Apresentação final

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Integrantes:
Daniel P. de Carvalho
Edilberto Abraão Loiola Junior
Gabriela Barbosa Silva
Hallana Rayssa
Pedro Augusto Ferreira da Silva
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Ligas Ferrosas
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Ligas Ferrosas
Ligas em que o ferro é o principal constituinte.
Amplamente utilizada em materiais de construção de engenharia 
Quantidades abundantes na crosta terrestre de compostos contendo ferro.
Podem ser produzidas usando técnicas relativamente econômicas.
São extremamente versáteis.
Quais são essas técnicas?
extração, beneficiamento, fabricação de ligas…
Como versáteis?
No sentido de que podem ser manipuladas para possuir amplas variedades de propriedade mecânica.
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Ligas Ferrosas
Imagem 1 : Esquema de classificação para as várias ligas ferrosas.
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Aços: Baixa liga/ Aços carbonos comuns
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Imagem 2: Diagrama de equilíbrio das ligas ferro-carbono.
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Baixa Liga 
Propriedades mecânicas dos aços-carbono comum
Aços com baixo teor de carbono (> 0,25 %) 
Propriedades Mecânicas: baixa dureza e resistência, alta ductilidade e tenacidade.Usináveis e soldáveis, devido ao baixo teor de carbono. Mais baratas de serem produzidas.
2. Aços com médio teor de carbono (0,25 % < C < 0,60%)
Propriedades Mecânicas: Porcentagem de carbono proporciona um bom equilíbrio entre resistência e ductilidade.
3. Aços com alto teor de carbono (0,60 % < C < 1,40%)
São os mais duros e resistentes dentre os aços carbonos, porém os menos dúcteis.Devido ao alto teor de carbono a soldagem é mais difícil.
 
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Baixa Liga 
Microestruturas dos aços-carbono comum
 
 
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Baixa Liga 
Aços de alta resistência e baixa liga/ Aços ARBL 
Aços que possuem uma composição química específica para proporcionar altos valores de propriedades mecânicas. 
Contém outros elementos de ligas: cobre, vanádio,molibdênio, etc.
Propriedades Mecânicas: alta resistência e tenacidade.
 Classificados de acordo com sua resistência ao escoamento.
Aplicações: pontes, torres, colunas de sustentação, etc.
 
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Baixa Liga 
Aços com médio teor de carbono (0,25%p < C < 0,60%p) 
Podem ser tratadas termicamente por austenitização e têmpera.
Propriedades Mecânicas: Porcentagem de carbono proporciona um bom equilíbrio entre resistência e ductilidade.
Aços médio teor de carbono tratado termicamente.
2. Quando tratado termicamente as propriedades mecânicas são significamente afetadas, tais como dureza, ductilidade e resistência. Assim como sua capacidade de conduzir calor e eletricidade.
3. Método mais comum para tratamento térmico: têmpera e revenido.
 
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Baixa Liga 
Aços com alto teor de carbono (0,6%p<C<1,4%p) 
São os mais duros e resistentes dentre os aços carbonos, porém os menos dúcteis.
Devido ao alto teor de carbono a soldagem é mais difícil.
Aplicabilidade: Talhadeiras, folhas de serrote, martelos e facas.
 
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Alta Liga 
Somatório dos elementos de liga > 8% 
RESISTENTES 
• À corrosão (INOXIDÁVEIS) 
• Ao calor (REFRATÁRIOS)
• À muito baixa temperatura (CRIOGÊNICOS)
• Ao desgaste (FERRAMENTA)
 
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Alta Liga 
São utilizados aços liga sempre que os materiais forem expostos a condições extremas de meio (corrosivo, alta temperatura, baixa temperatura, abrasão, erosão) e normalmente a propriedade é assegurada pelo elemento de liga que caracteriza o aço, por exemplo cromo, Cr-Mo, Mn (Hadfield). 
 
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Alta Liga 
AÇOS RESISTENTES À ALTA TEMPERATURA 
(Cr-Mo)
Inox
O cromo favorece maior estabilidade estrutural pois evita formação de carboneto de ferro (muito instável), além de formar óxidos estáveis que aderem à superfície. 
 
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Alta Liga 
AÇOS RESISTENTES À BAIXA TEMPERATURA 
Aços ao Niquel 
Baixa temperatura – até -45°C 
• Aços ao carbono normalizados 
• Aços microligados (Controladores do tamanho de grão Nb, Ti, V) normalizados 
• Aços microligados (Controladores do tamanho de grão Nb, Ti, V) com laminação controlada
Temperaturas Criogênicas - inferiores à -45°C 
• Aços com adição de Níquel (2 a 9% Ni) 
 
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Alta Liga 
AÇOS RESISTENTES AO DESGASTE 
Depende do tipo de desgaste, podem ser:
• Aços ao Manganês Hadfield (13%Mn)
 
• Aços Ferramenta ( também pode ser baixa liga)
Possui carbono entre 0,5% e 1,5% e elementos de liga como Tungstênio, Cromo, Vanádio e Molibdênio
 
