nele varia de forma característica, dependendo da temperatura e do 
teor de carbono. 
Isto pode ser visto no gráfico chamado Diagrama de Equilíbrio Fe-C. 
 
 
 
Segue Algumas definições usadas no diagrama: 
 
Ferrite δ: Solução sólida de inserção de carbono no ferro delta (δ) 
solubilidade máxima 0,1% em massa a 1493ºC). O ferro δ é CCC; 
Austenita: Solução sólida de carbono no ferro gama (γ). Solubilidade 
máxima 2,1% em massa a 1147ºC. O ferro γ é CFC; 
Ferrita α: Solução sólida de carbono no ferro alfa (α). (Solubilidade máxima 
de 0,03% em massa a 723ºC). O ferro α é CCC; 
Cementite ou Carboneto de Ferro Fe3C: Sua composição corresponde a 
um teor de 6,67% em massa de carbono. Este carboneto é um composto 
intersticial de malha ortorrômbica. 
 
(*) Nesta área, existem na realidade linhas de equilíbrio com o ferro delta, 
mas não são exibidos por razões de clareza e de pouco interesses práticos. 
Ponto E: É a menor temperatura de equilíbrio entre a ferrita e a austenita 
(eutético), correspondendo a 0,77% C. 
Ponto F: Corresponde ao máximo teor de carbono que a austenita pode 
conter, isto é, 2,11%. É usado na distinção do aço do ferro fundido. 
A solubilidade do carbono na Ferrita é muito pequena (máximo 0,008%) e 
pode ser considerada nula em muitos casos práticos. 
Um aço com muito pouco carbono (digamos, menos de 0,01%), se 
resfriado lentamente, deverá apresentar uma aparência razoavelmente 
uniforme, pois a maior parte será representada pela ferrita. 
Um aço com 0,5% de carbono, representado pela linha vertical 1-2 no 
diagrama, quando o resfriamento atinge o ponto 1, começa a separação da 
austenita em austenita e ferrita. No ponto 2, haverá ferrita mais austenita, esta 
última, com o máximo teor de carbono que pode conter (0,77%). 
Um aço com 1,5% C (linha 3-4 no diagrama) terá, no ponto 4, austenita 
com o máximo teor de carbono (0,77%) e cementita. A “mudança brusca” no 
ponto 4 fará a austenita se transformar em perlita. E a cementita aparecerá nos 
contornos dos grãos de perlita. 
Quanto maior o teor de carbono em um aço, maior são as durezas e as 
resistências à tração. Entretanto, aços com elevados teores de carbono são 
prejudicados pela maior fragilidade devido à maior quantidade de cementita, 
que é bastante dura, mas quebradiça. 
AÇO 
 
São ligas binárias de Fe-C contendo, 0,05 a 1,7% de carbono. O aço é um 
dos mais importantes materiais metálicos usados na indústria mecânica. É 
usado na fabricação de peças em geral. Obtém-se o aço abaixando-se a 
porcentagem de carbono do ferro gusa. 
Segue na figura abaixo as principais características encontradas nos aço: 
 
 
 
Algumas propriedades do aço 
 
Há duas classes gerais de aços: os aços ao carbono e os aços especiais 
ou aços-liga. 
 
 
 
 
 
Aço ao Carbono 
 
São os que contêm além do ferro, pequenas porcentagens de carbono, 
manganês, silício, enxofre e fósforo. Os elementos mais importantes do aço ao 
carbono são o ferro e o carbono. O manganês e silício melhoram a qualidade 
do aço, enquanto que o enxofre e o fósforo são elementos prejudiciais. Aços 
com porcentagem acima de 0,35% de carbono podem ser endurecidos por um 
processo de aquecimento e resfriamento rápido denominado têmpera. 
Na pratica do dia-a-dia, a porcentagem aproximada de carbono de um aço 
pode ser reconhecida pelas fagulhas que desprendem ao ser esmerilhado: 
 
 O aço com até 0,35% de carbono, desprendem fagulhas em forma de 
riscos (Aços de baixa porcentagem de carbono); 
 
 Nos aços com 0,4% até 0,7% de carbono as fagulhas saem em forma de 
estrelinhas. (Aço de média porcentagem de carbono); 
 
 Acima de 0,7% de carbono as estrelinhas saem em forma de um feixe. 
(Aço de alto teor de carbono). (Figuras abaixo). 
 
 
Até 0,35% C 0,4 a 0,7% C Acima de 0,7% C 
Classificação do tipo de aço conforme fagulhas em desbastes 
 
Classificação Segundo a ABNT (% carbono) 
 
A fim de facilitar as interpretações técnicas e comerciais, a ABNT, 
(Associação Brasileira de Normas Técnicas) achou por bem dar números para 
a designação dos aços de acordo com a porcentagem de carbono. A seguir 
temos as principais designações: 
 
Nomenclatura % de carbono 
1006 0,08% 
1010 0,08 a 0,13% 
1020 0,18 a 0,23% 
1030 0,28 a 0,34% 
1040 0,37 a 0,44% 
1050 0,48 a 0,55% 
1060 0,55 a 0,65% 
 
Segundo a ABNT, os dois primeiros algarismos designam a classe do aço. 
Os dois últimos algarismos designam a média do teor de carbono empregado. 
Exemplo: 
 Aço 10 20 
 
 
 
 
20 – % percentagem 
média de carbono é 
de 0,20% 
10 – aço ao carbono 
 
 
Classificação Segundo Resistência à Ruptura 
 
Algumas tabelas apresentam os aços classificados pela resistência à 
ruptura, indicada em quilogramas por milímetro quadrado (kg/mm2). 
Exemplo: 
Aço 60 kg/mm2. Isso significa que um fio desse aço, que tenha uma secção 
de 1mm2, rompe-se quando se aplica em seus extremos um esforço de tração 
de 60 kg, figura 14. 
 
Teste de resistência à ruptura 
 
Formas Comerciais do Aço 
 
Para os diferentes usos industriais, o aço é encontrado no comércio na 
forma de vergalhões, perfilados, laminados, chapas, tubos, fios,... 
 
Perfis de laminados 
 
Também encontramos o aço na forma de fios e tubos. Sendo que os tubos 
são: 
Com costura - Obtidos por meio de curvatura de uma chapa. Usados em 
tubulações de baixa pressão, eletrodutos,... 
Sem costura - Obtidos por perfuração a quente. São usados em tubulações 
de alta 
Pressão. 
 
Exemplos: 
Aço laminado 1020 O - 2” x 100 
Barra de aço de baixa porcentagem de carbono (0,20%) com 2” de 
diâmetro e 100mm de comprimento; 
Aço laminado 1050 - 1” x 2” x 1500 
Barra de aço de médio teor de carbono (0,50%) laminada em forma retangular 
(chata) com 1 “de espessura, 2” de largura e 1500 mm de comprimento. 
 
 
Classificação dos Aços de Usos Gerais 
A classificação dos aços segundo as normas da SAE (Society of Automotive Engineers - 
EUA) é a mais utilizada em todo o mundo para aços-carbono (aços sem adição de 
elementos de liga, além dos que permanecem em sua composição no processo de 
fabricação) e aços de baixa liga (aços com baixas porcentagens de elementos de liga). 
A classificação SAE é baseada na composição química do aço. A cada composição 
normalizada pela SAE corresponde a uma numeração com 4 ou 5 dígitos. 
A mesma classificação também é adotada pela AISI (American Iron and Steel Institute-
EUA) 
Um extrato contendo exemplos das classificações de alguns aços mais comuns é 
apresentado na listagem a seguir. 
No total são previstas muitas dezenas de classificações. Nelas, os 2 dígitos finais XX 
indicam os centésimos da porcentagem de C (Carbono) contida no material, podendo 
variar entre 05, que corresponde a 0,05% de C, a 95, que corresponde a 0,95% de C. Se 
a porcentagem de C atinge ou ultrapassa1,00%, então o final tem 3 dígitos (XXX) e a 
classificação tem um total de 5 dígitos. 
 
SAE 1XXX – aço-Carbono 
 SAE 10XX – aço-carbono simples (outros elementos em porcentagens 
desprezíveis, teor de Mn de no máximo 1,0%) 
 SAE 11XX – aço-carbono com S (Enxofre) 
 SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo) 
 SAE 13XX – aço com 1,6% a 1,9% de Mn (Manganês) (aço-Manganês) 
 SAE 14XX – aço-Carbono com 0,10% de Nb (Nióbio) 
 SAE 15XX – aço-Carbono com teor de Mn de 1,0% a 1,65% (aço-Manganês) 
 
Subdivisão dos Aços SAE 10XX 
 
Aço 1006 a 1010 - (Extra-macio) 
 Resistência à ruptura - 35 a 45 kg/mm2 
 Teor de carbono - 0,05% a 0,15% 
 Não adquire têmpera 
 Grande maleabilidade, fácil de soldar-se. 
 Usos: chapas, fios, parafusos, tubos estirados, produtos de 
caldeiraria, etc. 
 
Aço 1020 a 1030 - (Macio) 
 Resistência à ruptura - 45 a 55 kg/mm2 
 Teor de carbono - 0,15% a 0,30% 
 Não adquire têmpera 
 Maleável e soldável 
 Usos: barras laminadas e perfiladas, peças comuns de mecânica, 
etc. 
 
