Materiais Metálicos

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Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 
 
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Materiais B 
Materiais Metálicos 
 Quimicamente: 
 Metais: substancias que se ionizam positivamente 
 Na prática: 
 São substâncias inorgânicas que contêm um ou mais 
elementos metálicos e que também podem conter 
alguns elementos não metálicos 
MINÉRIOS 
 Substâncias naturais formadas por processos 
geológicos que contem alta concentração de um 
determinado metal 
 As jazidas minerais podem ser economicamente 
exploráveis, se a concentração do metal for elevada 
 
Mina da VALE em Carajás 
Mina subterrânea no Chile 
 
 
 
 
PROCESSO DE OBTENÇÃO DOS METAIS 
 Obedece a duas fases: 
 Mineração 
 Metalurgia 
MINERAÇÃO 
 Coleta do minério: a céu aberto ou em minas 
subterrâneas, por ação mecânica ou com 
explosivos 
 Concentração: 
 Por processos mecânicos: trituração, 
levigação/flotação, separação magnética 
 Por processos químicos: ustulação, calcinação 
 Separação mecânica: 
 Metal inerte (encontrado na forma nativa) 
 Exs.: cobre, prata e ouro 
 Decomposição Térmica: 
 Compostos que se decompõem por 
aquecimento 
 Ex.: mercúrio (HgO  Hg + ½ O2 
METALURGIA 
 Nome dado ao processo de extração do metal 
puro do minério 
 Redução química 
 Precipitação química 
 Eletrólise 
SIDERURGIA 
 Nome dado ao processo de extração do ferro 
puro do minério de ferro 
REDUÇÃO QUÍMICA 
 Um grande número de processos industriais de 
obtenção de metais pertence a este grupo 
 Carbono como redutor 
 Baixo custo e disponibilidade de coque 
 Desvantagem: temperatura elevada 
 
 
 
 
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ELETRÓLISE 
 Oxidação do ânodo: cada átomo de cobre perde dois 
elétrons e os íons 𝐶𝑢2+ são liberados para o meio 
 Redução do cátodo: os íons 𝐶𝑢2+ liberados pelo 
ânodo e os íons 𝐶𝑢2+ presentes na solução são 
atraídos por ele (pois o cátodo é negativo e as cargas 
opostas se atraem) e se depositam nesse eletrodo 
MINÉRIOS 
 Muitos metais ocorrem como óxidos ou como 
sulfetos, mas podem também estar presentes como 
carbonatos, sulfatos 
 Alguns metais são muito reativos e não aparecem no 
estado nativo (estado de oxidação zero) 
 Outros metais, ao contrário, são menos reativos e são 
encontrados no estado nativo na Natureza 
 Como a prata, o ouro, platina, níquel 
 Principais minérios: 
BAUXITA 
 Al2(HO): Alumínio 
 Processo de extração: eletrólise 
GALENA 
 PbS (sulfeto de chumbo): chumbo 
 Processo de extração: redução 
CALCOSINA 
 Cu2S (sulfeto de cobre) 
CUPRITA 
 CuO2 (óxido de cobre) 
 Processo de extração: calcinação e fusão 
BLENDA 
 ZnS (sulfeto de zinco): zinco 
 Processo de extração: forno especial, o zinco é 
recolhido após ser sublimado 
 
CASSITERITA 
 SnO2 (dióxido de estanho): estanho 
PRINCIPAIS MINÉRIOS DE FERRO 
 Hematita: Fe2O3 (70% de ferro) 
 Magnetita: Fe3O4 (72% de ferro) 
 Limonita: Fe2O3 + H2O (50% a 66% de ferro) 
 Siderita: FeCO3 (48% de ferro) 
LIGAS METÁLICAS 
 Liga: 
 Mistura, de aspecto metálico e homogêneo, de 
um ou mais metais entre si ou com outros 
elementos 
 Deve ter composição cristalina 
 Tem propriedades mecânicas e tecnológicas 
melhores que as dos metais puros: 
o Resistência mecânica 
o Resistência à corrosão 
o Ductibilidade 
o Aparência 
o Densidade 
o Dilatação 
o Condutividade térmica 
o Condutibilidade elétrica 
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS METÁLICOS 
APARÊNCIA 
 Sólidos a temperaturas ordinárias 
 Porosidade não aparente 
 Brilho característico: pode ser aumentado por 
polimento ou tratamento químico 
DENSIDADE 
 Varia bastante de uma liga para outra 
 Normalmente atinge valores entre 2,56 a 11,45 
ton/m³ 
 A platina pode atingir 21,30 ton/m³ 
COEFICIENTES DE DILATAÇÃO TÉRMICA 
 Concreto = 0,01 mm/m/°C 
 Vidro = 0,008 mm/m/°C 
 Metais = 0,10 a 0,03 mm/m/°C 
 
