CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS METÁLICOS E NÃO METÁLICOS

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CEDUP HERMANN HERING 
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS METALICOS
E NÃO METALICOS
EQUIPE: MATHEUS KISLIKOSKI MATIOLI NUNES
PEDRO HENRIQUE SANTANA SIMPLICIO
 BLUMENAU
2018
CEDUP HERMANN HERING
ALUNO: MATHEUS KISLIKOSKI MATIOLI NUNES 
 PEDRO HERNRIQUE SANTANA SIMPLICIO 
CURSO: MECANICA 102
DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECANICA 
PROFESSOR: ALESSANDRO JUNIOR DE CARVALHO 
COORDENADOR: CLAUDIO 
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS METALICOS
E NÃO METALICOS
BLUMENAU
2018
SUMÁRIO
CAPITULO 1: CLASSIFICAÇÃO DOS METAIS 
1-INTRODUÇÃO	1
2-AÇO 	2
2.1- AÇO	3
2.2-AÇO	4
2.3-TABELA DE CLASSIFICAÇAO DE AÇO 	5
3-FERRO FUNDIDO	6
3.1FERROFUNDI DO BRANCO................................................................................................7
3.2- Ferrofundido austemperado..........................................................................................8
3.3- Classificação dos ferros fundidos segundo a ABNT........................................................9
4-Aluminio...........................................................................................................................10
4.1-Aluminio........................................................................................................................11
4.2-Tipos de liga..................................................................................................................12
CAPITULO 2: CLASSIFICAÇÃO DOS NÃO METAIS:
5-CERAMICA E MADEIRA....................................................................................................13
6-MATERIAIS PLASTICAS......................................................................................................14
7- Borracha (Elastômero)....................................................................................................15
8-CONCLUSÃO....................................................................................................................16
9-BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................1
Introdução:
 No presente trabalho iremos conhecer sobre os seguintes assuntos: aços, ferros fundidos, ligas de alumínio e matérias não metálicos, este conteúdo está organizado em dois capítulos, o principal objetivo deste trabalho é conhecer a classificação de cada um deles que serão uteis em diversas situações.
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Aço:
 Pode ser um elemento, uma substancia ou uma liga metálica caracterizado pela sua boa condutividade térmica e elétrica, geralmente apresentando uma cor prateada ou uma amarelada, e uma elevada dureza. Qualquer metal pode ser definido também como um elemento químico que forma aglomerados de átomos com caráter metálico. 
 O aço é uma liga metálica formada principalmente de ferro e carbono, possui maior aplicação que o próprio ferro e pode ser usado para produzir outras ligas.
 O aço é uma liga metálica composta por aproximadamente 98,5% de Fe (ferro), 0,5 a 1,7% de C (carbono) e traços de Si (silício), S (enxofre) e P (fósforo). Portanto, o seu componente principal é o metal ferro, que, conforme mostrado no texto “Ferro”, é obtido em siderúrgicas por meio do seu principal mineral, a hematita, Fe2O3. A palavra “siderurgia”, que vem do grego, significa “trabalho feito sobre o ferro” e trata-se, em geral, de um campo específico da metalurgia que transforma o ferro em aço.
 O ferro obtido nas siderúrgicas não é puro, mas possui de 2 a 5% de carbono em sua constituição e é chamado de ferro-gusa. Assim, antes de ser transformado em aço, o ferro precisa ser purificado. Uma das formas de se fazer isso é por injetar gás oxigênio no interior do alto-forno onde o ferro é produzido. O carbono reage, então, com o oxigênio e forma dióxido de carbono (CO2), que é um gás que se desprende, separando-se do ferro. 
 O ferro usado para fazer o aço fica com a porcentagem de carbono mencionada, cerca de 0,5 a 1,7%. Essa liga metálica possui cor branco acinzentada, ponto de fusão próximo de 1 300 ºC e densidade igual a 7,7 g/cm3. 