Aço 1030 a 1040 - (Meio macio) 
 Resistência à ruptura - 55 a 65 kg/mm2 
 Teor de carbono - 0,30% a 0,40% 
 Apresenta início de têmpera 
 Difícil para soldar 
 Usos: peças especiais de máquinas e motores, ferramentas para a 
agricultura, etc. 
 
Aço 1040 a 1060 - (Meio duro) 
 Resistência à ruptura - 65 a 75 kg/mm2 
 Teor de carbono - 0,40% a 0,60% 
 Adquire boa têmpera 
 Muito difícil para soldar-se 
 Usos: peças de grande dureza, ferramentas de corte, molas, trilhos, 
etc. 
 
Aço acima de 1060 - (Duro a extra-duro) 
 Resistência à ruptura - 75 a 100 kg/mm2 
 Teor de carbono - 0,60% a 1,50% 
 Tempera-se facilmente. Não solda 
 Usos: peças de grande dureza e resistência, molas, cabos, cutelaria, 
etc. 
 
 
 
 
 
SAE 2XXX – aço-Níquel 
 SAE 23XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% 
 SAE 25XX – aço com Ni entre 4,75% e 5,25% 
 
SAE 3XXX – aço-Níquel-Cromo 
 SAE 31XX – aço com Ni entre 1,10% e 1,40% e com Cr entre 0,55% e 0,90% 
 SAE 32XX – aço com Ni entre 1,50% e 2,00% e com Cr entre 0,90% e 1,25% 
 SAE 33XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% e com Cr entre 1,40% e 1,75% 
 SAE 34XX – aço com Ni entre 2,75% e 3,25% e com Cr entre 0,60% e 0,95% 
 
SAE 4XXX – aço-Molibdênio 
 SAE 40XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30% 
 SAE 41XX – aço com Mo entre 0,08% e 0,25% e com Cr entre 0,40% e 1,20% 
 SAE 43XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Cr entre 0,40% e 0,90% e 
com Ni entre 1,65% e 2,00% 
 SAE 46XX – aço com Mo entre 0,15% e 0,30%, com Ni entre 1,40% e 2,00% 
 SAE 47XX – aço com Mo entre 0,30% e 0,40%, com Cr entre 0,35% e 0,55% e 
com Ni entre 0,90% e 1,20% 
 SAE 48XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Ni entre 3,25% e 3,75% 
 
SAE 5XXX – aço-Cromo 
 SAE 51XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,20% 
 
SAE 6XXX – aço-Cromo-Vanádio 
 SAE 61XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,00% e com 0,10% de V 
 
SAE 7XXX – aço-Cromo-Tungstênio 
 
SAE 8XXX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio 
 SAE 81XX – aço com Ni entre 0,20% e 0,40%, com Cr entre 0,30% e 0,55% e 
com Mo entre 0,08% e 0,15% 
 SAE 86XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,85% e 
com Mo entre 0,08% e 0,25% 
 SAE 87XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,60% e 
com Mo entre 0,20% e 0,30% 
 
SAE 92XX – aço-Silício-Manganês 
 SAE 92XX – aço com Si entre 1,80% e 2,20% e com Mn entre 0,70% e 1,00% 
 
SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio 
 SAE 93XX – aço com Ni entre 3,00% e 3,50%, com Cr entre 1,00% e 1,40% e 
com Mo entre 0,08% e 0,15% 
 SAE 94XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,60%, com Cr entre 0,30% e 0,50% e 
com Mo entre 0,08% e 0,15% 
 SAE 97XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,10% e 0,25% e 
com Mo entre 0,15% e 0,25% 
 SAE 98XX – aço com Ni entre 0,85% e 1,15%, com Cr entre 0,70% e 0,90% e 
com Mo entre 0,20% e 0,30% 
 
 
AÇOS INOXIDÁVEIS 
 
Os aços inoxidáveis caracterizam-se por uma resistência à corrosão 
superior à dos outros aços. Sua denominação não é totalmente correta, porque 
na realidade os próprios aços ditos inoxidáveis são passíveis de oxidação em 
determinadas circunstâncias. A expressão, contudo, é mantida por tradição. 
Quanto à composição química, os aços inoxidáveis caracterizam se por um 
teor mínimo de cromo da ordem de 12%. Inicialmente, porém, vamos definir o 
que se entende por corrosão (Alemanha): 
 
“Corrosão é a destruição de um corpo sólido a partir da superfície por 
processos químicos e/ou eletroquímicos”. (Comissão Federal para 
Proteção do Metal - Alemanha) 
 
O processo mais freqüente que provoca esta destruição é o ataque do 
metal pelo oxigênio da atmosfera. Porém o aço pode ser atacado e destruído 
por outras substâncias, tais como ácidos e outras soluções químicas. Este 
ataque puramente químico pode ser favorecido por processos eletroquímicos. 
Já vimos que o elemento de liga principal que garante a resistência à 
corrosão é o cromo. Esta resistência à corrosão é explicada por várias teorias. 
Uma das mais bem aceita é a teoria da camada protetora constituída de 
óxidos. Segundo essa teoria, a proteção é dada por uma fina camada de 
óxidos, aderente e impermeável, que envolve toda a superfície metálica e 
impede o acesso de agentes agressivos. Outra teoria, surgida posteriormente, 
julga que a camada seja formada por oxigênio absorvido. 
O assunto é controverso e continua sendo objeto de estudos e pesquisas. 
Entretanto, o que está fora de dúvida é que, para apresentarem suas 
características de resistência à corrosão, os aços inoxidáveis devem manter-se 
permanentemente em presença de oxigênio ou de uma substância oxidante 
que tornam insensível a superfície dos aços aos ataques corrosivos de 
substâncias oxidantes e diz-se então que o aço está passivado. 
Os aços inoxidáveis devem resistir à corrosão de soluções aquosas, gases 
/ quentes ou líquidos de alto ponto de ebulição até a temperatura de cerca 
650ºC. Acima desta temperatura já entramos no campo dos Aços Resistentes 
ao Calor. 
 
Classificação dos Aços Inoxidáveis 
 
A classificação mais usual e prática dos aços inoxidáveis é a baseada na 
microestrutura que eles apresentam em temperatura ambiente. Podendo ser 
aços inoxidáveis Ferríticos (não temperáveis), Martensíticos (temperáveis) e 
austeníticos. Existe outras classificações de aços inox, como por exemplo, 
Duplex e PH. A figura 19 traz esta classificação e algumas aplicações de cada 
tipo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aplicações quanto a propriedades 
 
Os Ferríticos tem •11  %Cr 20; % C e eventualmente 2,5% de 
níquel podendo conter ainda molibdênio até cerca de 1,5%. Não podem ser 
tratados termicamente; 
 
Os Austeníticos tem •17  % Cr  25; 6  %Ni  20. Podendo contar 
ainda molibdênio e em alguns casos titânio ou nióbio e tântalo.Não podem ser 
tratados termicamente É mais resistente corrosão do que os outros. 
 
CLASSIFICAÇÕES 
FERRÍTICOS 
• Corrosão 
atmosférica 
• Temperatura 
elevada 
• Decoração 
• 405 
• 409 
• 430 
• 430F 
• 446 
• 403 
• 410 
• 414 
• 416 
• 420 
• 431 
• 440A 
• 440B 
• 440C 
• 201 
• 202 
• 301 
• 302 
• 303 
• 304 
• 305 
• 308 
• 309 
• 17-4 
• 15-5 
• 13-8 
• 17-7 
• 15-7 
Mo 
• 310 
• 314 
• 316 
• 317 
• 321 
• 347 
• 304L 
• 316L 
 
MARTENSITICOS AUSTENITICOS PH 
• Componentes 
estruturais 
• Instrumentos de 
corte 
• Ferramentas 
 
• Resistência 
química 
• Tanques 
• Piping 
• Componentes 
estruturais 
• Molas 
A
p
li
ca
çõ
es
 
T
ip
o
s 
 
Os Martensíticostem 12  %Cr  18; 0,1  %C  1,2. Quando temperados 
atingem elevados níveis de dureza e resistência 
 
 
FERRO FUNDIDO 
 
É uma liga de ferro - carbono que contém de 2 a 6,7% de carbono. Em 
algumas literaturas encontra-se como Liga ternária devido à presença de silício 
(1 a 3%). É obtida diminuindo-se a porcentagem de carbono do ferro gusa. 
Portanto é um ferro de segunda fusão. Usados em geral para resistência ao 
desgaste, isolamento de vibrações, componentes de grandes dimensões, 
principalmente em peças de geometria complicada onde a deformação plástica 
é inadmissível. 
Os tipos mais comuns de ferro fundido são os FF Cinzento, FF Dúctil, FF 
Branco e FF Maleável. 
 