 
Ordem decrescente: 
Zinco – chumbo – estanho – cobre – ferro – aço 
 
 
 
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CONDUTIVIDADE TÉRMICA 
 1,006 e 0,080 calorias grama/s/ cm/°C 
 Relaciona a quantidade de calor transmitida por 
intervalo de tempo, através de uma barra do material 
de comprimento (L) na direção normal à seção reta, 
em função da diferença de temperaturas 
 
DUCTIBILIDADE 
 Material dúctil: apresenta grandes deformações antes 
da ruptura e deforma – se sem perda excessiva de 
resistência 
 É a propriedade mais importante dos metais 
 É ela que diferencia o aço do ferro 
FRAGILIDADE 
 Material frágil: apresenta pouquíssima deformação 
antes da ruptura 
 Caso do ferro fundido, do concreto, das pedras, do 
vidro, dos materiais cerâmicos 
 Apresentam pequena deformação plástica, com 
ruptura muita próxima do limite elástico 
TENACIDADE 
 Exprime a aptidão de um material absorver energia 
através de deformação plástica antes de se fraturar, o 
que está associado à capacidade do material em 
resistir à propagação de fissuras 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELASTICIDADE 
 Propriedade que alguns metais possuem de 
deformarem sob a ação de carga e readquirir a 
forma primitiva logo que cessa a ação 
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA 
 De uma maneira geral, os metais são bons 
condutores 
 Cobre: mais utilizado; vem sendo substituído pelo 
alumínio por razões econômicas 
DUREZA 
 A ABNT adota a escala de dureza Brinell 
 O aparelho Brinell é uma prensa com uma esfera 
de aço temperado de diâmetro D que faz 
penetrar no metal em ensaio com uma carga P. 
A esfera imprimirá uma marca com diâmetro d 
 
 
ET = energia associada a Tenacidade 
EP = energia relativa a deformação plástica 
ER = energia relativa a Resiliência 
Resiliência – capacidade de deformação 
elástica 
 
 
 
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RESISTÊNCIA À TRAÇÃO 
 É uma das propriedades mais importantes na 
construção 
 A tensão de tração é obtida dividindo – se a força 
aplicada pela área inicial de seção transversal 
A
F

 
 
 
DEFORMAÇÃO ESPECÍFICA 
 A tração provoca um aumento do comprimento da 
barra (deformação) 
𝐷𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎çã𝑜 𝑒𝑠𝑝. = 
𝐿 − 𝐿𝑜
𝐿𝑜
 𝑥 100% 
 
 Lo = comprimento inicial do corpo de prova 
 L = comprimento após ruptura 
ESTRICÇÃO 
 Deformação da seção transversal do material 
submetido à tração 
𝐸𝑠𝑡𝑟𝑖𝑐çã𝑜 = 
𝑆 − 𝑆𝑜
𝑆𝑜
 𝑥 100% 
 So = seção inicial 
 S = seção estricta (afinada) 
 
RESISTÊNCIA À FADIGA 
 Quando um material é sujeito a cargas variáveis 
ao longo do tempo, eventualmente de forma 
cíclica, pode ocorrer a ruptura sem que as 
tensões tenham ultrapassado a tensão máxima 
ou mesmo da tensão limite de elasticidade, 
chamando – se a este fenômeno de fadiga 
 A causa da ruptura é a desagregação 
progressiva da coesão entre os cristais, que vai 
diminuindo a seção resistente 
 
 
 
