Ligas metalicas (1)

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INSTITUTO DE ENSINO E PESQUISA OBJETIVO – IEPO 
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
LIGAS METÁLICAS 
 
 
 
 
Semestre 2019.2 / Turma EC2P32 
 
 
 
Acadêmicos: Júlia Magalhães; Laryssa da Silva; Tamires dos Santos; Vitor Luiz Pacheco. 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do IEPO-PALMAS: No módulo da 
disciplina de Química Básica, Ministrada pela professora Leda Teresinha de Freitas e Silva, 
coube-nos a tarefa de elaborar uma pesquisa, cujo tema é: Ligas Metálicas-Aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PALMAS-TO 
2019/02 
 
 
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OBJETIVO 
 
Este trabalho consiste no estudo de vários objetivos alvitrados pelos acadêmicos, com o principal 
objetivo de descrever as ligas metálicas, assim como as particularidades e características. 
 
INTRODUÇÃO 
 
Existem ligas metálicas de diferentes propriedades e qualidades. Isso se deve ao fato de elas serem 
compostas de diferentes elementos e porcentagens elementares em sua constituição. Neste trabalho 
serão abordados alguns conceitos químicos, analíticos e as operações unitárias que envolvem ligas 
metálicas de diferentes propriedades. 
As ligas metálicas são produzidas quando há uma mistura de dois metais ou quando acontece uma 
mistura de um metal com um elemento não metálico, sendo aquecidas elas se fundem e após o 
esfriamento se solidificam. Isso acontece porque alguns metais puros não apresentam as 
características precisas para a produção de produtos utilizados na sociedade. 
 
DESENVOLVIMENTO 
 
TIPOS DE LIGA METÁLICA 
 
Prata 
 Um dos metais mais utilizados no ramo industrial e no cenário social, além de ser dúctil, maleável 
e ótimo condutor de eletricidade, a prata apresenta um alto potencial redutivo, ou seja, muito difícil 
de oxidar, uma das qualidades que mais chama a atenção atualmente, pois os fatores de difícil 
oxidação e resistência ao atrito são grandes formas de ter um bom desenvolvimento no ramo dos 
metais. 
Além disso, a prata apresenta uma característica antimicrobiana, visto que, desde a Roma antiga 
eram utilizados reservatórios de prata para armazenar o vinho e evitar que o mesmo azedasse, no 
âmbito cirúrgico não é diferente, a medicina se apossou da prata na utilização de suas ferramentas, 
pois além de ser germicida, também é muito difícil de oxidar, facilitando o trabalho de médicos e 
pacientes (no corpo humano, algumas proteínas contendo prata, são ótimos agentes anti-irritantes 
das membranas dos olhos, nariz e garganta). Seu uso também foi muito utilizado na liga de 
amálgama para obturações, porém esta liga foi suspensa pela sua toxidade na liberação do mercúrio 
em forma de gás. 
Suas aplicações são vastas, desde a área da saúde apresentado no parágrafo acima, até indústrias 
automobilísticas, fotografias, lentes monocromáticas, revestimento de explosivos e principalmente 
no comércio de joias como metal precioso. 
 