Ferro Fundido Cinzento (2,5%C4,0 ; 1,0%Si3,0) 
 
Vantagens: Possui elevada fluidez, daí a sua grande utilização em peças 
geometricamente complexas. Têm grande resistência ao desgaste, excelente 
amortecedor de vibrações e razoável resistência à corrosão. Tem o custo menor em 
relação aos outros; 
 
Desvantagens: É de difícil soldadura. Os flocos de grafite atuam como 
entalhes, baixando a tenacidade e a resistência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microestrutura do FF Cinzento 
 
Nomenclatura: Não se faz pela composição química, mas sim pela 
resistência. 
Ex: ASTM A48 Classe 20, 30, ... A Classe determina a resistência à tração 
mínima, em 1000 psi (quanto maior a classe, maior a resistência); 
 
Aplicações: Fundição Mecânica em geral: 
Ex: Blocos de motores; 
Engrenagens de grandes dimensões; 
Máquinas agrícolas; 
Carcaça e suporte de máquinas; 
 
 
Ferro Fundido Dúctil (3,5%C4,0 ; 1,8%Si3,0) 
 
Também conhecido como Nodular ou Esferoidal devido à grafite ser 
encontrado em nódulos. 
 
 
 
 
Disposição em nódulos da grafite 
 
Vantagens: Alta resistência, tenacidade e ductilidade, excelente 
maquinabilidade. Possibilidade de deformação a quente, grande resistência ao 
desgaste, fluidez boa, soldabilidade melhorada. Também tem Baixo custo 
(superior ao ff cinzento); 
 
Aplicações: Engrenagens e pinhões; 
Cambotas e cames; 
Juntas universais; 
Máquinas de trabalho pesado; 
Válvulas; 
Órgãos sujeitos a desgaste e impacto em geral; 
 
Nomenclatura: Faz-se pela ASTM A536, em 5 classes: 
Classe 5 (60-40-18) 
Classe 4 (65-45-12) 
Classe 3 (80-55-06) 
Classe 2 (100-70-03) 
Classe 1 (120-90-02) 
 
Onde os números entre parêntesis significam: 
1º - Resistência mínima à tração, em 1000 psi 
2º - Tensão de cedência mínima à tração, 1000 psi. 
3º - Extensão de rotura em tração 
 
Ferro Fundido Branco (2,0%C3,5 ; 0,5%Si2,0) ; 
 
Formado por cementita a qual fornece excelente dureza. 
 
Vantagens: Grande resistência. À compressão e ao desgaste devido à 
elevada dureza (cementite). Custo relativamente custo. 
 
Desvantagens: Extremamente frágil. Não pode ser maquinado e Soldadura 
virtualmente impossível; 
 
Apicações: Produção de ferro fundido maleável (aplicação principal). Peças 
sujeitas à elevada compressão e atrito, como esferas de moinhos e rolos de 
laminadores 
 
 
Ferro Fundido Maleável (% Idênticos ao ff branco) 
 
Obtido através do ferro fundido branco através do processo de 
maleabilização. 
 
Vantagens: Grande resistência à corrosão, boa maquinabilidade e 
vazabilidade, alta resistência, tenacidade e ductilidade. Propriedades similares 
ao ff dúctil. 
 
Aplicações: Aplicação similar ao ff dúctil. Peças sujeitas à alta temperatura, 
Juntas universais, pequenas ferramentas. 
 
Nomenclatura: Faz-se pela ASTM A47, com 5 dígitos, correspondentes à 
tensão de cedência e extensão de rotura em tração 
 
Exemplo: ASTM A47 Classe 32510 (ferro fundido maleável com tensão de 
cedência mínima em tração de 32,5ksi e extensão de rotura de 10%) 
 
Para a obtenção do ferro fundido maleável, deve-se elevar a temperatura 
do ff branco acima da temperatura critica de transformação () escolhendo a 
velocidade de resfriamento conforme a microestrutura esperada (Gráfico 
Abaixo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obtenção do FF Maleável 
 
 
 
 
 
 
 
Temp 
 
Tempo 
Temperatura crítica 
de transformação    
cementita grafita 
Martensite 
Perlite 
Ferrite 
   
 
COBRE 
 
Ponto de fusão: 1.083ºC; 
Densidade: 8,96 g/cm3 (a 20ºC) 
Resistividade elétrica é de 1,7 x 10-6 ohm-cm (a 20º). 
 
Após a prata, o cobre é o melhor condutor de calor e de eletricidade. Por 
isso, uma de suas utilizações principais é na indústria elétrica. Apresenta ainda 
excelente deformabilidade. Além disso, o cobre possui boa resistência à 
corrosão: exposto à ação do ar, ele fica, com o tempo, recoberto de um 
depósito esverdeado. Não é atacado pela água pura. Por outro lado, ácidos, 
mesmo fracos, atacam o cobre na presença do ar. Apresenta, finalmente, 
resistência mecânica e características de fadiga satisfatórias, além de boa 
usinabilidade, cor decorativa e pode ser facilmente recoberto por 
eletrodeposição ou por aplicação de verniz. O cobre, forma uma série de ligas 
muito importantes. 
Alguns tipos apresentam boa resistência ao choque e bom limite de fadiga. 
Os valores dependem do estado em que se encontra o metal, se recozido ou 
encruado. 
O grau de encruamento ou recozimento é designado pela expressão 
“têmpera”, a qual não tem nada a ver com o tratamento térmico de têmpera, 
aplicado nas ligas ferro-carbono. 
Os cobre comerciais são fornecidos em forma de placas, chapas, tiras, 
barras, arames e fios, tubos, perfis ou conformados por forjamento. Suas 
propriedades mecânicas variam dentro dos seguintes limites: 
 
 Limite de escoamento - 5 a 35 kgf/mm2; 
 Limite de resistência à tração - 22 a 45 kgf/mm2; 
 Alongamento - 48 a 60%; 
 Dureza Brinell - 45 a 105 HB; 
 Módulo de elasticidade - 12.000 a 13.500 kgf/mm2 
 
Classificação dos Cobres Conforme ABNT 
 
Segundo classificação da ABNT, os principais tipos de cobre são os 
seguintes: 
 
Cobre eletrolítico tenaz (Cu ETP), fundido a partir de cobre eletrolítico, 
contendo no mínimo 99,90% de cobre (e prata até 0,1%); 
Aplicações: 
Indústria elétrica: Na forma de cabos condutores aéreos, linhas telefônicas, 
motores geradores, transformadores, fios esmaltados, barras coletoras, 
contatos, fiação para instalações domésticas e industriais, interruptores, 
terminais, em aparelhos de rádio e em televisores etc. 
Indústria mecânica: Na forma de peças para permutadores de calor, 
radiadores de automóveis, arruelas, rebites e outros componentes na forma de 
tiras e fios; 
Indústria de equipamento químico: Em caldeiras, destiladores, alambiques, 
tanques e recipientes diversos, 
Industria alimentícia: Em equipamentos para processamento de alimentos; 
Construção civil e arquitetura: Em telhados e fachadas, calhas e condutores 
de águas pluviais, pára-raios, revestimentos artísticos etc; 
 
Cobre refinado a fogo de alta condutibilidade (Cu FRHC), contendo um 
mínimo de 99,90% de cobre (incluída a prata); 
Aplicações: 
Embora contendo maior teor de impurezas, as aplicações são mais ou 
menos semelhantes às anteriores no campo mecânico, químico e construção 
civil; na indústria elétrica, esse tipo de cobre pode ser aplicado somente 
quando a condutibilidade elétrica exigida não for muito elevada; 
 
Cobre isento de oxigênio (Cu OF), do tipo eletrolítico, de 99,95% a 
99,99% de cobre (e prata); processado de modo a não conter nem óxido 
cuproso e nem resíduos desoxidantes; 
Aplicações: 
Indicado para operações de extrusão por impacto (devido a sua maior 
conformabilidade); 
Equipamento eletro-eletrônico, peças para radar, anodos e fios de tubos a 
vácuo, vedações vidro-metal, válvulas de controle termostático. 
Geradores e motores de grande porte (rotores e condutores); antenas e 
cabos flexíveis; 
Peças para serviços a altas temperaturas, na presençade atmosferas 
redutoras; 
 
 
Cobre desoxidado com fósforo, de baixo teor de fósforo (Cu DLP), 
obtido por vazamento em molde, isento de óxido cuproso por desoxidação com 
fósforo, com um teor mínimo de 99,90% de cobre (e prata) e teores residuais 
de fósforos (entre 0,004 e 0,012%); 
Aplicações: 
É utilizado principalmente na forma de tubos e chapas, em equipamento 
que conduz fluidos, tais como evaporadores e permutadores de calor, 
tubulações de vapor, ar, água fria ou quente e óleo; em tanques e radiadores 
de automóveis; em destiladores, caldeiras, autoclaves, onde se requer 
soldagem, em aparelhos de ar condicionado etc. 
 
Cobre desoxidado com fósforo, de alto teor de fósforo (Cu DHP), 
obtido como o anterior, com teor mínimo de cobre (e prata) de 99,80% ou 
99,90% e teores residuais de fósforo (entre 0,015 e 0,040%); 
Aplicações: 
Aplicações praticamente semelhantes às do tipo anterior. 
 
Cobre refinado a fogo tenaz (Cu FRTP), fundido a partir do tipo anterior, 
contendo de 99,80% a 99,85% no mínimo de cobre (incluída a prata); 
 
Cobre refundido (Cu CAST), obtido a partir de cobre secundário e utilizado 
na fabricação de ligas de cobre; o teor mínimo de cobre (e prata) varia de 
99,75% (grau A) a 99,50% (grau B). 
 
