Propriedades e Obtenção de Materiais Ferrosos e não-ferrosos

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Sumário
Propriedades dos materiais	2
	Propriedades Química e física	2
	Propriedades térmicas	2
OBTENÇÃO DOS METAIS FERROSOS	5
BRONZE	7
OBTENÇÃO METAIS NÃO FERROSOS	8
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS	8
EXTRAÇÃO DE MATERIAL	8
ESTRUTURA CRISTALINA	8
Propriedades dos materiais:
1. Propriedades Química e física:
Resistencia mecânica: Resiste a esforços extremos, como tração, compressão, torção e flexão
Dureza: resistência do material à penetração. EM gera, materiais duros são frágeis.
Fragilidade: Propriedades mecânica do material que apresenta baixa resistência aos choques. Vidros por exemplo é duro e frágil.
Plasticidade: Propriedade do material de se transformar diante a um esforço e volta a sua forma original quando o esforço termina.
Mobilidade: permite que o material seja transformado.
Ductilidade ou Ductibilidade: é a propriedade física dos materiais de suportar a deformação plástica, sob a ação de cargas sem remover ou fraturar. Um material dúctil se deforma sob tensões cisalhante. O oposto de dúctil é frágil, quando o material se rompe sem sofrer grande deformação.
1. Propriedades térmicas:
Ponto de fusão: Temperatura em que o material passa do estado solido para o líquido. Entre materiais metálicas, o ponto de fusão é muito importante.
Contração: Faz com que os materiais, em geral, diminuam o tamanho quando a temperatura diminui. 
Condutividade térmica: propriedade que permite que o material altere sua temperatura facilmente.
1. Ópticas: material visível
1. Acústica: propriedades sonoras
1. Fundição: Técnica que consiste em aquecer o metal até torná-lo líquido e despejá-lo em forma pré-moldada, no qual a peça é destacada após o resfriamento.
1. Alto forno: Equipamento no qual produz o ferro-gusa-líquido.
1. Fabrica o aço e ferro fundido.
1. Oxido: Composto por elemento químico qualquer ligado ao oxigênio. 
Ex.: Al2O3(Alumínio); Fe2O3(Hematita).
1. Sulfato: Composto por elemento químico ligado ao Enxofre. Ex.:Cu2S.
1. Hidrato: Contem água em uso estrutural. Ex.: CuSO4
1. Carbonato: composto que apresenta no grupo CO3 em sua estrutura.
O resultado da fundição de ferro-fundido é chamado de ferro- gusa líquido e tem a seguinte definição:
Carbono (3 a 4%)
Sílico (0,5 a 4%)
Manganês (0,5 a 2,5%)
Fosforo (0,5 a 2%)
Enxofre (0,2 no máximo)
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Materiais ferrosos – Contem ferro na sua composição.
Materiais não- ferrosos – Não contem ferro (contém em quantidades muito pequenas então não são considerados)
Sinterização: Processo de criação através de pequenas partes
Trefilação: Para fazer chapas e Lâminas metálicas.
Cadinho: Ferro gusa é depositado.
Escoria: Contaminação de impurezas retiradas no material.
Ganga: Outros elementos encrustados no material, pode ser minerais nobres quanto impurezas.
Conversor Bessemer ou Forno Bessemer: Permite que o ferro-gusa com o minério entre horizontalmente e separe, deixando o ferro- gusa por baixo. Aplica oxigênio no ferro gusa para corrigir o percentual de CO2.
Conversor Thomas: Igual ao Bessemer, porém não elimina o enxofre e a Dolomita do revestimento interno é atacada pelo Sílico
Conversor Thomas
		Vantagens e limites dos conversores:
Vantagens:
1. Alta capacidade de produção
1. Dimensões relativas pequenas
1. Simplicidade de operação
1. O fato de as altas temperaturas não seja gerado pela queima de combustível, mas pelo calor que desprende no processo de oxidação aos elementos que constituem a carga de Ferro-gusa líquido.
Limitações:
1. Impossibilidade de trabalhar com sucata
1. Perda de metal por queima
1. Dificuldade de controlar o processo em relação à quantidade de carbono
1. Presença considerável quantidade de oxido
Vantagens e limitações da Produção do aço nos fornos elétricos
Vantagens:
1. Mais flexibilidade de operações
1. Temperatura mais alta
1. Controle mais rigoroso da composição química do aço
Bronze= cobre + estanho
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Características do Metal:
Impurezas: elemento químico ligados ao metal sem proporção equivalente.
Elemento de Liga: Elemento, metálico ou não, que é adicional a um metal (chamado Metal base) de tal maneira que melhora alguma propriedade do metal.
Forjabilidade: Capacidade do metal ser forjado.
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- Metal quando esfria rápido se torna quebradiço
-Substâncias acidas causam oxidação. Oxidação é um processo de corrosão.
-Erosão é um processo de “trincagem”.
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		OBTENÇÃO DOS METAIS FERROSOS