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A prata pode ser extraída a partir de minérios como a galena, entretanto, a maior parte deste minério 
é ocupado por chumbo e cobre. A maior concentração de prata encontra-se no continente 
americano, além disso, a prata também pode ser obtida através da solução de nitrato de prata com o 
fio de cobre, formando cristais de prata. Na radiologia, as chapas radiográficas são reveladas a partir 
de reações com os micro cristais de haletos de prata, no qual, sua estrutura é modificada a partir da 
emissão dos raios x, transformado em uma imagem latente. Mas para não ter tanto desperdício de 
prata, é utilizado o método de reciclagem a partir da extração da prata nas chapas radiográficas. 
Ferro 
 Elemento químico de grande utilidade, pois ele está composto em vários objetos na sociedade, seja 
na sua forma pura ou na liga metálica aço. Este elemento é usado cerca de 4000 a 3500 a.C, sendo 
obtido por meio de meteoros e era considerado raro. Mesmo sendo o quarto elemento mais 
abundante da terra, não é encontrado isolado na natureza, e sim em minérios como hematita (Fe2O3 
– imagem abaixo), magnetita (Fe3O4), siderita (FeCO3), limonita (Fe2O3.H2O) e pirita (FeS2). E a 
partir deles o metal ferro pode ser produzido. A siderúrgica é responsável pela obtenção deste 
elemento e do aço. 
Propriedades físicas e químicas: 
● Numero atômico: 26; 
● Massa molar: 55,845 g/mol; 
● Ponto de fusão: 1535ºC; 
● Ponto de ebulição: 2862 ºC. 
Aço 
 Liga metálica composta principalmente pelo minério ferro, que teve sua primeira fabricação na 
Anatólia. Cerca de 1000 a.C teve o avanço de fabricação de ferro espalhado pelo mundo. Este 
minério era encontrado com bastante facilidade na natureza. 
Antigamente o aço era produzido em fornos em forma de torrões ou pedaços sólidos, sendo 
aquecidos em forma de barras de ferro e assim possuindo maleabilidade e pedaços de escória e 
carvão. 
Por volta de 900 anos a.C os egípcios já fabricavam relativamente o aço para a produção de espadas 
e facas. 
Hoje em dia o aço é uma liga de grande importância em muitas aplicações na sociedade, como em 
máquinas, construções e ferramentas. 
 
Tipos de aço 
 Aço Comum: Se trata de uma liga composta por 98,5% de ferro, 0,08 a 0,2% de carbono, silício, 
enxofre e oxigênio. Suas impurezas fazem com que ele seja oxidável e quebradiço quando entra em 
contado com o oxigênio e a umidade do ar. 
 
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Aplicações: 
● Produção de peças metálicas em altas trações; 
● Produção de outras ligas metálicas; 
● Ferrovias; 
● Meios de transporte em geral; 
● Construções: colunas, passarelas, pontes, etc; 
● Obras de arte; 
● Ferramentas hospitalares e etc. 
 
Aço Inox 
 O aço inox é uma liga metálica composta por 74% de aço, 18% de cromo e 8% de níquel. Sua 
característica principal é o fato de ser inoxidável, e isso acontece por causa da liga de cromo na sua 
composição, pois ele reage com o oxigênio do ar, formando o óxido de cromo (|||), originando uma 
película de proteção à umidade do ar, sem perder a qualidade e brilho. 
 
Aplicações: 
● Cestos de máquinas de lavar; 
● Armários de cozinha; 
● Fornos elétricos; 
● Talheres; 
● Peças de carro; 
● Brocas e etc. 
 
Aço rápido 
 Composto por 0,67 a 1,3% de carbono, 5 a 12% de cobalto, 3,75 a 4,5% de cromo, 0,3% de 
manganês, 4 a 9% de molibdênio, 2 a 20% de Tungstênio e 1 a 5% de vanádio. A principal 
característica que o faz diferente dos demais é o alto teor de carbono, aumenta sua dureza e 
resistência a altas temperaturas de 500-600°C. 
 
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Aplicações: 
● Utilizado para cortar aços com menor teor de carbono; 
● Confecção de ferramentas para furação; 
● Brochamento e fresamento. 
 
Propriedades físicas e químicas: 
● Alta resistência ao revenimento; 
● Elevada dureza a quente ou dureza ao rubro; 
● Alta resistência à abrasão. 
 
Influência de Carbono nas Ligas de aço-carbono 
 ● De 0,05% a 0,15% (Extra Macio) 
 ● De 0,15 a 0,30% (Macio) 
 ● De 0,30% a 0,40% (Meio-Macio) 
 ● De 0,40% a 0,60% (Meio-Duro) 
 ● De 0,60% a 1,50% (Duro e Extra Duro) 
 
Ouro 
Características 
Amarelo brilhante, denso, maleável, dúctil, bom condutor elétrico e não oxida facilmente, a única 
substância que oxida o ouro é água regia compostopor ácido nítrico com ácido clorídrico 1:3, 
conhecido popularmente como água de piranha. 
 