Latão 
 
Os latões comuns são ligas de cobre-zinco, podendo conter zinco em 
teores que variam de 5 a 50%, o que significa que existem inúmeros tipos de 
latões. A presença do zinco, obviamente, altera as propriedades do cobre. À 
medida que o teor de zinco aumenta, ocorre também uma diminuição da 
resistência à corrosão em certos meios agressivos, levando à “dezinficação”, 
ou seja, corrosão preferencial do zinco. 
No estado recozido, a presença de zinco até cerca de 30% provoca um 
ligeiro aumento da resistência à tração, porém a ductilidade aumenta 
consideravelmente. 
Os valores das propriedades mecânicos estão representados numa larga 
faixa, devido à condição da liga - se recozida ou mais ou menos encruada. 
 
Tipos e Aplicações de Latões 
 
Cobre-zinco 95-5 - Devido a sua elevada conformabilidade a frio é utilizado 
para pequenos cartuchos de armas; devido a sua cor dourada atraente, 
emprega-se na confecção de medalhas e outros objetos decorativos cunhados, 
tais como emblemas, placas etc. 
 
Cobre-zinco 90-10 - Também chamado de bronze comercial; de 
características semelhantes ao tipo anterior, suas principais aplicações são 
feitas na confecção de ferragens, condutos, peças e objetos ornamentais e 
decorativos tais como emblemas, estojos, medalhas etc. 
 
Cobre-zinco 85-15 - Também chamado latão vermelho; características e 
aplicações semelhantes às ligas anteriores; 
 
Cobre-zinco 80-20 - ou latão comum – idem anterior; 
Cobre-zinco 70-30 - Também chamado latão para cartuchos - combina boa 
resistência mecânica e excelente ductilidade, de modo que é uma liga 
adequada para processos de estampagem; na construção mecânica, as 
aplicações típicas são cartuchos para armas, tubos e suportes de tubo de 
radiadores de automóveis, carcaças de extintores de incêndio e outros 
produtos estampados, além de pinos e rebites. 
Outras aplicações incluem tubos para permutadores de calor, 
evaporadores, aquecedores e cápsulas e roscas para lâmpadas; 
 
Cobre-zinco 67-33 - Embora, apresentando propriedades de ductilidade 
ligeiramente inferiores ao tipo 70-30, as aplicações são idênticas. 
A partir de 37% de zinco, nota-se uma queda mais acentuada na 
ductilidade. 
 
Cobre-zinco 67-37 – Usado na fabricação de peças pro estampagem leve, 
como componentes de lâmpadas e chaves elétricas, recipientes diversos para 
instrumentos, rebites, pinos, parafusos componentes de radiadores etc. 
 
Cobre-zinco 60-40 - Também chamado metal Muntz - esta liga de duas 
fases presta se muito bem a deformações mecânicas a quente. É geralmente 
utilizada na forma de placas, barras e perfis diversos ou componentes forjados 
para a indústria mecânica; na indústria química e naval, emprega-se na 
fabricação de tubos de condensadores e permutadores de calor. 
 
Bronze 
 
É Liga de cobre e estanho com um o teor de estanho variando de 2 a 10% 
(comerciais), podendo chegar a 11% nas ligas para fundição. 
À medida que aumenta o teor de estanho, aumentam a dureza e as 
propriedades relacionadas com a resistência mecânica, sem queda da 
ductilidade. Essas ligas podem, geralmente, ser trabalhadas a frio, o que 
melhora a dureza e os limites de resistência à tração e escoamento. 
As propriedades são ainda melhoradas pela adição de até 0,40% de 
fósforo, que atua como desoxidante; nessas condições, os bronzes são 
chamados fosforosos. 
Os bronzes possuem elevada resistência à corrosão, o que amplia o campo 
de seu emprego. 
Freqüentemente adiciona-se chumbo para melhorar as propriedades 
lubrificantes ou de antifricção das ligas, além da usinabilidade. O zinco é da 
mesma forma eventualmente adicionado, atuando como desoxidante em peças 
fundidas e para a resistência mecânica. 
As principais aplicações dos vários tipos de bronze são as seguintes: 
 
Tipo 98-2 – (Cu-Sn2) Com 1,0/2,5 % de Sn; 0,02/0,30 % de P e o restante 
de Cu. 
Aplicações: 
Devido a sua boa condutibilidade elétrica e melhor resistência mecânica 
que o cobre, é empregado em contatos, componentes de aparelhos de 
telecomunicação, molas condutoras etc, 
Construção mecânica, como parafusos com cabeça recalcada a frio, tubos 
flexíveis, rebites, varetas de soldagem etc. 
 
Tipo 96-4 (Cu-Sn4) Com 3,0/4,5 % de Sn; 0,02/0,40 % de P e o restante 
de Cu. 
Aplicações: 
Em arquitetura; em construção elétrica, como molas e componentes de 
interruptores, chaves, contatos e tomadas; na construção mecânica, como 
molas, diafragmas, parafusos com cabeça recalcada a frio, rebites, porcas etc. 
 
Tipo 95-5 (Cu-Sn5) Com 4,4/5,5 % de Sn; 0,02/0,40 % de P e o restante 
de Cu. 
Aplicações: 
Em tubos para água ácida de mineração, componentes para as indústrias 
têxteis, químicas e de papel; molas, diafragmas, parafusos, porcas, rebites, 
varetas de soldagem etc. 
 
 
 
 
 
Tipo 94-6 (Cu-Sn6) Com 5,5/7,5 % de Sn; 0,02/0,40 % de P e o restante 
de Cu. 
Aplicações: 
Mesmas aplicações anteriores em condições mais críticas, devido a sua 
maior resistência à fadiga e ao desgaste. É produzidos também nas formas de 
chapas, barras, fios e tubos; 
 
Tipo 92-8 (Cu-Sn8) Com 7,5/9,0 % de Sn; 0,02/0,40 % de P e o restante 
de Cu. 
Aplicações: 
Melhor resistência à fadiga e ao desgaste; na forma de chapas, barras, fios 
e tubos. Além das aplicações da liga anterior, emprega-se em discos 
antifricção, devido a suas características antifricção; 
 
Tipo 90-10 (Cu-Sn10) Com 9,0/11,0 % de Sn; 0,02/0,40 % de P e o 
restante de Cu. 
Aplicações: 
É a liga, entre os bronzes, que apresenta as melhores propriedades 
mecânicas, sendo por isso a mais empregada. Entre algumas aplicações 
típicas, incluem-se molas para serviços pesados. 
 
O fósforo nos bronzes atua como um desoxidante; por isto estes bronzes 
são chamados de fosforosos. Freqüentemente adiciona-se também, chumbo 
para melhorar as propriedades lubrificantes ou de antifricção das ligas, além da 
usinabilidade. 
 
 
ALUMÍNIO 
 
Peso específico: 2,7 g/cm3 a 20ºC; 
Ponto de fusão: 660ºC; 
Módulo de elasticidade: 6.336 kgf/mm2. 
Condutividade elétrica é 62% da do cobre 
 
É um metal não-magnético e apresenta baixo coeficiente de emissão 
térmica. Essas características, além da abundância do seu minério principal, 
vêm tornando o alumínio o metal mais importante, após o ferro. O baixo peso 
específico torna-o de grande utilidade em: 
 Equipamento de transporte - ferroviário, rodoviário, aéreo e naval; 
 Na indústria mecânica, numa grande variedade de aplicações. 
O baixo ponto de fusão, aliado a um elevado ponto de ebulição (cercade 
2.000ºC) e a uma grande estabilidade a qualquer temperatura, torna a sua 
fusão e moldagem muito fáceis. A condutibilidade térmica, inferior somente às 
da prata, cobre e ouro, o torna adequado para aplicações em equipamento 
destinado a permutar calor. 
Aplicações: 
O baixo fator de emissão o torna aplicável como isolante térmico. 
Entretanto, a resistência mecânica é baixa; no estado puro (99,99% Al), o seu 
valor gira em torno de 5 a 6 kgf/mm2; no estado encruado (laminado a frio com 
redução de 75%) sobe para cerca de 11,5 kgf/mm2; 
Sua alta condutibilidade elétrica e ausência de magnetismo o tornam 
recomendável em aplicações na indústria elétrica, principalmente em cabos 
condutores; 
É muito dúctil: alongamento de 60 a 70% e Apresenta boa resistência à 
corrosão, devido à estabilidade do seu principal óxido Al2O3 que se forma na 
superfície do metal. Essa resistência à corrosão é melhorada por anodização, 
que ainda melhora sua aparência, tornando-o adequado para aplicações 
decorativas; 
As ligas de alumínio não apresentam a mesma resistência à corrosão que o 
alumínio puro, de modo que quando se deseja aliar a maior resistência 
mecânica das ligas com a boa resistência à corrosão do alumínio 
quimicamente puro, utiliza-se o processo de revestimento da liga por capas de 
alumínio puro. Devido a sua alta ductilidade, é facilmente laminado, forjado e 
trefilado, de modo a ser utilizado na forma de chapas, folhas muito finas, fios, 
tubos etc. 
De um modo geral, pode-se dizer que o alumínio de pureza equivalente a: 
99,9% anodizado apresenta características óticos análogos aos da prata, 
aplicando-se, por exemplo, em refletores; 
99,5% utiliza-se em cabos elétricos armados com aço, além de 
equipamentos variados na indústria química. 
99%, sua principal aplicação é em artigos domésticos, principalmente para 
utilização em cozinhas. 
 