 Atualmente, a obtenção do ferro é pequena em relação à produção de aço. Em 2008, por exemplo, a produção anual de aço passou de um bilhão de toneladas em todo o mundo. O aço possui maior preferência em razão de suas ótimas propriedades, como poder ser trabalhado pela forja, laminação e extrusão, o que é difícil de ser feito com o 
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ferro metálico; possui também maior tenacidade (resistência mecânica) e maior dureza (capacidade de riscar outros materiais – propriedade levada em consideração ao se usar aço em objetos de corte). Outro ponto a seu favor é seu baixo custo em relação a outros metais e ligas metálicas que também possuem boa resistência mecânica. 
 O ferro e o aço são aplicados em diversos materiais com que temos contato no cotidiano, tais como panelas, caldeiras, palhas de aço usadas para limpeza e polimento, mesas, portões, carrocerias, rodas de automóveis, pontes, pregos, parafusos, alicates etc. Uma de suas principais aplicações tem sido na construção civil, como no concreto armado, que é um concreto em estruturas de aço. Essa estrutura, além de diminuir o tempo da construção e o custo da obra com mais materiais que seriam gastos, também permite que sejam construídos vários andares, pois é o aço que fornece a resistência à tração ou à força perpendicular ao edifício, como a força dos ventos.
 Além disso, o aço pode ser aplicado na fabricação de outros tipos de ligas metálicas com diferentes propriedades que podem ser utilizados de acordo com a necessidade.
 Como exemplo, temos o aço inoxidável, que é composto de 74% de aço comum, 18% de Cr (cromo) e 8% de Ni (níquel). Como o próprio nome diz, o aço inoxidável não se oxida ou não sofre corrosão facilmente, como ocorre com o ferro. Isso ocorre em razão da presença de cromo em sua constituição, pois esse metal reage com o oxigênio do ar e forma uma fina e invisível camada de óxido de cromo que dificulta que o ferro sofra corrosão, formando a ferrugem. O aço inoxidável é muito utilizado em talheres, utensílios de cozinha e em decoração.
 Essa propriedade de praticamente não se oxidar é muito importante, pois calcula-se que uma parcela maior que 30% do aço produzido no mundo seja usado para reposição de peças e partes de equipamentos e instalações que são deterioradas pela corrosão, o que causa grandes prejuízos econômicos, sociais e ambientais.
 Outra liga é a chamada de invar, que possui 64% de aço e 36% de Ni (níquel). Há também a platinite, formada por 54% de aço e 46% de Ni. Ambas possuem como principal propriedade o baixo coeficiente de dilatação, sendo que a primeira liga é usada em pêndulos, cronômetros, réguas graduadas e tubos de televisor. Já a platinite é usada em partes metálicas soldadas ao vidro nas lâmpadas incandescentes 3
Há também o aço que possui 94% de Fe (ferro), 5% de W (tungstênio) e 1% de C (carbono), que é extramente duro, sendo usado em ferramentas de corte. podemos citar a liga formada por 86% de Fe (ferro), 13% de Mn (manganês) e 1% de C (carbono). Sua propriedade principal é a dureza, sendo usada em trilhos.
 Aços-ao-carbono, aços fundidos e ferros fundidos não-ligados: Estes materiais, apresentando teores básicos de elementos decorrentes do processo de fabricação (Si < 0,5%, Mn < 0,8%, Cu < 0,25% e Al < 0,1%, em peso), são classificados por uma letra C que indica se tratar de aço-ao-carbono e dois números que indicam o teor de carbono multiplicado por 100. Letras adicionais podem completar a especificação (ex.: k = pequenos teores de P e S; G = recozido; N = normalizado; V = temperado e revenido; E = temperado e cementado; GS = aço fundido; ...). Exemplificando, o aço DIN C15 é um aço ao carbono contendo 0,15% C. Um segundo exemplo pode ser o aço DIN Ck45N, ou seja, um aço ao carbono com pequenos teores de P e S, apresentando 0,45% C, sendo fornecido no estado normalizado. A Tabela 11 apresenta os equivalentes dosaços da Tabela 7 segundo a norma DIN. Tabela 11 – Equivalentes dos aços da Tabela 7 segundo a norma DIN. Aço Equivalente ABNT 1008 DIN C8 ABNT 1010 DIN C10 ABNT 1015 DIN C15 ABNT 1020 DIN C20 ABNT 1025 DIN C25 ABNT 1035 DIN C35 ABNT 1045 DIN C45 ABNT 1060 DIN C60 ABNT 1084 DIN C84 ABNT 1095 DIN C95
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Ferro fundido:
 O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos à base de carbono e silício. Forma uma liga metálica de ferro, carbono (a partir de 2,11%), silício (entre 1 e 3%), podendo conter outros elementos químicos. Sua diferença para o aço é que este também é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, mas com percentagens entre 0,002 e 2,11%.