Aplicações 
O ouro tem diversas aplicações, entre elas, em indústrias, automóveis e fabricação de joias. 
Utilizada em sua liga metálica, outros componentes, como a prata, níquel, cobre e entre outros, pois 
o ouro puro não é utilizado por causa da sua propriedade muito maleável, ou seja, deforma a peça 
com facilidade. 
O Termo quilates serve para indicar a porcentagem de teor ouro puro em tal material. O chamado 
24 quilates significa que existem 24gramas de ouro naquela peça, em uma escala de quilates. 24k é 
 
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o equivalente de 100% de ouro, porém é dúctil demais para ser utilizado em joalherias. O ouro de 
18 quilates significa que em cada 24 gramas do material, 18gramas são de ouro e o restante de prata 
ou cobre. 
Outro termo utilizado é o ouro baixo onde em sua composição é utilizado menos ouro, tendo como 
exemplo o 12 quilates de ouro e seu restante de cobre, deixando o material mais avermelhado e com 
maior facilidade de oxidação. É usado também na medicina em fios de ouro, pela sua bio 
compatibilidade com o corpo humano, por permanecer inerte e não reagir com as substâncias do 
corpo. 
 
Propriedades físicas e químicas 
● Número atômico: 79 
● Peso atômico: 196,967 
● Ponto de fusão: 1.063º C 
● Ponto de ebulição: 2.966º C 
● Densidade: 19,3 (20º C) 
 
Cobre 
O cobre é um metal importantíssimo para as tecnologias e para a sociedade moderna atual, este que 
tem como seu símbolo na tabela periódica sendo Cu (do latim cuprum) numero atômico 29 e massa 
63, este metal que a temperatura ambiente é encontrado no estado sólido. Dentre as características 
que destacam esse metal na indústria, podemos citar: Alta condutividade elétrica, ductilidade e sua 
alta maleabilidade quando comparado a outros metais. 
 
Aplicações industriais 
Podemos destacar três principais aplicações do cobre na indústria: 
Tubulações: 
Devido à alta ductilidade e resistência do cobre, a aplicação deste metal na fabricação de tubulações 
é muito explorada pela indústria, sendo que o cobre se enquadra muito bem neste segmento, pois 
além das características mencionadas o cobre tem grande resistência mecânica, a corrosão, 
condutividade térmica e grande facilidade para soldagens o que contribui para sua manutenção. 
 
Energia Solar: 
Uma maneira diferente de células fotovoltaicas para obtenção de energia solar é o emprego de 
placas de cobres que transformam 40% a 60% do calor obtido em energia elétrica. 
 
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Indústria automotiva: 
Uma das aplicações mais comuns do cobre é na indústria automobilística, pois este se encontra nos 
fios, conectores, freios, rolamentos, radiadores e até mesmo no próprio motor. Por exemplo, um 
carro chega a possuir 1,5 km de fios de cobre, podendo aumentar esse valor dependendo do 
tamanho do automóvel. 
Latão 
O latão é uma liga metálica de cobre e zinco com porcentagens deste último entre 5% e 45%, 
dependendo do tipo de latão. É bastante maleável (mais que o cobre ou o zinco separadamente), 
dúctil, resistente a impactos e um bom condutor de energia térmica e energia elétrica. Possui um 
ponto de fusão relativamente baixo e pode ser fundido facilmente em pequenos fornos 
especializados. 
O metal predominante no latão é o cobre, apresentando, geralmente, mais de 50% do total da liga. O 
zinco, por sua vez, compõe entre 5 e 45% do latão, quantidade que dita algumas características 
importantes dessa liga. O ponto de fusão, por exemplo, é inversamente proporcional ao teor de 
zinco, ou seja, quanto mais zinco tiver o latão, mais baixo é o seu ponto de fusão, o que facilita o 
processo de fundição. A cor do latão também varia conforme sua composição, podendo apresentar 
desde uma coloração fortemente acobreada até amarela clara, passando pela cor de ouro, 
avermelhado e amarelo brilhante. 
As utilizações do latão são vastas e compreendem uma série de segmentos industriais. Essa liga 
metálica é aplicada, por exemplo, à fabricação de tubos de condensadores, armas, cartuchos de 
munição, torneiras, rebites, núcleos de radiadores, instrumentos musicais de sopro, aparelhos 
médicos e cirúrgicos, ornamentações, joias e bijuterias, terminais elétricos, tachos e bacias, moedas, 
parafusos, arames, vergalhões, válvulas, rodas para carro, entre outros. 
 