CORROSÃO 
 É a transformação de um metal em compostos 
não aderentes, solúveis ou dispersíveis no 
ambiente em que se encontra 
 Corrosão química: 
 O metal doa elétrons para a substância oxidante 
que está no meio ambiente 
 Corrosão eletroquímica: 
 Os elétrons são liberados em um ponto e 
captados em outro, criando um circuito galvânico 
 A vida útil de um metal depende de sua 
resistência e da proteção que o mesmo tem 
contra a corrosão 
 Cuidados: 
 Escolha adequada do metal ou liga 
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 Capeamento metálico: niquelação, cromação, 
galvanização 
CLASSIFICAÇÃO 
MATERIAIS METÁLICOS FERROSOS: 
 Contêm um percentual elevado de ferro em sua 
composição química, sendo este elemento o seu 
principal constituinte 
 Exemplos: 
 Aço liga: 
o Aços com baixo, médio e alto teor de carbono 
o Aços inoxidáveis: liga de cromo 
 Ferros fundidos 
MATERIAISMETÁLICOS NÃO FERROSOS: 
 Não contêm ferro 
 Alumínio, estanho, cobre e zinco 
 Exemplos: 
 Cobre e ligas de cobre 
 Zinco e ligas de zinco 
 Níquel e ligas de níquel 
 Alumínio e ligas de alumínio 
 Titânio e ligas de titânio 
 Ligas de materiais metálicos não ferrosos: 
 
 
 
 Geralmente os metais não são usados puros, 
mas fazendo parte de ligas 
 Ligas: 
 Mistura de aspecto metálico e homogêneo de 
dois ou mais metais 
 Propriedades mecânicas melhores que as dos 
metais puros que à compõe 
 São obtidas por fusão: mistura – se os 
componentes fundidos 
ALUMÍNIO 
 Metal leve: massa esp. 2,56 a 2,67 kg/ dm³ 
 Resistência à tração: 8 a 14 kg/ mm² 
 Pode chegar a 50 kg/ mm² com processo de 
tempera 
 Dureza Brinell: 20 
 Difícil soldagem 
 Resistente à corrosão 
 Elemento metálico mais abundante no mundo 
 Não ocorre em estado natural: 
 Fonte: bauxita (mineral) 
 O átomo de alumínio na bauxita está ligado as 
moléculas de oxigênio, estas ligações têm que 
ser quebradas por eletrólise para produzir o 
alumínio puro 
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 ALUMINIO COMO SE FAZ: 
https://www.youtube.com/watch?v=YuTwWJmdo40 
 Telhas de alumínio: 
 Empregadas, principalmente em coberturas e 
revestimentos de edificações não – residenciais 
 Por serem produzidas em ligas estruturais de alumínio, 
são resistentes às cargas de vento 
 São mais leves e mais resistentes à corrosão 
atmosférica do que as de aço galvanizado, o que lhes 
garante maior vida útil 
 Devido à sua boa capacidade de refletividade das 
irradiações solares favorecem o conforto térmico nos 
ambientes em que são aplicadas 
 Nos acabamentos: 
 Natural 
 Stucco: acabamento na superfície da telha na forma 
de granulação 
 Pintado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Telhas de alumínio (formatos ondulados e 
trapezoidais): 
 Espessuras entre 0,4 mm e 1,0 mm 
 Comprimentos entre 1m a 14m 
 Alturas entre 18,5 mm a 38,5 mm 
 Especificadas pela NBR 14331:2009 – Alumínio e suas 
ligas – telhas e acessórios – requisitos, projeto e 
instalação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Perfís Laminados: 
 Chapas lisas ou lavradas, corrugadas ou vincadas, 
estampadas ou estiradas 
 Usado como revestimento, coberturas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Perfís Extrudados: 
 Sólidos, tubulares ou semi tubulares 
 Usado na produção de perfis para esquadrias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fios: 
 Transmissão de energia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=YuTwWJmdo40
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COBRE 
 Massa esp. 8,6 a 8,96 kg/ dm³ 
 Resistência à tração: 20 a 60 kg/ mm² 
 Resistência à compressão: 40 kg/ mm² 
 Dureza Brinell: 35 
 Condutibilidade elétrica e térmica boa 
 Resistente à corrosão, porém com formação da 
camada de oxidação inicial, (ázimo) protege o núcleo 
 Extraído da calcopirita (material sulfurado com baixo 
teor de cobre de 1 a 2%) 
 Ustulação: processo exotérmico que forma o mate 
(pureza = 60% de cobre) 
 Oxidação: cobre bruto (pureza = 99% de cobre) 
 Eletrólise: os elétrons saem do anodo (carga +) e vão 
para catodo (carga -) 
 Cobre eletrolítico (pureza superior a 99,99%) 
 Material dúctil e maleável 
 Bactericida 
 Forjado, extrudado, laminado ou moldado em qualquer 
forma ou formato 
 EXTRAÇÃO DE COBRE: 
https://www.youtube.com/watch?v=Wr7zY46_jHI 
 Principais aplicações e usos não estruturais: 
 Cobre de alta pureza: 
o Fios e cabos para condução de energia elétrica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Ligas de cobre (principalmente latões e bronzes): 
o Fabricação de tubulações (para condução de 
água potável, gás, água quente e água fria) e de 
suas conexões rosqueáveis e soldáveis 
o Componentes de sistemas de combate a 
incêndio (hidrantes, sprinklers) e de sistemas de 
aquecimentos solares, a gás e elétricos 
o Confecção total ou parcial de ferragens para 
esquadrias (fechos, puxadores, fechaduras, 
dobradiças) e de metais sanitários (válvulas, 
torneiras e acessórios) 
ZINCO 
 Massa esp. 7 a 7,2 kg/ dm³ 
 Resistência à tração: 16 kg/ mm² 
 Resistência à compressão: 40 kg/ mm² 
 Dureza Brinell: 30 a 40 
 Condutibilidade elétrica ruim 
 Resistente à corrosão, porém atacado por ácidos 
 Chapas lisas e onduladas para cobertura e 
revestimentos, em calhas, rufos e tubos 
condutores 
 Aço galvanizado: é um substrato de aço carbono 
comum que foi revestido por uma fina camada 
de zinco 
 Latão: 
 Liga de cobre (67%) e zinco (33%) 
 Muito resistente a oxidação 
 Muito empregado na produção de torneiras, 
tubos, fechaduras 
 