 Os ferros fundidos dividem-se em três tipos principais: branco, cinzento e nodular.
Índice:
1-Ferro fundido cinzento
2-Ferro fundido branco
3-Ferro fundido nodular
4-Ferro fundido maleável
5-Ferro fundido austemperado
6-Referências
 Ferro fundido cinzento:
 Entre os ferros fundidos, o cinzento é o mais comum, devido às suas características como baixo custo (em geral é fabricado a partir de sucata); elevada usinabilidade, devida à presença de grafita livre em sua microestrutura; Alta fluidez na fundição, permitindo a fundição de peças com paredes finas e complexas; e facilidade de fabricação, já que não exige equipamentos complexos para controle de fusão e solidificação.
 Este tipo de material é utilizado em larga escala pela indústria de máquinas e equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e outras. A presença de veios de tipos de matriz metálica (variações nos teores de perlita e cementita). Podem ser submetidos a tratamentos térmicos para endurecimento localizado, porém, em geral, são utilizados principalmente no estado bruto de fundição, podendo ainda ser normalizado ou recozido, por tratamento térmico.
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 Ferro fundido branco:
 Menos comum que o ferro fundido cinzento, o branco é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência à abrasão.
 Este tipo de ferro fundido não possui grafita livre em sua microestrutura. Neste caso o carbono encontra-se combinado com o ferro, resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão. Praticamente não pode ser usinado. A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material. É utilizado na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras e outros componentes similares.
 Ferro fundido nodular:
 O ferro fundido nodular é uma classe de ferro fundido onde o carbono (grafite) permanece livre na matriz metálica, porém em forma esferoidal. Este formato do grafite faz com que a ductilidade seja superior, conferindo aos materiais características que o aproximam do aço. A presença das esferas ou nódulos de grafite mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. Seu custo é ligeiramente maior quando comparado ao ferro fundido cinzento, devido às estreitas faixas de composição químicas utilizadas para este material.
 O ferro fundido nodular é utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitem de maior resistência a impacto em relação aos ferros fundidos cinzentos, além de maior resistência à tração e resistência ao escoamento, característica que os ferros fundidos cinzentos comuns não possuem à temperatura ambiente.
 Propriedades mecânicas dos nodulares: boa resistência mecânica à tração, boa ductilidade e resiliência, boa resistência à compressão.
Ferro fundido maleável
 Propriedades mecânicas dos maleáveis: alta resistência mecânica, baixa ductilidade e resiliência, boa resistência à compressão, fluidez no estado liquido o que permite a produção de peças complexas e finas. 7
A obtenção é feita a partir do ferro fundido branco e um tratamento termico chamado maleabilização, a peça do fofo branco fica submetido a uma temperatura de 900° a 1000° durante 30horas.
Aplicações: conexão para tubulações, sapatas de freios, caixas de engrenagens, cubos de rodas, bielas, alças de caixões etc.
Ferro fundido austemperado:
 Propriedades mecânicas dos austemperados: alta tenacidade e resistência mecânica à tração duas vezes superior ao nodular, e ductilidade igual aos nodulares, fácil usinabilidade.
Classificação dos ferros fundidos segundo a ABNT:
Ferro fundido cinzento:
FC-XXX (3 letras e um número de 3 dígitos)
FC: ferro fundido cinzento.
XXX: resistência a tração em MPa.
Ex.: FC-400 – ferro fundido cinzento com resistência a tração de 400MPa.
Ferro fundido nodular:
FE-XXXYY (2 letras e um número de 5 dígitos)
FE: ferro fundido nodular.
XXX: resistência a tração em MPa.
