AULA_5_INFLUÊNCIA_DOS_ELEMENTOS_DE_LIGA

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BELO HORIZONTE – UNIBH 
 
 
ENGENHARIA MECÂNICA 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA 
 
AULA 5 
 
 
 
 
Profª :Christianne Garcia Rodrigues 
E-mail: christianne.rodrigues@prof.unibh.br 
 
 
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EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA 
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PARA COMEÇAR.... 
 
O QUE SÃO ELEMENTOS DE LIGA? 
 
 São os elementos químicos formadores das ligas metálicas , que são 
materiais de propriedades semelhantes às dos metais e que contêm pelo 
menos um metal em sua composição. 
Ouro 
Aço inoxidável Bronze 
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De um modo geral, ao introduzir-se elementos de liga nos aços, 
visam os seguintes objetivos: 
 
· Alterar as propriedades mecânicas; 
· Aumentar a usinabilidade; 
· Aumentar a temperabilidade; 
· Conferir dureza a quente; 
· Aumentar a capacidade de corte; 
· Conferir resistência à corrosão; 
· Conferir resistência ao desgaste; 
· Conferir resistência a oxidação; 
· Modificar as características elétricas e magnéticas; 
. Melhorar a soldabilidade. 
EFEITO DOS ELEMENTOS DE LIGA NOS AÇOS 
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QUAL A IMPORTANCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NOS AÇOS 
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SOLUÇÕES SÓLIDAS 
• É um sólido constituído de dois ou mais elementos dispersos 
atomicamente em uma única fase. 
 
• Podem ser de dois tipos: 
 
▫ SUBSTITUCIONAIS: os átomos do soluto (impureza) tomam o lugar dos 
átomos do solvente. 
 
▫ Exemplo: Cu + Zn. 
 
Cobre 
Zinco 
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SOLUÇÕES SÓLIDAS 
▫ INTERSTICIAIS: os átomos de impureza ocupam os interstícios entre os 
átomos do solvente. O raio atômico do soluto deve ser substancialmente 
menor do que o do solvente. Concentração máxima: <10%. 
 
▫ Exemplo: Fe- + C (FERRITA). 
 
Ferro 
Carbono 
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Cromo: Forma carbonetos 
Tungstênio (w): Forma carbonetos muito duros 
Molibdênio: Influência na estabilização do carboneto 
Vanádio: Forma carbonetos 
ELEMENTOS DE LIGA FORMADORES DE 
CARBONETOS 
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ELEMENTOS DE LIGA NÃO FORMADORES DE 
CARBONETO 
SILÍCIO 
 
MANGANÊS 
 
NÍQUEL 
 
COBRE 
 
COBALTO 
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CARBONO 
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CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS 
• Aço carbono: aço que não contém elementos de liga além dos teores residuais 
admissíveis e no qual os teores de manganês e silício não ultrapassam os limites 
máximos de 1,65% e 0,30% respectivamente. 
• Aço baixo carbono: aço carbono com teor nominal de carbono inferior ou igual a 
0,25%. 
• Aço médio carbono: aço carbono com teor nominal de carbono superior a 0,25% e 
inferior ou igual a 0,60%. 
• Aço alto carbono: aço carbono com teor nominal de carbono superior a 0,60%. 
 
Ferrita Perlita 
Cementita 
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VARIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS COM O TEOR DE 
CARBONO 
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Ensaio de tração 
Máquina de Tração EMIC 
DL 60000 
Tensão
Temperado
Revenido
Recozido
Deformação 
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 Aço x Ferro Fundido 
• AÇO 
• Ligas Ferro – Carbono 
• 0,008 e 2,11% de C 
• Dúctil 
• Forjamento 
• Laminação 
• Extrusão 
 