FERRO FUNDIDO:
1. Feito em Cubilô e forno elétrico.
1. São liga de ferro fabricado a partir de Ferro-gusa líquido ou solido.
1. O Ferro fundido é composto por três elementos: Ferro, carbono e silício.
Ferro fundido Cinzento: O carbono se apresenta na forma de grafita, em flocos ou lâminas que dão a cor acinzentada.
Vantagem de decomposição de cementita.
Ferro fundido Branco: É menos comum que o cinzento; não possui grafite em sua microestrutura. Carbono combinado com o ferro na forma de Sementita, Carboneta de ferro ou Fe3C(sementita)-cor clara-. Elementos como cromo, molibdênio e vanádio funcionam como estabilizadores dos carbonetos aumentando a dureza.
Ferro fundido Maleável: Tem vantagem do aço e ferro fundido. É produzido a partir do ferro Fundido Branco. Tem alta resistência mecânica e alta fluidez no estado líquido, o que permite a produção de peças livres e finas.
Ferro Fundido Modular: O carbono apresenta partículas arredondadas de grafita devido adição de elemento como manganésio na massa metálica liquida. Esse Material pode apresentar propriedades mecânicas como Ductilidade, Tenacidade, Usinabilidade e resistência mecânica e à corrosão, melhores que alguns aço-carbono.
	Menor custo de processamento, está substituindo alguns tipos de aços e ferro fundido maleável na maioria de suas aplicações.
ALUMÍNIO (ALUMINIUM ASSOCIATION (AA))
A obtenção do alumínio é feita a partir do mineral bauxita, o processo se dá em três etapas: Mineração, Refinaria e Redução. 
Mineração: A bauxita contém de 35% a 55% de óxido de alumínio, este mineral é extraído da natureza e através dele se obtém a Alumina (produto intermediário que leva à produção de Alumínio). A Alumina possui fórmula Al2O3. 
O Brasil é muito rico em Bauxita, possui a terceira maior reserva no mundo. 
Refinaria: Nesta etapa, a alumina precisa passar por uma purificação, é então dissolvida em soda cáustica e logo após passa por uma filtração. Um pó branco de alumina pura é obtido e enviado à Redução. 
Redução: Esta última etapa permite a obtenção de alumínio através de eletrólise. A passagem de corrente elétrica na célula eletrolítica promove a redução da alumina, decantando o alumínio metálico no fundo da célula e o oxigênio liberado reage com o ânodo de carbono, formando dióxido de carbono.
-Serie 1000, quase puro(99%minimo)
-Serie 2000 cobre como elemento de liga Duralumínio Utilizado na indústria aeronáutica
-Serie 3000 Manganês como elemento de liga.
COBRE:
Azinhavre: impede a oxidação do cobre, se for absorvido pela, é prejudicial à saúde. Por isso, recomenda-se lavar as mãos após manusear peças de cobre.
Calcopirita: Cobre, ferro e enxofre (Cu2SFe2S3)
Calcocita: Calcosita ou calcosina: Cobre e enxofre (Cu2S)
Processos:
1. Trituração
1. Flotação
1. Decantação e filtragem – 15- 30% do cobre
1. Obtenção do mate – misturando a fundentes e levado ao Reverbio.
1. Obtenção do Cobre Blister – cobre quase puro
1. Refinação do Blister – Feita por Eletrolise
BRONZE: Cobre+ estanho= bronze
			OBTENÇÃO METAIS NÃO FERROSOS
Mineração Céu abeto – Mais econômico
Subterrâneo – Cria sistema de tuneis
Poço aberto
Dragagem – através de uma esteira que cava o chão.
Mineração por Soluto – Poe água quente que dilui o minério.
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS
por gravidade – Usa a Peneira vibratória para separar p minério ao barro.
Flotação – Coloca água e faz com que o minério flutua.
Separação Magnética – Através de um imã que passa por cima da esteira e atrai todo metal
EXTRAÇÃO DE MATERIAL
Piro metalurgia – Calor do forno é usado com um agente redutor (ferro)usa coque) e um fluxo (ar)para produzir resíduos de metal e escoria.
Hidrologia – Separa o metal atravése reações de dissolução de minerais contendo os metais desejados em meio aquoso. Usado no alumínio, ouro, uranio, zinco, níquel, cobre, titânio e outros.
ESTRUTURA CRISTALINA
 Metal são materiais classificados na tabela periódica que estão presentes em todas as aplicações do universo e humanos.
Segundo Calister, há quatro componentes na disciplina de ciências de materiais no campo de engenharia e áreas correlatas.
	Processamentoestruturapropriedadesperformance
Todo material tem sua Estrutura Cristalinas forma atômica, ou seja, a forma de como os átomo se arranjam entre si.
Há 14 tipos de estruturas cristalinas, chamadas de Cristais Latice.
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Vídeo de apoio: Tecnologia Grega antiga | Revoluções Lendárias History 2
	Criador
	Criação
	Eirão
	Alavanca – Porta automática – motor a vapor
	Arquimedes
	Roldanas – Parafuso Helicoidal – Sistema Ótico
	Filão
	Cardon - Robótica
	Tecílio
	Bomba de água ou ar comprimido – Relógio de Água
	