MATERIAL NÃO METÁLICO E NÃO FERROSOS: 
 
MADEIRA 
 
São características físicas da madeira: a umidade, o peso específico e a 
retratilidade. 
São características mecânicas da madeira: as resistências à compressão, à 
tração, à flexão ao cisalhamento, ao fendilhamento e ao choque. 
A umidade afeta grandemente a resistência mecânica da madeira, de modo 
que é importante a sua determinação. 
As madeiras, logo após o corte, ou seja, ainda “verdes”, apresentam 80% 
ou mais de umidade. Com o tempo, secam, perdendo inicialmente a água 
chamada embebição, alcançando o ponto de saturação ao ar: cerca de 25% de 
umidade. Continuando a secar, as madeiras perdem a água de impregnação, 
contida nas fibras e paredes dos vasos, resultando contração. 
A secagem ao ar, ao abrigo das intempéries, ocasiona perda de umidade 
até o seu teor alcançar o equilíbrio com o grau hidrométrico do ar. 
A secagem em estufa, a 105ºC, durante determinado tempo, pode 
ocasionar total evaporação da água de impregnação, chegando à umidade a 
0%. A água de constituição, ou seja, aquela contida nas moléculas da madeira 
não se altera. 
O peso específico das madeiras varia de 0,30 a 1,30 g/cm3, dependendo 
da espécie da madeira, da árvore de origem, da localização do corpo de prova 
retirado da madeira em exame etc. 
As madeiras comerciais brasileiras apresentam pesos específicos que 
variam de 0,35 a 1,30 g/cm3. 
Quanto às propriedades mecânicas propriamente ditas, elas dependem do 
teor de umidade da madeira e, principalmente, do seu peso específico. 
As propriedades que interessam, sob o ponto de vista prático são: 
 Resistência à compressão paralela às fibras; 
 Módulo de elasticidade à compressão; 
 Resistência à flexão estática; 
 Módulo de elasticidade à flexão; 
 Resistência à flexão dinâmica ou ao choque; 
 Resistência à tração normal às fibras; 
 Resistência ao fendilhamento; 
 Dureza; 
 Resistência ao cisalhamento. 
 
 
MATERIAIS PLÁSTICOS 
 
Os materiais plásticos são compostos de resinas naturais ou resinas 
sintéticas. Quase todas as resinas plásticas são de natureza orgânica, tendo 
em sua composição Hidrogênio, Carbono, Oxigênio e Azoto. As matérias-
primas para a fabricação dos materiais plásticos provêm do carvão mineral, do 
petróleo ou de produtos vegetais. 
O verdadeiro início da indústria dos materiais plásticos data de 1909, 
quando foram descobertos os primeiros materiais plásticos denominados 
Bakelite, Dureza, Resinox e Textolite. 
 
Classificação Geral dos Materiais Plásticos 
 
Há duas categorias principais: Termoplásticos e Plásticos de 
endurecimento a quente. 
 
Termoplásticos 
São os que, quando aquecidos, começam a amolecer a partir de cerca de 
60ºC, podendo então ser moldado sem qualquer alteração de sua estrutura 
química. Os materiais termoplásticos mais conhecidos são: acrílicos, 
celulósicos, fluorcarbonos, naturais (shellac, asfalto, copal, etc.) nylon, 
polietilenos, poliestirenos, polivinils e proteínicos. 
 
Plásticos de endurecimento a quente 
Estes, ao contrário dos primeiros, sofrem alteração química da sua 
estrutura quando moldados e não podem ser amolecidos novamente pelo calor 
para uma operação de reforma. Suas temperaturas de moldagem são muito 
mais altas que as dos termoplásticos. Por outro lado, o produto acabado deste 
plástico resiste a temperaturas muito mais altas, sem deformação. Os plásticos 
de endurecimento a quente mais conhecidos são: alkyds, epoxides, furan, 
inorgânicos, melaminos, fenólicos, poliéster, silicones e formaldeídos de uréia. 
 
Componentes dos Materiais Plásticos 
 
Resina - Uma das acima citadas, que é o componente básico e que dá as 
principais características, o nome e a classificação do material plástico. 
Massa - É um material inerte, fibroso, destinado a reduzir o custo de 
fabricação e melhorar a resistência ou choque e as resistências térmicas, 
química e elétrica. Como massa são utilizados, conforme o caso, dentre outros, 
os seguintes materiais: pó de madeira, mica, celulose, algodão, papel, asfalto, 
talco, grafite, pó de pedra. A massa é normalmente empregada na composição 
dos materiais plásticos de endurecimento a quente. 
Plasticizantes - São líquidos que fervem as temperaturas elevadas (entre 
94º e 205ºC). Sua função é melhorar ou facilitar a corrida das resinas, na 
moldagem, e tornar mais flexível às partes acabadas. 
Lubrificantes - Usam-se o óleo de linhaça, o óleo de rícino, a lanolina, o 
óleo mineral, a parafina, a grafite. A função dos lubrificantes é impedir que as 
peças moldadas se fixem aos moldes. 
Colorantes 
Catalisadores ou Endurecedores - que são elementos necessários ao 
controle do grau de polimetrização da resina; consiste numa transformação 
química que aumenta o peso molecular do plástico. 
Estabilizadores - São elementos que impedem deterioração, mudança de 
cor e conservam a mistura plástica até o momento da sua moldação. 
As principais propriedades da maioria dos materiais plásticos são a leveza, 
resistência à deterioração pela umidade, baixa condutibilidade térmica e 
elétrica. 
São variadas as técnicas usadas nos processos de Fabricação de Produtos 
Plásticos Acabados. A seguir temos apenas alguns a título de exemplo: 
 
Moldagem por injeção a quente (Termoformagem) – Neste processo o 
material plástico é reaquecido e dispostos de forma que se possa executar 
moldagem. Em seguida, o material é introduzido no molde onde o produto é 
formado e cortado. A grelha (sobra) é armazenada para posterior reciclagem 
Moldagem a ar comprimido - Também reaquece o material e em seguida 
sufla o para dentro do molde necessário; 
Moldagem a vácuo - Idem ao processo anterior, todavia retira-se o ar 
formando um vácuo. 
Moldagem por compressão a quente, 
Laminação, 
Fundição e moldagem. 
 
 
BORRACHA (ELASTÔMERO) 
 
É uma Substância elástica feita do látex coagulado de várias plantas ou por 
processos químico-industriais.Beneficiados para a indústria. Os elastômeros 
mais usados e suas características são: 
 
Natural (NR): Produto extraído de plantas tropicais, possui excelente 
elasticidade, flexibilidade e baixa resistência química. Envelhece devido ao 
ataque pelo ozônio, não recomendado para uso em locais expostos ao sol ou 
em presença de oxigênio. Limites de temperatura: -50ºC a 90ºC; 
Sintética (SBR): É o mais comum dos elastômeros. Foi desenvolvido como 
alternativa à borracha natural apresentando características similares com 
melhor resistência à temperatura. 
Recomendado para trabalho em água, os ácidos fracos e álcalis. Limites de 
temperatura: -50ºC a 120ºC; 
Nitrilica (NBR): Também conhecida como Buna-N possui boa resistência a 
óleos, gasolina, solventes e hidrocarbonetos. 
Limites de temperatura: -50ºC a 120ºC; 
Cloroprene (CR): Conhecida pela sua marca comercial Neoprene. Possui 
excelente resistência aos óleos, gasolina, ozônio, luz solar e envelhecimento, e 
baixa permeabilidade aos gases. Limites de temperatura: -50ºC a 120ºC. 
Fluorelastômero (Vitom): Excelente resistência aos ácidos fortes, óleos, 
gasolina, solventes clorados e hidrocarbonetos. 
Limites de temperatura: -40ºC a 230ºC. 
 
 
PAPELÃO HIDRÁULICO 
 
Os papelões hidráulicos destinam-se à vedação de tubulações com vapor 
saturado, água quente ou fria, soluções neutras, solventes, e produtos 
químicos. As juntas confeccionadas em papelão hidráulico oferecem elevada 
resistência ao esmagamento, baixo relaxamento, resistência a altas 
temperaturas e a produtos químicos. 
São fabricados com fibras minerais ou sintéticas ligadas com elastômeros. 
As fibras são responsáveis pela elevada resistência mecânica e o elastômeros, 
vulcanizado sobre pressão e temperatura determina a resistência química e as 
características de selabilidade, flexibilidade e elasticidade. 
 
