Prévia do material em texto
ATIVIDADE PRATICA TECNOLOGIA DOS MATERIAIS Rafael Ricardo Behrend RU:1370862 Os materiais selecionados foram os seguintes: Material Metálico: Aço. Material Plástico: Polietileno. Material Cerâmico: Vidro. O equipamento escolhido para o trabalho foi um arrastador de corrente de um precipitador eletrostático para extração de cinza proveniente da queima de uma caldeira de força. Os materiais selecionados para o trabalho foram os seguintes: Material metálico: Apas de aço inox austenítico, esta é responsável pelo arraste do material e limpeza do arrastador; Material polimérico: aleta de poliuretano, responsável pela proteção dos cantos inferiores do sistema de arraste e diminuir o atrito das Apas contra as laterais do equipamento; Material cerâmico: vidro de inspeção do arrastador; Material Metálico As propriedades mecânicas,elétricas e térmicas oriundas da ligação metálica se caracterizam por terem um mar de elétrons segurando cátions em uma estrutura,sendo esses elétrons livres, esse tipo de ligação interfere nas propriedades dos metais da seguinte forma: Os metais possuem propriedades mecânicas e ponto de fusão variável em função da quantidade de elétrons de valência envolvidos na ligação. Como possuem elétrons livres são bons condutores de calor e eletricidade. Ligas Metálicas As ligas metálicas consistem numa união de dois ou mais metais entre si ou de um ou mais metais com um ou mais não metais. Assim, metais como ferro, cromo, níquel, molibdênio podem fazer ligações entre eles e com o carbono,o enxofre,o manganês e outros metais e não metais. De acordo com os elementos que as constituem, as ligas metálicas podem ser divididas em duas classes: (a) – Ligas Ferrosas (b) – Ligas não Ferrosas As ligas metálicas representam mais de 90% dos materiais usados em engenharia, sendo usadas em todas as áreas, seja na construção civil, em instalações e equipamentos industriais, na indústria de linha branca, na indústria automotiva, geração e transmissão de energia elétrica, tintas, instrumentos cirúrgicos e etc. As ligas ferrosas se dividem em aços e ferros fundidos níquel, molibdênio podem fazer ligações entre eles e com o carbono, o enxofre, o manganês e outros metais e não metais. De acordo com os elementos ligados que as constituem, as ligas metálicas podem ser divididas em duas classes: AÇO Aços são ligas ferrosas com carbono ligado ao ferro, que se dividem conforme a composição química ou aplicação. Com relação à composição química, se dividem em aços carbono e aços liga. Tanto os aços carbono como os aços liga apresentarão em suas composições outros elementos metálicos e não metálicos oriundos ou do processo de fundição ou por adição intencional, visando a melhoria de alguma propriedade. ESTRUTURA CRISTALINA A estrutura cristalina do aço é uma estrutura de um cubo com um átomo central e um de átomo em cada vértice, possuindo o equivalente a 2 átomos dentro da célula unitária cúbica, um vez que t em 1 inteiro no centro de 8/8 nos vértices, que somando constituem 2 átomos. Isso se deve a forma com que os planos de átomos foram se empilhando no processo de solidificação da liga fundida. Esse empilhamento gera uma ocupação em volume na célula cúbica expressa como FATOR DE EMPACOTAMENTO (FE). No caso da estrutura CCC, o FE é de 0,68, ou seja, 68% do volume interno d a célula cúbica é preenchida por átomos, ficando com 32% de vazios, o que confere a estrutura maleabilidade. PROPRIEDADES MECÂNICAS As ligas metálicas ferrosas apresentam, conforme já descrito anteriormente, propriedades mecânicas variáveis em função da estrutura cristalina e composição de liga. Para trabalharmos esses conceitos, é necessário definir primeiro as propriedades de interesse em projetos de engenharia. Essas propriedades são: Dureza – é a capacidade do material de resistir a penetração de corpos rígidos. É diretamente relacionada com a densidade de átomos no interior do material. É uma liga de ferro e outros elementos, apresenta propriedades físico-químicas superiores aos aços comuns, sendo a alta resistência à oxidação atmosférica a sua principal característica. Principais elementos de liga do aço inoxidável autêntico: Cromo: é o elemento mais importante da liga, pois é o principal responsável pelo aumento da resistência a corrosão e oxidação. Níquel: E tido como o principal estabilizador da austenita. Também aumenta a resistência do aço a corrosão. Carbono: apesar de aumentar a resistência mecânica do aço, sua presença pode ocasionar a corrosão Inter granular mesmo para os baixos teores utilizados. Molibdênio: melhora a resistência a corrosão e aumenta a resistência mecânica em trabalhos a quente. Manganês: também atua como estabilizador d a austenita. Possui pequena influência na resistência a corrosão e diminui os efeitos devidos