YY: percentual de alongamento.
Ex.: FE-42012 – ferro fundido nodular com resistência a tração de 420MPa, e alongamento de 12%;
Ferro fundido maleável de núcleo preto:
FMP-XXXYY (3 letras e um número de 5 dígitos)
FMP: ferro fundido maleável de núcleo preto. 8
XXX: resistência a tração em MPa.
YY: percentual de alongamento.
Ex.: FMP-35012 – ferro fundido maleável de núcleo preto com resistência a tração de 350MPa, e alongamento de 12%.
Ferro fundido maleável de núcleo branco:
FMBS-XXXYY (4 letras e um número de 5 dígitos)
FMBS: ferro fundido maleável de núcleo branco;
XXX: resistência a tração em MPa;
YY: percentual de alongamento;
Ex.: FMP-38012 – ferro fundido maleável de núcleo branco com resistência a tração de 380MPa, e alongamento de 12%;
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Alumínio
 O alumínio é um metal leve, macio e resistente. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. Não é tóxico como metal, não-magnético, e não cria faíscas quando exposto ao atrito. O alumínio puro possui tensão de cerca de 19 megapascal (MPa) e 400 MPa se inserido dentro de uma liga.
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 Sua densidade é aproximadamente de um terço do aço ou cobre. É muito maleável,muito dúctil, apto para usinagem e fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido. É o segundo metal mais maleável, sendo o primeiro o ouro, e o sexto metal mais dúctil. Por ser um bom condutor de calor, sendo muito utilizado em panelas de cozinha. Apesar do alumínio ser um metal encontrado em abundância na crosta terrestre (8,1%), raramente é encontrado livre.
 Uma das vantagens mais importantes do alumínio é o fato de poder ser transformado com facilidade. Pode ser laminado em espessura máxima de 200 mm e extrudado numa infinidade de perfis de seção transversal constante e de grande comprimento. O metal pode ser também forjado ou impactado. Arames de alumínio podem ser trefilados a partir de vergalhões que dão origem à fios de alumínio que, após serem encordoados, transformam-se em cabos condutores. A facilidade e a velocidade com o qual o alumínio pode ser usinado é outro importante fator que contribui para difundir o uso desse material e que também aceita, praticamente, todos os métodos de união, tais como rebitagem, soldagem, brasagem e colagem. Além disso, para a maioria das aplicações do alumínio, não são necessários 
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revestimentos de proteção. revestimentos de proteção. 
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Materiais não metálicos:
 Propriedades gerais físicos dos não metais:
 São geralmente baços (não apresentam brilho como os metais).Apresentam-se em diferentes estados físicos a temperatura ambiente. Possuem pontos de fusão de ebulição baixos. As suas densidades são variáveis e regra geral mais baixas que as dos metais. São maus condutores de calor e de eletricidade. São quebradiços.
CERÂMICAS:
Materiais cerâmicos são geralmente uma combinação de elementos metálicos e não-metálicos.
-Geralmente são óxidos, nitretos e carbetos.
-São geralmente isolantes de calor e eletricidade.
-São mais resistentes aaltas temperaturas e à ambientes severos que metais e polímeros.
-Com relação às propriedades mecânicas as cerâmicas são duras, porém frágeis.
-Em geral são leves.
Madeira:
Constituição da madeira A madeira se origina das árvores e é constituída por um conjunto de tecidos que forma a massa de seus troncos. O tronco é a parte da árvore donde se extrai a madeira. Situado entre as raízes e os ramos, o tronco é composto de células alongadas, de várias naturezas, segundo sua idade e suas funções, reunidas por uma matéria intercelular. A Figura 34 mostra o corte transversal de um tronco de árvore. Na parte externa, o tronco compreende a casca, que se subdivide em casca externa e casca interna. A casca é uma camada protetora que protege e isola os tecidos da árvore contra os agentes atmosféricos. Debaixo da casca, situa-se o liber, que é um tecido cheio de canais que conduzem a seiva 13
Materiais Plásticos
 Os materiais plásticos são compostos de resinas naturais ou resinas sintéticas. Quase todas as resinas plásticas são de natureza orgânica, tendo em sua composição Hidrogênio, Carbono, Oxigênio e Azôto. As matérias-primas para a fabricação dos materiais plásticos provêm do carvão mineral, do petróleo ou de produtos vegetais. O verdadeiro início da indústria dos materiais plásticos data de 1909, quando foram descobertos os primeiros materiais plásticos denominados Bakelite, Durez, Resinox e Textolite. 