As borrachas mais usadas na fabricação do papelão hidráulico são a 
natural (NB), neoprene (CR), nitrílica (NBR) e sintética (SBR). 
No caso das fibras as mais usadas são: 
Amianto - Mineral incombustível, inerte a maioria dos produtos químicos; 
Fibra Aramida - Material sintético, orgânico com excelente resistência 
mecânica e boa resistência a produtos químicos; 
Fibra de Carbono - Material sintético, com excelente resistência química e 
mecânica; 
Fibra Celulose - Material natural de limitada resistência à temperatura. 
Como principais tipos de papelões hidráulicos, temos: 
 Não Amianto - Fabricado a base de fibras de carbono com borracha 
nítrica; 
 Amianto - Fabricado com Amianto ligado com borracha sintética 
 
Para pressões elevadas, o papelão hidráulico é fabricado com inserção de 
tela de material metálico aumentando a resistência mecânica. Entretanto a 
selabilidade é reduzida, pois o fluido tende a escapar pela interface (tela x 
borracha). 
O papelão hidráulico pode ser fornecido com acabamento do tipo grafitado, 
natural ou com antiaderente. O acabamento do tipo grafitado facilita a 
desmontagem, evitando que o material cole no flange. Quando a contaminação 
por grafite for indesejável, pode se usar papelão com acabamento 
antiaderente. 
Para a escolha correta do tipo de papelão hidráulico é importante o fluido a 
ser vedado, a temperatura máxima de operação e a pressão máxima de 
trabalho. 
 
Limites de Serviço 
 
Cada papelão hidráulico apresenta seu próprio limite máximo de 
temperatura e pressão em função dos seus componentes (tipos de borracha e 
das fibras de amianto). Estas condições máximas porém, não devem ocorrer 
em conjunto, visto que na medida que aumenta a temperatura, o papelão vai 
perdendo sua resistência mecânica ou à pressão. A borracha sofre processo 
de envelhecimento e o amianto perde a água de cristalização, que diminui a 
sua resistência mecânica. O processo de perda de água de cristalização inicia-
se a 350ºC. Contudo é mais acentuado na faixa de temperatura de 540 a 
600ºC e conseqüentemente, a resistência à pressão do papelão cai em 
elevadas temperaturas. 
Os diversos tipos de borracha usados na fabricação dos papelões 
hidráulicos determinam seu grau de resistência em relação aos fluidos a serem 
vedados. 
 
 
 
CERÂMICAS 
 
Cerâmico é composto entre elementos metálicos e não metálicos; elas são 
mais freqüentemente óxidos, negritos e cabritos. A ampla faixa de materiais 
que caem nesta classificação inclui cerâmicas que são compostas de argila, 
cimento e vidro. Estes materiais são tipicamente isolantes à passagem de 
eletricidade e calor, e são mais resistentes à temperaturas elevadas e 
ambientes hostís que os metais e os polímeros. Com relação ao 
comportamento mecânico, as cerâmicas são duras, mas muito frágeis. 
Os materiais cerâmicos são usados onde é requerido: 
 
Um bom isolamento térmico: Refratário p/ fornos industriais 
Uma boa resistência mecânica (em temperaturas elevadas): Revestimento 
dos shuttles espaciais; 
Um material relativamente leve e resistente ao desgaste: Peças 
automotivas 
 
Propriedade mecânica e térmica dos materiais cerâmicos 
Propriedade mecânica 
Os materiais cerâmicos são materiais inorgânicos, não metálicos, formados por 
elementos metálicos e não metálicos, ligados quimicamente entre si 
fundamenta mentes por ligações iônicas e/ ou covalentes. 
Os cerâmicos são materiais duros e frágeis com poucas tenacidade e 
ductilidade, sendo ruptura o mecanismo mais comum para a maiorias dos 
materiais cerâmicos. 
As ligações interatômicos fontes dos materiais cerâmicos garantem, 
simultaneamente, dureza e refratariedade. 
A ausência de elétrons livres nos cerâmicos, o que torna-os bons isolantes 
térmicos e elétricos.suas temperaturas de fusão bastante elevados e grandes 
estabilidade química lhe confere também, uma boa resistência a corrosão.. 
Os materiais cerâmicos são geralmente divididos em dois grandes grupos, os 
cerâmicos tradicionais e os cerâmicos térmicos. 
Nomalmentes os cerâmicos térmicos tradicionais são obtidos a partir de três 
componentes básicos, a argila, a sílica e a feldspato. A telhas, tijolos,a 
porcelana, louça sanitária e moldações cerâmicos são exemplos de aplicação 
desde grupo de materiais.os cerâmicos técnicos são geralmente formados por 
compostos puros, ou quase puros, tal como oxido de alumínio (aluminia-
Al2O3). 
As propriedade mecânica dos cerâmicos tradicionais são geralmente baixas, e 
atendido a sua tenacidade e ductilidade são satisfatórios para a maiorias das 
aplicações praticas, não tem. 
Condutividade térmica- a transferência de energia térmica (calor)nos materiais 
cerâmicos é significativamente diferente daquele que ocorre nos mentais. Dois 
fatores inter-relacionados contribuem para que haja esta diferença. 
 
 
 
 
 
COMPÓSITOS 
 
A busca cada vez maior do homem para dominar tecnologias que possam 
fornecer melhoria e facilidades no seu dia-a-da e alternativas para substituição 
de materiais com boas propriedades e menores situações indesejáveis, chegou 
se a descoberta de uma nova classe de materiais, denominados compósitos. 
Diversos materiais compósitos têm sido projetados consistindo de mais de 
um tipo de material. A fibra de vidro é um exemplo conhecido, no qual fibras de 
vidro são distribuídas dentro de um material polimérico. Um compósito é 
projetado para apresentar uma combinação das melhores características de 
cada material componente. A fibra de vidro adquire a resistência do vidro e a 
flexibilidade do polímero. 
A quantidade de materiais que compõe este grupo ainda é pequena, mas 
com tendência a um crescimento explosivo. 
 
 
Classificação dos materiais 
Semicondutores -Podem ser definidos como matérias que conduzem corrente 
elétrica melhor que os isolantes mas não melhor que os metais. Um grande 
numero de materiais satisfaz a estas condições. Normalmente a condutividade 
dos metais diminui com oaumento da temperatura. 
Biomateriais: são materiais empregados em componentes destinados ao 
implante no corpo humano, substituindo partes doentes ou danificadas. Esses 
materiais não devem produzir substancias tóxicas e devem ser compatível com 
os tecidos do corpo, isto é, não devem produzir reações biológicas adversas. 
Todas as classes de materiais podem ser utilizados como biomaterias – metais, 
cerâmicos, polímeros, semicondutores, compósitos – desde que sejam 
cuidadosamente selecionados. 
 
 
Propriedade dos materiais 
 
Propriedades mecânicas 
São aquelas que definem o comportamento do material segundo um 
determinado esforço a que ele pode ser submetido. O conjunto de 
propriedades mecânicas é baseado nas seguintes características do material: 
Resistência mecânica - É a propriedade apresentada pelo material em 
resistir a esforços externos, estáticos ou lentos. Tais esforços podem ser de 
natureza diversa, como sejam: Tração, compressão, flexão, torção, 
cisalhamento. 
 
Elasticidade - Propriedade apresentada pelos materiais em recuperar a 
forma primitiva tão depressa cesse o esforço que tenha provocado a 
deformação. 
A deformação elástica é reversível e desaparece quando a tenção aplicada é 
removida. 
 
Plasticidade – É a propriedade que apresentam certos matérias de se 
deixarem deformar permanetemente assumindo deferentes tamanhos ou 
formas sem sofrerem rupturas, rachaduras ou fortes alterações de estrutura 
quando submetidos a pressões ou choques compatíveis com as suas 
propriedades mecânicas. 
O inverso da plasticidade é a fragilidade ou quebrabilidade; assim, um metal é 
dito frágil ou quebradiço quando o mesmo ao romper-se apresenta uma 
pequena deformação. 
A plasticidade pode ser subdividida em: 
 
Maleabilidade- É a maior ou menor facilidade apresentada pelo material em 
se deformar bob ação de uma pressão. 
A Maleabilidade pode ser a quente ou a frio. Se a maleabilidade a frio é muito 
grande o material é chamado plástico. 
 
Ductilidade – É a capacidade que os materiais possuem de se deformar 
plasticamente até a ruptura. 
Uma segunda medida da ductilidade é a estricção que é a redução na área de 
seção reta do corpo, imediatamente antes da ruptura. Os materiais altamente 
dúcteis sofrem grande redução de área da seção antes de romper. 
 
Dureza: É definida pela resistência da superfície do material à penetração, ao 
desgaste, e ao atrito. 
 
Fluência - Fenômeno de alongamento continuo e que pode conduzir à 
ruptura é denominado fluência. Esta característica é típica de materiais 
ferrosos.A fluência ocorre mesmo quando o material é solicitado na 
temperatura ambiente. 
 
Resiliência – É a maior ou menor reação do material às solicitações 
dinâmicas, isto é, a propriedade do material resistir a esforços externos 
dinâmicos sem sofre deformação permanente. 
 
Tenacidade – É dada pela energia consumida para fraturá-lo. A tenacidade 
é, pois, medida pela área total do diagrama tensão – deformação. 
 
