MCM aula 5

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Materiais de Construção Mecânica
Materiais Metálicos
Raphael Rezende
raphaelrezende12@gmail.com
Calendário e Conteúdos Formativos 
1° Parte: Apresentação Da Disciplina 
2° Parte: Estrutura e ligações química
3° Parte: Materiais Poliméricos
4° Aula: Materiais Cerâmicos
5° Aula: Materiais Metálicos
6° Aula: Estrutura Cristalina
Lista de exercício 
AV1 data: 28/04/2017
7° Aula: Propriedades dos Metais, Processo de fabricação do aço, Estruturas cristalinas 
8° Aula: Tipos de aços (Estruturais e inoxidáveis), Ferro Fundido
9° Aula: Ligas Não Ferrosa (Cobre e suas Ligas, Alumínio e suas Ligas, Titânio e suas Ligas, Os Metais Nobres);
10° Aula: Seleção de Materiais; 
Resenha valor: 0,5 ponto – apostila item 2, data da entrega: 26/05/17
AV2 data: 16/06/2017 AV3 data: 23/06/2017 Total: 18 semanas
Apresentação/Disciplina
Conteúdo
O que são os materiais metálicos
Classificação
Processo de produção do aço e nomenclatura 
Estruturas cristalinas 
Materiais Metálicos
Composição: combinação de elementos metálicos.
Grande número de elétrons livres. Muitas propriedades estão relacionadas a esses elétrons livres.
Propriedades gerais:
Resistência mecânica de moderada a alta;
Moderada plasticidade;
Alta tenacidade;
Opacos;
Bons condutores elétricos e térmicos;
Fazer um resenha com da Apostila item 2
• Aços de baixo teor de carbono até 0,25% de carbono 
• Aços de médio teor de carbono de 0,25% a 0,6% de carbono
• Aços de alto teor de carbono de 0,6% a 2,0% de carbono 
Aço Inoxidável
Classificação dos materiais Metálicos
A disponibilidade de depósitos de minério de ferro deu uma certa vantagem a alguns países entre os séculos 15 e 20. 
A Inglaterra, os Estados Unidos, a França, a Alemanha, a Espanha e a Rússia, por exemplo, têm bons depósitos de minério de ferro. 
“Quando se pensa na importância histórica de todos estes países fica fácil ver a correlação”. 
Minério de FERRO 
Os minérios de ferro mais comuns incluem: 
Hematita -Fe2O3 -70% de ferro 
Magnetita -Fe3O4 -72% de ferro 
Limonita-Fe2O3 + H2O -50% a 66% de ferro 
Siderita-FeCO3 -48% de ferro 
Origem dos materiais Metálicos – Aços
Fabricação dos materiais Metálicos – Aços
Assistir vídeos
https://www.youtube.com/watch?v=z5VpDlGJDto 
 
Fabricação dos materiais Metálicos – Aços
Aplicações dos materiais metálicos – aço carbono
De um modo geral, aços com baixo teor de carbono (até 0,25%) constituem cerca de 90% da produção total de aço. 
- A tabela do slide a seguir apresenta algumas indicações de utilização encontradas comumente na prática.
- A ABNT padroniza os aços para construção mecânica segundo o teor de carbono, baseando-se nas normas SAE, excetuados alguns aços que são indicados precedidos pela letra ”D”e são baseados nas normas DIN. 
 
A representação é feita por quatro algarismos (classificação SAE), o primeiro algarismo indicando: 
1
aço carbono
2
Ni
3
Ni – Cr
4
Mo
5
Cr
6
Cr – V
7
W
8
Ni – Cr – Mo
9
Si - Mn
Simbologia ABNT
Obs:. O segundo algarismo indica a percentagem aproximada do elemento predominante da liga. Os dois últimos algarismos indicam o teor médio de carbono contido, em percentagem.
Simbologia ABNT
Quanto as normas técnicas 
Exemplo de representação do aço ABNT para construção civil:
	ABNT CA 25A – aços para construção civil
ABNT – SAE – construção mecânica
	SAE 1010 - aço carbono com 0,10% de carbono.
	SAE 1008 - aço carbono com 0,08% de carbono.
	
	1 – desconsidera a presença de metais adicionas, como Mn, Si, P, S;
	0 – indica a % de elementos de liga.
Simbologia ABNT
		Exemplos
SAE 2350
Aço ao níquel com 3% de níquel e 0,50% C;
SAE 5130
Aço ao cromo com 1% de cromo e 0,30% de C; 
SAE 9220
Aço ao silício – manganês com 2% de Si-Mn e 0,20% C. 
Simbologia ABNT
 Arranjo dos átomos
O que é arranjo atômico?
Organização das partes ou dos elementos que formam um todo (estruturas moleculares, cristalinas ou amorfas)
Um cristal é definido como um sólido com seus átomos, íons ou moléculas arranjados em um reticulado periódico tridimensional, de longo alcance, que reduza a energia livre por volume. 
O cristal tem bem definido as propriedades físicas, químicas e eletrônicas. 
Célula unitária (esfera rígidas)
Chapa
Arranjo cristalino (reticulado)
Grão
14
Estrutura Cristalina dos metais 
Estrutura Cristalina
Segundo a distribuição espacial dos átomos, moléculas ou íons, os sólidos podem ser classificados em: 
CRISTALINOS: 
Compostos por átomos, moléculas ou íons arranjados de uma forma periódica em três dimensões. As posições ocupadas seguem uma ordenação que se repete para grandes distâncias atômicas (de longo alcance). 
AMORFOS: 
Compostos por átomos, moléculas ou íons que não apresentam uma ordenação de longo alcance. Podem apresentar ordenação de curto alcance. 
Materiais com ligações covalentes (que são direcionais) têm mais tendência a formar sólidos amorfos do que materiais com ligações metálicas ou iônicas (que não são direcionais).
Estrutura Cristalina
Estrutura Cristalina dos metais 
Três são as estruturas cristalinas mais comuns em metais: cubica de corpo centrado, cubica de face centrada e hexagonal compacta.
Próxima aula: 
Tipos de Aços (estruturais, ligas e epeciais) e Ferro fundido
Estudar apostila: JOSE, A. Guimarães, J; Tecnologia dos materiais I: novos materiais para a construção mecânica. Rio de Janeiro, 2005.
E-mail da turma: materialmecanica2017.1@gmail.com 
Senha: estacio2017
Referências: 
- JOSE, A. Guimarães, J; Tecnologia dos materiais I e II: novos materiais para a construção mecânica. Rio de Janeiro, 2005.
- CALLISTER JÚNIOR, William D. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002.