 
 
 
 
 
 
CHUMBO 
 Metal pesado: massa esp. 11,2 a 11,45 kg/ dm³ 
 Resistência à tração: 3,5 kg/ mm² 
 Dureza Brinell: 4,6 
 Baixa condutibilidade térmica 
 Não resistente à corrosão 
 Não é utilizado puro, sempre em ligas: 
 A liga com estanho proporciona as melhores 
características 
 Produção de tubos e chapas 
 
https://www.youtube.com/watch?v=Wr7zY46_jHI
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METAIS FERROSOS 
 Oxidam facilmente, sendo que esse fenômeno não 
estabiliza em condições atmosféricas normais, 
precisando de proteção (ao contrário da maior parte 
dos metais não ferrosos em que a oxidação gera uma 
capa auto protetiva) 
 Elevada resistência mecânica, tenacidade e ductilidade 
 Excelente relação preço – desempenho 
 Trabalhável 
 Soldável 
 É o metal de maior utilização na construção civil 
 De acordo com o teor de carbono na composição da 
liga, apresenta a seguinte classificação e 
denominações: 
 Aço forjado ou doce: macio, com certa maleabilidade, 
menos de 0,2% de carbono 
 Aço: entre 0,2 e 1,5% de carbono 
 Ferro fundido: entre 1,5 e 6,7% de carbono 
 Uso não estrutural: 
 Tubos e conexões de ferro fundido 
 Tubos de aço 
 Uso estrutural: 
 Perfis metálicos 
 Barras para concreto armado 
PROPRIEDADES FÍSICAS 
 Alongamento do ferro: 
 Sob esforços de tração pode ir até cerca de 15% do 
seu comprimento total, podendo resistir a tensão 
média de 350 Mpa 
 Propriedades elásticas: 
 Variam com o seu teor em carbono 
 Quanto maior a porcentagem de carbono na sua 
composição menor a sua elasticidade 
 