Propriedades tecnológicas 
São as que conferem ao material uma maior ou menor facilidade de se deixar 
trabalhar pelos processos de fabricação usuais as propriedade tecnologicas 
são: 
 
 
 
 
 
 
Fusibilidade – É a propriedade que o material possui de passar do estado 
solido para liquido sob a ação do calor. 
Principais temperaturas de fusão. 
Alumínio 650°C 
Ferro puro 1530°C 
Aços 1300°C a 1500°C 
Zinco 420°C 
Gusa e fofo 1150°C a 1300°C 
Chumbo 330°C 
Cobre 1080°C 
Estanho 235°C 
Soldabilidade; É a propriedade que certos mentais possuem de se unirem , 
após aquecidos e suficientemente comprimidos. A soldabilidade depende do 
tempo em que o mental permanece num estado sólido-plástico, sob o nefeito 
do calor produzido pelo ação soldante. 
Temperabilidade:propriedade que possuem alguns mentais e ligas de 
modificarem a sua estrutura cristalina (endurecimento) após um aquecimento 
prolongado seguido de resfriamento brusco. 
Tal propriedade caracterizar o aço com teor de carbono. 
Usinabilidade (endurecimento) : e a propriedade de que se relaciona com a 
resistência oferecida ao corte e é medida pela energia necessita para usinar 
sob condições padrões. 
Fadigas :fadigas não chega a ser uma propriedade do material mais sim , 
problema característico de materiais sujeitos a esforços dinâmicos, durante 
longo tempo, observando um enfraquecimento das propriedades mecânicas 
ocasionado a ruptura. 
Propriedade Térmica 
Propriedade térmicas estão vinculados as características dos materiais quando 
submetidas a variações de temperatura , destacam-se: 
Condutividade térmica : são propriedade que possuem certos corpos de 
transmitir mais ou menos calor. 
Dilatação: propriedade pela qual um corpo aumenta submetido a ação do 
calor.A capacidade de dilatação de um material esta relacionada ao chamado 
coeficiente de dilatação térmica, que poder ser :linear,superficial e 
volumétrico.dos materiais deve ser considerada quando o mesmo e submetido 
a variações consideráveis de temperatura. 
 
 
Propriedade elétrica 
A mais conhecida propriedade elétrica de materiais e a condutividade elétrica.A 
condutividade elétrica e a propriedade que possuem certos materiais de 
permitir maior ou menor capacidade de transporte de cargas elétricas. 
 
 
 
 
 
Propriedade física 
Dentre o conjunto de propriedade física destacam-se: 
Densidade: e a relação entre o peso de certo volume de corpo e o peso de 
igual volume de água. E um numero abstrato.exemplo:Pb=11,4 Cu=8,9 Al=2,7 
Mg=1,7 
Peso especifico : e o peso da unidade de volume do corpo.aço e 7,8 kg/dm3. 
Tratamento Térmico dos Aços 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Generalidades 
 
Há muitos séculos atrás o homem descobriu que com 
aquecimento e resfriamento podia modificar as propriedades 
mecânicas de um aço, isto é, torná-los mais duro, mais mole, 
mais maleável, etc. 
 
Mais tarde, descobriu também que a rapidez com que o aço 
era resfriado e a quantidade de carbono que possuía influíam 
decisivamente nessas modificações. 
O processo de aquecer e resfriar um aço, visando modificar as 
sua propriedades, denomina-se TRATAMENTO TÉRMICO. 
(Fig. 1). 
Um tratamento térmico é feito em três fases distintas: 
1 - aquecimento 
2 - manutenção da temperatura 
3 - resfriamento 
 
 
Tipos de tratamentos térmicos 
Existem duas classes de tratamentos térmicos: 
1 - Os tratamentos que por simples aquecimento e 
resfriamento, modificam as propriedades de toda a massa 
do aço, tais como: 
 
a - Têmpera 
b - Revenimento 
c - Recozimento 
 
2 - Os tratamentos que modificam as propriedades somente 
numa fina camada superficial da peça. Esses tratamentos 
térmicos nos quais a peça é aquecida juntamente com 
produtos químicos e posteriormente resfriado são: 
 
a - Cementação 
b - Nitretação 
 
 
Têmpera 
 
É o tratamento térmico aplicado aos aços com porcentagem 
igual ou maior do que 0,4% de carbono. 
O efeito principal da têmpera num aço é o aumento de dureza. 
 
Fases da têmpera 
1ª Fase: 
– Aquecimento – A peça é aquecida em forno ou forja, até uma 
temperatura recomendada. (Por volta de 800ºC para os aços 
ao carbono). 
 
2ª Fase: 
– Manutenção da temperatura – Atingida a temperatura 
desejada esta deve ser mantida por algum tempo afim de 
uniformizar o aquecimento em toda a peça. 
 
3ª Fase: 
– Resfriamento – A peça uniformemente aquecida na 
temperatura desejada é resfriada em água, óleo ou jato de ar. 
 
Efeitos da Têmpera 
1 - Aumento considerável da dureza do aço. 
2 - Aumento da fragilidade em virtude do aumento de dureza. 
(O aço torna-se muito quebradiço). 
Reduz-se a fragilidade deum aço temperado com um outro 
tratamento térmico denominado revenimento. 
 
Observações: 
1 - A temperatura de aquecimento e o meio de resfriamento 
são dados em tabelas: 
 TÊMPERA 
MATERIAL A 
TEMPERAR 
 
TEMP. 
DE 
PRÉ - AQUEC. 
TEMP. DE 
TÊMPERA 
COR DO MAT. 
NA TEMP. 
RESFRIAR 
EM 
AÇO 
1.040 a 1.050 
500 ºC 830 ºC Vermelho Água 
AÇO 
1.060 a 1.080 
500 ºC 790 ºC Vermelho 
escuro 
Água ou 
Óleo 
AÇO 1.090 500 ºC 775 ºC Vermelho 
cereja 
Óleo 
AÇO PRATA 550 ºC 800 ºC Vermelho 
escuro 
Óleo 
AÇO 
P/ MOLAS 
600 ºC 875 ºC Vermelho 
claro 
Óleo 
AÇO 
RÁPIDO 
550 ºC 
a 
900 ºC 
1.300 ºC Branco Óleo 
 
2 - O controle da temperatura durante o aquecimento, nos 
fornos, é feito por aparelhos denominados pirômetros. 
Nas forjas o mecânico identifica a temperatura pela cor do 
material aquecido. 
3 - De início o aquecimento deve ser lento, (pré-aquecimento), 
afim de não provocar defeitos na peça. 
4 - A manutenção da temperatura varia de acordo com a 
forma da peça; o tempo nesta fase não deve ser além do 
necessário. 
 
Revenimento 
 
É o tratamento térmico que se faz nos aços já temperados, 
com a finalidade de diminuir a sua fragilidade, isto é, torná-lo 
menos quebradiço. 
O revenimento é feito aquecendo-se a peça temperada até 
uma certa temperatura resfriando-a em seguida. As 
temperaturas de revenimento são encontradas em tabelas e 
para os aços ao carbono variam entre 210ºC e 320ºC. 
 
Fases do Revenimento 
1ª Fase: 
– Aquecimento – Feito geralmente em fornos controlando-se a 
temperatura com pirômetro. 
Nos pequenos trabalhos os aquecimento pode ser feito 
apoiando-se a peça polida, em um bloco de aço aquecido ao 
rubro. 
 
O forte calor que desprende do bloco, aquece lentamente a 
peça, produzindo nesta uma coloração que varia à medida que 
a temperatura aumenta. Essas cores, que possibilitam 
identificar a temperatura da peça, são denominadas cores de 
revenimento. 
Tabela de cores de revenimento dos aços ao carbono. 
Amarelo claro 210ºC Castanho avermelhado 270ºC 
Amarelo palha 220ºC Violeta 280ºC 
Amarelo 230ºC Azul escuro 290ºC 
Amarelo escuro 240ºC Azul marinho 300ºC 
Amarelo ouro 250ºC Azul claro 310ºC 
Castanho claro 260º Azul acizentado 320º 
 
2ª Fase: 
– Manutenção da Temperatura – Possível quando o 
aquecimento é feito em fornos. 
 
3ª Fase: 
– Resfriamento – O resfriamento da peça pode ser: 
– Lento – deixando-a esfriar naturalmente. 
– Rápido – mergulhando-a em água ou óleo. 
 
Efeitos do revenimento 
Diminui um pouco a dureza da peça temperada, porém 
aumenta consideravelmente a sua resistência aos choques. 
Geralmente, toda peça temperada passa por um revenimento, 
sendo até comum dizer-se “peça temperada” ao invés de “peça 
temperada e revenida”. 
 
Recozimento 
 
O recozimento é o tratamento térmico que tem por finalidade 
eliminar a dureza de uma peça temperada ou normalizar 
materiais com tensões internas resultantes do forjamento, da 
laminação, trefilação etc.. 
 
Tipos de recozimento 
1 - Recozimento para eliminar a dureza de uma peça 
temperada. 
 
 
2 - Recozimento para normalizar a estrutura de um material. 
 
 
 
Fazes do recozimento 
1ª Fase: 
Aquecimento – A peça é aquecida a uma temperatura que 
varia de acordo com o material a ser recozido. (Entre 500ºC e 
900ºC). 
A escolha da temperatura de recozimento é feita mediante 
consulta a uma tabela. Exemplo de tabela: 
Material Temp. de recozimento 
Aço 1040 - 1050 800ºC 
Aço 1060 - 1080 785ºC 
Aço 1090 770ºC 
Aço rápido 900ºC 
 
2ª Fase: 
Manutenção da temperatura – A peça deve permanecer 
aquecida por algum tempo na temperatura recomendada para 
que as modificações atinjam toda a massa da mesma. 
 