Bronze 
O bronze é uma liga metálica homogênea composta pela mistura de cobre e estanho, podendo 
conter porções de outros elementos, com objetivos específicos pra cada uso. Apresenta-se na forma 
de um metal quase dourado, é maleável e dúctil, possuir características bastante peculiares, seu 
nome tem origem persa “biring” e significa cobre. Quando exposto ao ar atmosférico por períodos 
prolongados é recoberto por uma camada castanha escura de óxidos dos metais envolvidos em sua 
composição. 
O bronze é uma liga metálica que possui inúmeros usos e os mais comuns são: 
● Industriais como a fabricação de parafusos, ferramentas, equipamentos para usinas, aparelhos 
elétricos, conexões hidráulicas, revestimento de motores, em engrenagens em função de sua 
resistência ao atrito e manter o engraxe, antigamente foi usado na fabricação de moedas. 
● Nas artes plásticas, como se tem visto no decorrer da história muitos artistas plásticos tem 
utilizado o bronze em suas criações, principalmente o povo do Egito antigo e os gregos, o 
bronze também utilizado na fabricação de sinos em virtude de sua ressonância, ou seja, emiti 
um som característico e agudo quando recebe toque ou pancada advindo de uma ferramenta; 
 
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● Na fabricação de instrumentos musicais, objetos de decoração em lápides para túmulos e em 
estátuas. 
 
Estanho 
O elemento Estanho pertence à classe dos metais, cujo símbolo é Sn e possui massa atômica = 
118,7 u. O estanho é maleável, pouco dúctil, de coloração branco-prateada, possui baixo ponto de 
fusão e é altamente cristalino. Este metal não se oxida facilmente e é resistente a corrosão. 
O estanho possui como principais minérios: Hematita e Cassiterita. Estas substâncias passam por 
uma purificação inicial e em seguida são reduzidas por fusão com carbono para formar o metal 
puro. 
 
Solda Branda 
Conhecida como solda branda, uma liga metálica constituída principalmente de estanho e chumbo 
que em geral apresentam ponto de fusão de 183°C. Tais ligas apresentam estes pontos de fusão 
quando possuem constituição de 20 a 98% de estanho. 
Composição comum na solda branda: 63% de estanho e 37% de chumbo. 
 
CONCLUSÃO 
Concluímos que as características de uma liga metálica são diretamente proporcionais com o metal 
que nela é encontrado. As abrangentes propriedades se manifestam também pelas porcentagens das 
substâncias contidas nessas ligas, portanto tornando-a mais ou menos dura, brilhante ou pouco 
brilhante e colorações distintas que podem apresentar. 
 
BIBLIOGRAFIA 
FOGAÇA. J. R. V. Ligas metálicas, Disponível 
em: http://www.mundoeducacao.com/quimica/ligas-metalicas.htm Acesso em: 18 de Setembro de 
2019. 
METÁLICA. P. O cobre e suas aplicações, Disponível em: http://www.metalica.com.br/o-cobre-e-
suas-aplicacoes Acesso em 18 Setembro de 2019. 
SANTOS. L. R. Bronze, Disponível em: http://www.infoescola.com/quimica/bronze/ Acesso em: 
18 de Setembro de 2019. 
BöHLER. Aço rápido, Disponível em: http://www.bohler-brasil.com.br/br/b_1175.php Acesso em 
19 deSetembro de 2019.INTRODUÇÃO
	DESENVOLVIMENTO
	Prata
	Ferro
	Propriedades físicas e químicas:
	Aço
	Tipos de aço
	Aplicações:
	Aço Inox
	Aço rápido
	Aplicações:
	Propriedades físicas e químicas:
	Influência de Carbono nas Ligas de aço-carbono
	Características
	Aplicações
	Propriedades físicas e químicas
	Aplicações industriais
	Tubulações:
	Indústria automotiva:
	Latão
	Bronze
	Solda Branda