 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO 
 
 
 Aço: 
 Liga metálica composta de ferro com pequena 
quantidade de carbono 
 Propriedades: 
o Resistência 
o Ductilidade 
 Produção do aço 
PRODUÇÃO DO AÇO 
 1ª. Etapa: 
 Preparo das matérias – primas: o minério de 
carvão é transformado em coque siderúrgico 
o Coque: destilação do carvão devido a seu 
elevado teor de carbono 
 O minério de ferro + calcário e areia são 
fundidos e britados (sinterização) 
 2ª. Etapa: 
 Produção de gusa: uma injeção de ar causa uma 
reação exotérmica que funde os materiais 
(coque, sínter e escorificantes) tendo como 
produto final o gusa líquido (e escoria de alto 
forno como produto secundário) 
o Escoria de alto forno: adição da cal 
 3ª. Etapa: 
 Produção de aço: o gusa é transformado em aço 
por meio da injeção de oxigênio puro, são 
colocadas adições de elementos químicos (Mn, P) 
 4ª. Etapa: 
 Conformação mecânica: as placas ou tarugos são 
comprimidas ou conformadas entre cilindros e 
são transformadas em chapas ou perfis laminados 
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PROCESSO SIDERÚRGICO 
 Matérias – prima: 
 Minério de ferro: sinterização 
 Calcário 
 Carvão: coqueira 
 Alto forno: minério de ferro é transformado em ferro 
gusa (ferro líquido) 
 Aciaria: transforma o gusa em aço 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LAMINAÇÃO 
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 PROCESSO DE PRODUÇÃO DO AÇO: 
http://www.youtube.com/watch?v=5gt5w0g6Tz8 
 USIMINAS IPATINGA – PROCESSO DE PRODUÇÃODE AÇO CARBONO: 
http://www.youtube.com/watch?v=5gt5w0g6Tz8 
 
APLICAÇÃO – FERRO 
 Ferro fundido: 
 Caixilharias 
 Portões 
 Grades 
 Postes de iluminação 
APLICAÇÃO – AÇO PARA C.A. 
 CA 50, CA 60: 
 Barras retas ou em rolos 
 Não soldável 
 CA 50: 
 Barras retas ou em rolos 
 Soldável: em diâmetros de 6,3 a 16 mm 
 
 
 
 
 
 
 
AÇO PARA CONCRETO ARMADO 
 Traçando – se um gráfico de tensões por 
deformações: 
 O aço classe A apresenta patamar de escoamento 
 O aço classe B não apresenta patamar de 
escoamento 
 
A – Laminação a quente 
B – Encruamento a frio 
CA-50 SOLDÁVEL 
 Produto final 
 Apresenta uma camada superficial de alta 
resistência mecânica 
 Núcleo de alta ductilidade 
 A composição química restrita: 
 Permite soldabilidade bastante superior ao CA – 
50 convencional 
 
 
 
 
http://www.youtube.com/watch?v=5gt5w0g6Tz8
http://www.youtube.com/watch?v=5gt5w0g6Tz8
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DEFINIÇÃO DE AÇO SOLDÁVEL 
 Item 8.3.9 da NBR 6118 (ABNT 2007) 
 Para um aço ser considerado soldável, sua 
composição química (análise de panela) deve 
obedecer aos limites percentuais máximos 
apresentados no Quadro 2 
 Análise de panela: a amostra foi retirada na fase líquida 
do aço 
SOLDAGEM E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA 
FABRICAÇÃO DE ARMADURAS SOLDADAS 
 Caldeamento por resistência elétrica (Máquina 
Terminator da Schnell) 
 Detalhe do processo de caldeamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
TELAS SOLDADAS NERVURADAS 
 
 
 
 
 
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STEEL DECK – LAJE MISTA COM FÔRMA 
METÁLICA COLABORANTE 
TIPOS DE AÇO PARA CONCRETO 
 Aços p/ concreto protendido – “patenting “ 
 Bitolas mais comuns são de 3,5 a 9 mm 
 Difícil a produção de fios de aço com  > 7 mm 
 Para grandes cargas: cordoalhas compostas de 2, 3 ou 
7 fios 
 
 
 
 
AÇOS ESTRUTURAIS 
 
AÇO CA 
 
APLICAÇÃO – AÇO ESTRUTURAL 
 
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CONSTITUIÇÕES DOS METAIS 
 Toda a substância é formada por átomos 
 Estado sólido: os átomos se agrupam formando 
estruturas cristalinas (ordenadas) ou amorfas 
(desordenadas) 
 Todos os metais têm estruturas cristalinas 
 
 Os átomos se reúnem formando cristais – não visíveis 
a olho nu 
 Os metais são formados por vários tipos de cristais 
com tamanhos diferentes 
 Anisotrópicos: a estrutura formada por cristais 
apresenta propriedades diferentes dependendo da 
direção dos cristais 
 