3ª Fase: 
Resfriamento – O resfriamento deve ser feito lentamente, tanto 
mais lento quanto maior for a porcentagem de carbono do aço. 
 
No resfriamento para recozimento adotam-se os seguintes 
processos: 
1 - Exposição da peça aquecida ao ar livre. (Processo pouco 
usado). 
2 - Colocação da peça em caixas contendo cal, cinza, areia 
ou outros materiais. 
 
 
Observação – O material para resfriamento da peça deve 
estar bem seco. 
 
3 - Interrompendo-se o aquecimento, deixando a peça esfriar 
dentro do próprio forno. 
Nota – No recozimento do cobre e latão o resfriamento deve 
ser o mais rápido possível. 
 
Efeitos do recozimento no aço 
 Elimina a dureza de uma peça temperada anteriormente, 
fazendo-se voltar a sua dureza normal. 
 Torna o aço mais homogêneo, melhora sua ductilidade 
tornando-o facilmente usinável. 
 
Cementação 
 
Muitas peças de mecânica necessitam ter elevada dureza 
externa para resistirem ao desgaste; entretanto, internamente 
precisam permanecer “moles”, para suportarem solavancos. 
 
Essas peças geralmente são em aço de baixa porcentagem de 
carbono e recebem um tratamento denominado 
CEMENTAÇÃO. 
 
Cementação 
A cementação é um tratamento que consiste em aumentar a 
porcentagem de carbono numa fina camada externa da peça. 
 
 
 
Após a cementação tempera-se a peça; as partes externas 
adquirem elevada dureza enquanto as partes internas 
permanecem sem alterações. (Fig. 10) 
 
 
 
A cementação é feita aquecendo-se a peça de aço de baixo 
teor de carbono, junto com um material rico em carbono 
(carburante). Quando a peça atinge alta temperatura (750ºC a 
1.000ºC) passa a absorver parte do carbono do carburante. 
Quanto mais tempo a peça permanecer aquecida com o 
carburante, mais espessa se tornará a camada. 
Os carburantes podem ser sólidos, (grãos ou pós), líquidos ou 
gasosos. A qualidade dos carburantes influi na rapidez com 
que se forma a camada. 
 
Fases da cementação 
1ª Fase: 
Aquecimento 
 Cementação em caixa: 
As peças são colocadas em caixas juntamente com o 
carburante, fechadas hermeticamente e aquecidas até a 
temperatura recomendada. 
 
 Cementação em banho: 
As peças são mergulhadas no carburante líquido aquecido, 
através de cestas ou ganchos. 
 
2ª Fase: 
Manutenção da temperatura – O tempo de duração desta fase 
varia de acordo com a espessura da camada que se deseja e 
da qualidade do carburante utilizado. (0,1mm a 0,2mm por 
hora). 
 
3ª Fase: 
Resfriamento – A peça é esfriada lentamente dentro da própria 
caixa. 
Após a cementação as peças são temperadas. 
 
Nitretação 
 
É um processo semelhante à cementação, que se faz 
aquecendo o aço a uma temperatura de 500ºC a 525ºC na 
presença de um gás denominado Nitrogênio. Após algum 
tempo, obtém-se uma fina camada, extremamente dura, não 
havendo necessidade de se temperar a peça. 
Aços para Construção Mecânica 
 
 
 
 
 
 
 
Sistema de classificação dos aços 
 
O número de tipos de aço é muito elevado, pois além dos aços 
simplesmente ao carbono com teores variáveis de carbono, é 
muito grande a quantidade de aços ligados. 
Para facilitar sua seleção, associações técnicas especializadas 
classificam os aços pela sua composição química, dando 
origem aos sistemas SAE e AISI (americanos), DIN (alemão), 
ABNT (brasileiro) etc. 
Alguns desses sistemas estão indicados no Anexo 1. 
O sistema brasileiro da ABNT baseou-se nos sistemas 
americanos. Neles, basicamente, os vários tipos de aços até 
1% de carbono, com os elementos comuns manganês, silício, 
fósforo e enxofre ou com a presença de elementos de liga em 
baixos teores, são indicados por quatro algarismos: os dois 
últimos correspondem ao teor de carbono médio e os dois 
primeiros à presença ou não de elementos de liga. Assim, toda 
vez que os dois primeiros algarismos sejam1 e 0, trata-se de 
aços-carbono; a mudança de um desses algarismos ou de 
ambos indica um novo tipo de aço, com a presença de outros 
elementos que não os comuns, ou com estes elementos 
comuns em teores superiores aos que são considerados 
normais. Por exemplo: 
1045 - aço-carbono com teor médio de C 0,45% 
1120 - aço de usinagem fácil, ao enxofre, com 0,20% de 
carbono médio 
4420 - aços ao Ni-Cr-Mo, com 1,85% Ni, 0,50% Cr, 0,25% Mo 
e 0,20% C 
5140 - aço ao Cr com 0,70% a 0,90% Cr e 0,40% C. 
A norma alemã DIN adota outro critério para classificar os 
aços. Os aços comuns, por exemplo, são indicados pelo 
símbolo St (Stal = aço), seguido de um algarismo que 
corresponde ao valor mínimo de resistência à tração - St42, 
St35 etc. 
Os aços especiais, com teores de carbono acima de 1% ou 
com a presença de elementos de liga em altos teores, como 
aços para ferramentas e matrizes, resistentes à corrosão e ao 
calor etc., obedecem a outros critérios de classificação. 
 
 
 
 
ANEXO 1 
 
SISTEMAS SAE e AISI DE CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS 
 
Designação Tipo de aço 
SAE AISI 
10XX 
11XX 
13XX 
23XX 
25XX 
31XX 
33XX 
303XX 
40XX 
41XX 
 
43XX 
 
46XX 
 
47XX 
 
48XX 
50XX 
51XX 
501XX 
 
511XX 
 
521XX 
514XX 
515XX 
61XX 
 
86XX 
 
87XX 
92XX 
 
 
93XX 
98XX 
950 
XXBXX 
XXLXX 
C10XX 
C11XX 
13XX 
23XX 
25XX 
31XX 
E33XX 
- 
40XX 
41XX 
 
43XX 
 
46XX 
 
47XX 
 
48XX 
50XX 
51XX 
- 
 
E511XX 
 
E521XX 
- 
- 
61XX 
 
86XX 
 
87XX 
92XX 
 
 
93XX 
98XX 
- 
XXBXX 
CXXLXX 
Aços-carbono comum 
Aços de usinagem fácil, com alto S 
Aços-Mn com 1,75%Mn médio 
Aços-Ni com 3,5%Ni 
Aços-Ni com 5,0%Ni 
Aços-Ni-Cr com 1,25%Ni e 0,65%Cr e 0,80Cr 
Aços-Ni-Cr com 3,50%Ni, 1,50 e 1,57%Cr 
Aços resistentes à corrosão e ao calor Ni-Cr 
Aços-Mo com 0,25%Mo médio 
Aços-Cr-Mo com 0,50% ou 0,95%Cr e 0,12%, 0,20%, 
0,25% e 0,30%Mo 
Aços-Ni-Cr-Mo com 1,82%Ni, 0,50% ou 0,80%Cr, 
0,25%Mo 
Aços-Ni-Mo com 0,85% ou 1,82%Ni e 0,20% ou 
0,25%Mo 
Aços-Ni-Cr-Mo com 1,05%Ni, 0,45%Cr, 0,20% e 
0,35%Mo 
Aços-Ni-Mo com 3,50%Ni e 0,25%Mo 
Aços-Cr com 0,27%, 0,40%, 0,50%Cr e 0,65%Cr 
Aços-Cr com 0,80% a 1,05%Cr 
Aços para rolamentos de baixo cromo, com 0,50%Cr 
Aços para rolamentos de médio cromo, com 1,02%Cr 
Aços para rolamentos de alto cromo, com 1,45%Cr 
Aços resistentes à corrosão e ao calor ao Cr 
Aços resistentes à corrosão e ao calor ao Cr 
Aços-Cr-V com 0,60%, 0,80% e 0,95%Cr e 0,10% ou 
0,15%V (mín.) 
Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55%Ni, 0,50% ou 0,65%Cr, 
0,20%Mo 
Aços-Ni-Cr-Mo com 0,55%Ni, 0,50%, 0,25%Mo 
Aços-Si,Mn com 0,65%, 0,82%, 0,85% ou 0,87%Mn, 
1,40% ou 2,00%Si e 0%, 0,17%, 0,32% ou 
0,65%Cr 
Aços-Ni-Cr-Mo com 3,25%Ni, 1,20%Cr e 0,12%Mo 
Aços-Ni-Cr.Mo com 1,00%Ni, 0,80%Cr e 0,25%Mo 
Aços de baixo teor em liga e alta resistência 
Aços-boro com 0,0005% de B mín. 
Aços-chumbo com 0,15% a 0,35% de chumbo