 Classificação Geral dos Materiais Plásticos Há duas categorias principais: Termoplásticos e Plásticos de endurecimento a quente. 1) Termoplásticos São os que, quando aquecidos, começam a amolecer a partir de cerca de 60ºC, podendo então ser moldado sem qualquer alteração de sua estrutura química. Os materiais termoplásticos mais conhecidos são: acrílicos, celulósicos, fluorcarbonos, naturais (shellac, asfalto, copal, etc.) nylon, polietilenos, poliestirenos, polivinils e proteínicos. 2) Plásticos de endurecimento a quente Estes, ao contrário dos primeiros, sofrem alteração química da sua estrutura quando moldados e não podem ser amolecidos novamente pelo calor para uma operação de reforma. Suas temperaturas de moldagem são muito mais altas que as dos termoplásticos. Por outro lado, o produto acabado deste plástico resiste a temperaturas muito mais altas, sem deformação. Os plásticos de endurecimento a quente mais conhecidos são: alkyds, epoxides, furan, inorgânicos, melaminos, fenólicos, poliesterssilicones e formaldeídos de uréia. 
Componentes dos Materiais Plásticos 1. Resina - Uma das acima citadas, que é o componente básico e que dá as principais características, o nome e a classificação do material plástico. 2. Massa - É um material inerte, fibroso, destinado a reduzir o custo de fabricação e melhorar a resistência ou choque e as resistências térmica, química e elétrica. 
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Borracha (Elastômero):
Definição:
 Substância elástica feita do látex coagulado de várias plantas, principalmente a seringueira, a goma-elástica, o caucho, etc, ou por processos químicos-industriais. Beneficiados para a indústria. Os elastômeros mais usados e suas características são: • Natural (NR): produto extraído de plantas tropicais, possui excelente elasticidade, flexibilidade e baixa resistência química. Envelhece devido ao ataque pelo ozônio, não recomendado para uso em locais expostos ao sol ou em presença de oxigênio. Limites de temperatura: -50ºC a 90ºC; • Sintética (SBR): é o mais comum dos elastômeros. Foi desenvolvido como alternativa à borracha natural apresentando características similares com melhor resistência à temperatura. Recomendado para trabalho em água, os ácidos fracos e álcalis. Limites de temperatura: -50ºC a 120ºC; • Nitrilica (NBR): também conhecida como Buna-N, possui boa resistência a óleos, gasolina, solventes e hidrocarbonetos. Limites de temperatura: -50ºC a 120ºC; • Cloroprene (CR): conhecida pela sua marca comercial Neoprene. Possui excelente resistência aos óleos, gasolina, ozônio, luz solar e envelhecimento, e baixa permeabilidade aos gases. Limites de temperatura: -50ºC a 120ºC. • Fluorelastômero (Vitom): excelente resistência aos ácidos fortes, óleos, gasolina, solventes clorados e hidrocarbonetos. Limites de temperatura: -40ºC a 230ºC.
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Conclusão:
 Neste trabalho concluímos que todos os materiais metálicos e não metálicos tem muita importância na mecânica e que alguns deles possuem classificações para serem identificados em vários países
 Cumprimos todos os objetivos que tínhamos proposto devido ao grande aprofundamento em pesquisas
 Este trabalho foi de grande importância para o nosso conhecimento deste tema pois permitiu-nos compreender melhor, além de ter-nos permitido aperfeiçoar competências de investigação, seleção, organização e comunicação da informação
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Bibliografia:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro_fundido
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABKJ0AC/ferros-fundidos
http://metalthaga.com.br/ligas-de-aluminio/
https://pt.slideshare.net/brunovilasboas73/alumnio-e-suas-ligas
(APOSTILA QUE PROFESSOR PASSOU)
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