DIAGRAMAS DE EQUILÍBRIO 
 São gráficos temperatura x concentração de 
elementos químicos 
 Apresentam o comportamento de solidificação dos 
cristais que compõe o metal 
 Esses diagramas são muito estudados porque as 
propriedades físicas e mecânicas dos metais estão 
diretamente relacionadas a eles 
 Aços com o mesmo teor de carbono podem 
apresentar propriedades diferentes devido a 
formação de cristais diferentes conforme a 
velocidade de resfriamento 
 
TRATAMENTOS TÉRMICOS 
 Conjunto de operações de aquecimento e 
resfriamento a que são submetidos os aços, sob 
condições controladas de temperatura, pressão e 
velocidade de resfriamento que modificam a 
forma dos cristais, alterando a característica do 
aço 
 Principais alterações desejadas são: 
 Aumentar ou diminuir a dureza 
 Aumentar a resistência mecânica 
 Melhorar resistência ao desgaste, à corrosão, ao 
calor 
 Modificar propriedades elétricas e magnéticas 
 Remover tensões internas, provenientes por 
exemplo de resfriamento desigual 
 Melhorar a ductilidade, a trabalhabilidade e as 
propriedades de corte 
 
 
 
 
 
 
 
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TEMPERA 
 Consiste no aquecimento do aço a uma temperatura 
compreendida entre 800 e 1000°C, o que origina a 
modificação da estrutura cristalina do aço, seguido de 
um resfriamento brusco do aço 
 Objetivos e resultados: 
 Aumento da dureza e da resistência a tração 
(propriedades mecânicas) 
 Redução da ductilidade: baixos valores de alongamento 
e estricção 
 Redução da tenacidade 
 Aparecimento de apreciáveis tensões internas 
 
NORMALIZAÇÃO 
 Executado para eliminar as tensões internas que 
aparecem naturalmente na laminação e em outras 
formas de moldagem 
 Resulta um aço mais macio, menos quebradiço 
 Procedimento: 
 Eleva – se a temperatura até a temperatura crítica 
(deformação da Austenita) e promove resfriamento 
lento (ao ar livre) 
 
RECOZIMENTO 
 Procedimento: 
 Consiste no aquecimento do aço acima da zona crítica 
(início de alterações químicas e físicas), manter essa 
temperatura durante um tempo e seguindo um 
resfriamento lento 
 Objetivos: 
 Remover tensões devidas aos tratamentos mecânicos 
a frio ou quente 
 Diminuir a dureza para melhorar a trabalhabilidade do 
aço 
 Alterar as propriedades mecânicas como resistência, 
ductilidade 
 Modificar características elétricas e magnéticas 
 
 
 
 
REVENIDO 
 Semelhante ao processo de recozimento 
 Com temperaturas abaixo da temperatura crítica 
 Não alterando a forma dos cristais anteriormente 
formados 
 Objetivo: 
 Eliminar as tensões internas geradas no processo 
de tempera 
 
ENCRUAMENTO 
 É o tratamento a frio em que o metal é 
submetido a esforços que tendem a deforma – 
lo, o que acarreta o rompimento do filme 
intercristalino e os grãos tendem a se originar no 
sentido da deformação 
 A resistência à tração e a dureza aumentam 
 A ductilidade e a resistência à corrosão diminuem 
 Se o metal for aquecido, a cerca de 40% da 
temperatura de fusão: 
 O encruamento tende a desaparecer 
 Cristais vão se reagrupar 
 
Lista de exercícios 
1) QUAL A DEFINIÇÃO QUÍMICA DE METAL? 
Metais são substâncias que se ionizam positivamente 
2) QUAL O CONCEITO COMUM DE METAL? 
Metais são substâncias inorgânicas que contêm um 
ou mais elementos metálicos e que também podem 
conter alguns elementos não metálicos 
3) O QUE É METALURGIA? E SIDERURGIA? 
Metalurgia: processo de extração do metal puro do 
minério 
Siderurgia: processo de extração do ferro puro do 
minério de ferro 
4) COMO SE CLASSIFICAM OS METAIS? 
Os metais são classificados em materiais metálicos 
ferrosos e não ferrosos 
 