a presença do S na liga . Propriedades do material: alta resistência à corrosão; resistência mecânica adequada; facilidade de limpeza/baixa rugosidade superficial; aparência higiênica; material inerte; facilidade de conformação; facilidade de união; resistência a altas temperaturas; resistência a temperaturas criogênicas (abaixo de 0 °c); resistência às variações bruscas de temperatura; acabamentos superficiais e formas variadas; relação custo/benefício favorável; baixo custo de manutenção. MATERIAL PLASTICO Os plásticos, em especial os mais usados atualmente, que são os Polietilenos (PE), Polipropilenos (PP), Poliestirenos (PS), Poli cloretos de Vinila (PVC) e o s Poliésteres (PET), os quais são chamados de comanditeis devido à sua grande produção e aplicação. Introdução Os materiais plásticos vêm sendo utilizados há muitos anos em substituição a diversos tipos de materiais — como o aço, o vidro e a madeira — devido às suas características de baixo peso, baixo custo, elevada resistência mecânica e química, facilidade de aditivação e, ainda, por serem 100% recicláveis. O plástico tem seu nome originário do grego plásticos que significa ―capaz de ser moldado‖. É um material de origem natural ou sintética, obtido a partir dos derivados de petróleo, de reciclagem e de fontes naturais, como a seiva de árvores. Os plásticos f azem parte da família dos polímeros, que são macromoléculas caracterizadas pela repetição múltipla de uma ou mais unidades químicas simples: os monômeros, sendo unidas entre si por reações de polimerização. Material polimérico - poliuretano Poliuretano é um polímero produzido pela reação de poliadição de um isocianato (di ou poli funcional) com um poliol e outros reagentes como: agentes de cura ou extensores de cadeia. Neste polímero o uretano é a molécula que se repete, sendo que sua estrutura é composta por quatro tipo de átomos ( dois oxigênios, um nitrogênio, um carbono e um hidrogênio) distribuídos de certa forma. Sua estrutura pode ser cristalina ou amorfa, dependendo da aplicação que se usara o poliuretano, conforme sua aplicação pode chegar a 90% de sua estrutura ser cristalina. Propriedades do material: Menorpeso; menos ruído; menor custo de fabricação; resistência à corrosão; resistência a abrasão; resistência ao corte e ao rasgo; resistência a óleo; resistência a grandes carregamentos; grande variedade de durezas; pode ser fundido; resistente a ozônio; resistente à micro-organismos; alta ou baixa histerese; alta ou baixa resiliência. Material cerâmico - vidro de inspeção O vidro é uma substância sólida e amorfa, que apresenta temperatura de transição vítrea. No dia a dia o termo se refere a um material cerâmico transparente geralmente obtido com o resfriamento de uma massa líquida à base de sílica. Em sua forma pura, o vidro é um óxido metálico super. esfriado transparente, de elevada dureza, essencialmente inerte e biologicamente inativo, que pode ser fabricado com superfícies muito lisas e impermeáveis. Estas propriedades desejáveis conduzem a um grande número de aplicações. No entanto, o vidro geralmente é frágil, quebra -se com facilidade. O vidro comum se obtém por fusão em torno de 1.250 °C de dióxido de silício, (SiO2), carbonato de sódio (Na2CO3) e carbonato de cálcio (CaCO3). O vidro é um material frágil, porém não fraco. Ele tem grande resistência a ruptura, podendo mesmo ser utilizado em pisos, é duro e rígido, porém não tenaz, não sendo apropriado para aplicáveis sujeitas a impactos. Propriedades do material: reciclável; transparência (permeável a luz); dureza; impermeável a fluidos; ótimo isolante elétrico; baixa condutividade térmica; vida útil prolongada; reflexão; índice de refração; resistência a abrasão; durabilidade química; resistência ao fogo; densidade isolamento acústico. Sugestão de troca de material O material que eu sugiro a troca é o vidro, já que o equipamento trabalha com cinza proveniente da queima mas em temperatura ambiente podendo assim substituir os visores laterais do arrastador que são de vidro por visores de um material polimérico,acrílico.Como o vidro é utilizado para inspeção e visualização do sistema de arraste do equipamento o acrílico terá um melhor desempenho nesse caso, pois é mais fácil o seu manuseio, também é transparente e tem maior resistência ao impacto que o vidro, sem contar o custo, que é bem mais barato que o vidro. Propriedades do material: cristalino e transparente (tem transmissão de luz de 92%, sendo superior ao vidro e os demais plásticos; resistência ao impacto; naturalmente resistente aos raios UV; durabilidade (cerca de 10 anos resistindo a sol, chuvas, tempestades e todo tipo de intempéries); facilidade de adquirir formas (corte, furo, moldado); maleabilidade sendo mais fácil e rápida a sua substituição nas “paradas” para manutenção.