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Alta Liga 
AÇOS RESISTENTES À CORROSÃO 
Inox (mínimo 12% Cr)
(quanto maior o teor de Cr mais estável é o óxido que se forma na superfície do material)
 
Ferros Fundidos
 
Teor de carbono acima de 2,14%;
As ligas dentro dessa faixa de composições se tornam completamente líquidas a temperaturas mais baixas que as do aço.
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Ferro Dúctil
Tratamento feito ainda no estado líquido;
Carbono livre na forma de grafita esferoidal;
Tem características mecânicas que se aproximam do aço;
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Ferro Dúctil
Alta resistência
Baixo custo
Alta tenacidade
Alta ductilidade 
Grande resistência ao desgaste
Resistência à compressão
Resistência à abrasão
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Ferro Dúctil
Aplicações típicas:
Válvulas
Corpos de bombas
Engrenagens
Componentes automotivos e de máquinas
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Ferro Fundido Branco
Obtenção e microestrutura:
Baixo teor de silício (< 1%)
Resfriamento rápido.
Cementita e austenita(escura).
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Ferro Fundido Branco
Coquilhamento:
Resfriamento
rápido no molde;
Controle do 
teor de silício;
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Ferro Fundido Branco
Características:
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Elevada resistência a abrasão, dureza, resistência ao desgaste e resistência à compressão;
Muito baixa ductilidade;
Difícil usinagem;
Frágil.
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Ferro Fundido Branco
Aplicações:
Equipamento de manuseio de terra, mineração e moldagem.
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Ferro Fundido Maleável
Obtenção e microestrutura:
A partir do ferro fundido
 branco.
Temperatura de 
aproximadamente 900º 
Por aproximadamente 30 horas.
Grafita (escura) e grãos de ferrita.
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Ferro Fundido Maleável
Características:
Muito dúctil. 
Propriedades do ferro fundido com as do aço. 
Aplicações:
Tubulações hidráulicas.
Caixa de direção.
Materiais complexos.
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Ferros Fundidos
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Ferro Cinzento
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Ferros Fundido Cinzento
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Teor de Carbono: 2,5%p-4,0%p;
Teor de Silício 1,0%p-3,0%p;
Superfície da fratura é acinzentada
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Ferros Fundido Cinzento
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Ferros Fundido Cinzento
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Ferrita
Grafita
Matriz Ferrítica
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Ferros Fundido Cinzento
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Matriz Perlítica
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Ferros Fundido Cinzento
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Propriedades
Baixa resistência e frágil em tração;
A resistência e a ductilidade são muito maiores sob compressão;
Elevada resistência ao desgaste;
No seu estado fundido, eles têm alta fluidez na temperatura de fundição, o que permite a fundição de peças com formas complexas;
A contração do fundido é baixa;
Estão entre os materiais metálicos mais baratos.
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Ferros Fundido Cinzento
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Eficientes no amortecimento de energia vibracional
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Ferros Fundido Cinzento
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Aplicações
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Ferros Fundidos
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Ferro Fundido Vermicular
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Ferro Fundido de grafita compacta
Teor de Carbono: 3,1%p-4,0%p;
Teor de Silício 1,7%p-3,0%p;
Adição de Magnésio e/ou Cério
Ferro Fundido Vermicular
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Microestrutura intermediária entre as do ferro cinzento e ferro nodular
Ferro Fundido Vermicular
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*CGI sigla em inglês para: FERRO FUNDIDO DE GRAFITA COMPACTADA
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Microestrutura intermediária entre as do ferro cinzento e ferro nodular
Ferro Fundido Vermicular
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Grafita na forma de vermes
Ferrita
Nódulos de Grafita
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Nódulos de Grafita devem ser evitados pois reduzem a resistência à fratura e a fadiga
do material;
Ferro Fundido Vermicular
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Como reduzir os nódulos de grafita?
Adição controlada de magnésio e cério, que impedem a formação de flocos de grafita.
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As propriedades mecâncias estão relacionadas à microestrura;
A fase matriz pode ser perlita ou ferrita, depende do tratamento
térmico;
Matriz ferrítica: Menores resistências e maior ductibilidade do que os de matrizes perlíticas;
Os limites de resistência à tração e de escoamento para os ferros fundidos vermiculares são comparáveis aos valores dos ferros nodulares e maleáveis e são maiores que aqueles observados para os ferros cinzentos
Ferro Fundido Vermicular
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As ductilidades são intermediárias entre os valores para os ferros cinzentos e nodular;
Os módulos de elasticidade variam entre 140 Gpa e 165 Gpa.
Ferro Fundido Vermicular
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Características desejáveis dos CGIs:
Ferro Fundido Vermicular
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Maior condutividade térmica;
Melhor resistência a choques térmicos (mudanças rápidas de temperatura);
Menor oxidação em temperaturas elevadas.
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Exemplos de aplicações:
Ferro Fundido Vermicular
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Coletor de exaustão
Disco de freio para trens
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DÚVIDAS
OBRIGADO PELA
ATENÇÃO!
Ligas Ferrosas
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