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5) CITE AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS METAIS 
Aparência, densidade, coeficientes de dilatação térmica, 
condutividade térmica, ductibilidade, fragilidade, 
tenacidade, elasticidade, condutividade elétrica, dureza, 
resistência à tração, deformação específica, estricção, 
resistência à fadiga e corrosão 
 
6) DEFINA “LIGA METÁLICA” . QUAL O OBJETIVO DA 
PRODUÇÃO DE LIGAS METÁLICAS? 
Liga metálica: mistura de aspecto metálico e 
homogêneo de dois ou mais metais. 
Objetivo: melhorar as propriedades mecânicas 
 
7) QUAIS OS METAIS NÃO FERROSOS UTILIZADOS NA 
CONSTRUÇÃO CIVIL? CITE EXEMPLO DE APLICAÇÃO 
DE CADA UM DELES 
Alumínio: telhas, perfis laminados e extrudados e fios 
Estanho: Por apresentar resistência mecânica 
relativamente baixa, o estanho não pode ser utilizado 
como material de construção mecânica ou como 
componente de estruturas em geral, mas, como 
elemento de liga no cobre, aumenta a resistência 
mecânica e a resistência à corrosão, formando os 
chamados bronzes de estanho. 
Cobre: fios e cabos para condução de energia elétrica; 
tubulações; sistema de combate a incêndio 
Zinco: cobertura e revestimentos 
Chumbo: tubos e chapas 
 
8) QUAIS AS PROPRIEDADES IMPORTANTES PARA O 
AÇO EMPREGADO EM ESTRUTURAS NA CONSTRUÇÃO 
CIVIL? 
Resistência e ductilidade 
 
9) DESCREVA O PROCESSO DE PRODUÇÃO DO AÇO. 
Matéria prima: minério de ferro --> sinterização: britado 
e fundido com areia e calcário e britado novamente+ 
carvão mineral (destilado: coque) - ALTO FORNO: 
derretimento do minério de ferro e escória (tudo o que 
não derreteu) 
Injeção de ar quente -- combustão do minério de 
ferro (redução: carbono retira o oxigênio) 
Fe2O3 
Aciaria: retirada do carbono (injeção de ar - gera 
CO2) 
Conformação: formação de lingotes 
10) QUAL A FUNÇÃO DOS TRATAMENTOS 
TÉRMICOS APLICADOS AO AÇO E LIGAS 
METÁLICAS? 
Alteração nas propriedades dos materiais (cristais): 
mecânica, elétrica. Aumentar ou diminuir a dureza, 
aumentar ou diminuir a resistência a tratamento 
(encruamento: aumenta a resistência do aço e 
perde a ductibilidade); remoção de tensão (calor) 
interna: elevar a temperatura e resfriar a peça 
lentamente 
11) EXPLIQUE O QUE É UM DIAGRAMA DE 
EQUILÍBRIO DE UMA LIGA METÁLICA, PARA QUE 
SERVE E DÊ ALGUNS EXEMPLOS? 
Relaciona temperatura e concentração de carbono 
(teor de carbono). 
 Serve para podermos definir o tratamento térmico. 
Aço de 0,8% - 730° 
Aço de 0,4% - temperatura superior de 730° 
Ambos para chegarmos na Austenita. 
Relaciona propriedades físicas e mecânicas com 
relação aos cristais. 
Cristais formados a baixa temperatura: mais duros 
que os que foram formados à alta temperatura 
12) (ITA-98) QUAL DAS OPÇÕES ABAIXO CONTÉM 
A EQUAÇÃO QUE REPRESENTA A PRODUÇÃO DE 
FERRO NUM ALTO FORNO CONVENCIONAL 
ALIMENTADO COM HEMATITA E COQUE? 
a) FeS ( c) + H2(g) ® Fe ( c) + H2S(g) 
b) Fe2O3 ( c) + 2Al ( c) ® 2Fe ( c) + Al2O3 ( c) 
c) Fe3O4 ( c) + 4H2 (g) ® 3Fe ( c) + 4H2O(g) 
d) Fe2O3 ( c) + 3CO(g) ® 2Fe ( c) + 3CO2(g) 
e) 4FeS ( c) + 2CO(g) ® 4Fe( c) + 2CS2(g) + 
O2(g)