 
• FERRO FUNDIDO 
• Ligas Ferro – Carbono 
• 2,06% e 6,67% de C 
• Frágil, dureza variável 
• Fundição 
Ferro fundido nodular. Grafita esferoidal 
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DIAGRAMA DE FASES FE – FE3C 
CE = C + (Mn)/6 + (Cr+Mo)/5 + (V+Ni+Cu)/15 
Análise dos resultados: 
CE < 0,4 não é temperável e de fácil soldagem; 
CE > 0,4 é temperável e exige cuidados especiais na soldagem. 
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ELEMENTOS DE LIGA 
FORMADORES DE CARBONETOS 
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ELEMENTOS DE LIGA NÃO 
FORMADORES DE CARBONETOS 
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ADIÇÃO DOS ELEMENTOS DE LIGA NA MATRIZ 
METÁLICA /AÇO 
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Cromo 
mineral crocoíta 
ELETRODOMÉSTICOS: 
geladeiras, fogões, máquinas de 
lavar roupas. 
UTENSÍLIOS DOMÉSTICOS: 
panelas, baixelas, talheres, pias. 
CUTELARIA: 
facas, bisturis, 
tesouras... 
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AÇOS CRIOGÊNICOS 
Tubulações em aço inóxidável com níquel 
NÍQUEL 
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MANGANÊS 
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SILÍCIO 
Válvula redutora de pressão com aço silício Chapas de aço silício 
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SILÍCIO 
O Br-800 tinha um motor fundido em liga de alumínio-silício 
Fabricada com material de liga leve e silício é 
também endurecida com tratamento de níquel 
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Gurgel Guerreiro – 
Fazenda Santa Rosa 
17/06/2012 
Dois cilindros opostos 
0.8l – 120km/h - 25 km/l 
Motor sem correias e nem 
distribuidor 
Fábrica fechada a 11anos 
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PROJETO DE UM ESTUDANTE VISIONÁRIO - PROJETO DE FORMATURA 1949 
JOÂO CONRADO DO AMARAL GURGEL – PRODUZIU 40.000 VEÍCULOS 
“O SONHO DE CARRO GENUINAMENTE BRASILEIRO AINDA NÃO ACABOU” 
 PROF. MOTA 
Gurgel. Uma história de Fibra 
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GULGEL BR 800 RODANDO NO RECIFE 
"fábrica de sonhos", a "multinacional" de engenheiro 
João Amaral Gurgel, fechada desde 1994 
Falecimento Eng. João Gurgel - Jornal Nacional 31/01/09 
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TRAÇÃO 4X4 
Cambio de até 9 marchas foram criados para reduzir o consumo 
RANGE ROVER EVOQUE 
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CÂMBIO AUTOMÁTICO CVT 
A sigla CVT significa: Continuous Variable Transmission, ou “Transmissão 
com Variação Contínua”. 
Como a transmissão é contínua o motor trabalha perto da melhor condição 
de consumo o tempo todo, isto é trás economia de combustível 
CVT 
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TUNGSTÊNIO 
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MOLIBDÊNIO 
O Kalinin K-7 apresentava uma 
 estrutura em aço-molibdênio 
soldado e revestida em alumínio Pratinho de mola em aço cromo-
molibdênio EMPI 
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COBALTO 
• Influência nas Propriedades : Forma carbonetos 
(fracamente) e não desloca a curva TTT conforme os outros 
elementos de liga. 
• Influência na estrutura : Aumento da dureza, da resistência à 
tração, da resistência à corrosão e à erosão. 
• Aplicações : Aços rápidos e elementos de liga em aços 
magnéticos. 
• Produtos : Lâminas de turbina de motores a jato 
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Cobalto 
Aumenta a dureza do aço sob altas temperaturas. 
 
 
 
 
 
Caldeira Simili 12HF 
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COBALTO 
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Quando aços AUSTENÍTICOS (como 304 ou 316) são aquecidos na faixa de 450⁰ a 850 
⁰C, ou resfriados lentamente nesta faixa ocorre uma descromização, precipitação de 
carbonetos de cromo Cr23C6, ao longo dos contornos de grão. 
Este fenômeno é denominado SENSITIZAÇÃO responsável pela CORROSÃO 
INTERGRANULAR. 
OS AÇOS INOXIDÁVEIS TAMBÉM SOFREM CORROSÃO? 
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Micrografia de um aço inox. 
com corrosão intergranular 
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RESPOSTAS 
 
QUESTÃO 32 – A 
QUESTÃO 37 - A