ESTADO DA MATERIA:
		SUBLIMAÇÃO		 EVAPORAÇÃO
				 GÁS
		 DEPOSIÇÃO 		CONDENSAÇÃO
				FUSÃO
	SÓLIDO		SOLIDIFICAÇÃO		LÍQUIDO
Fluentes industriais	Sólido em suspensão	óleo, gases, fenóis, 									sulfetos, cianetos
						
								Gerado no processo de 										produção
	Água necessária para o minério, o coque, elementos de liga, usina 	siderúrgica
	Alto índice de recirculação de água	é preciso ser tratada
Dependendo do agente poluidor é utilizada determinada técnica de tratamento com resfriamento, decantações, neutralização, remoção biológica e redução química.
Fluente industriais: ou água industrial que foi usado, em alguma etapa do processo de fabricação.
Decantação: Separa o sistema heterogêneo solido- líquido (areia e água, solido- gasoso (ar e poeira), no qual o componente mais denso se deposita sob ação de gravidade.
Flotação: Processo empregado em mineração para separar uma mistura solido- solido. Usa um agente de flotação (óleo) que mistura o elemento que quer separar (sulfato, exemplo). Essa mistura é colocada em água e submetida a uma fonte de sopro de ar, que provoca a união de partículas que dão origem a uma espuma que flutua e separa da ganga (geralmente formada por areia).
Sumário
 
Propriedades dos materiais
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2
 
§
 
Propriedades Química e física
 
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Propriedades térmicas
 
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OBTENÇÃO DOS METAIS FERROSOS
................................
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BRONZE
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OBTENÇÃO METAIS NÃO FERROSOS
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...
 
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CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS
 
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8
 
EXTRAÇÃO DE MATERIAL
................................
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8
 
ESTRUTUR
A CRISTALINA
 
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8
 
 
 
P
ropriedades dos materiais
:
 
§
 
Propriedades Química e física
:
 
à
Resistencia mecânica:
 
Resiste a esforços extremos, como tração, 
compressão, torção e flexão
 
à
Dureza
: resistência do material à penetração. EM gera, materiais duros são 
frágeis.
 
à
Fragilidade
: Propriedades mecânica do material que apresenta baixa 
resistência aos choques. Vidros por exemplo é duro e frágil.
 
à
Plasticidade
: Propriedade do material de se transformar diante a um esforço e 
volta a sua forma original quando o esforço termina.
 
à
Mobili
dade
: permite que o material seja transformado.
 
à
Ductilidade ou Ductibilidade
: é a propriedade física dos materiais de suportar 
a deformação plástica, sob a ação de cargas sem remover ou fraturar. Um 
material dúctil se deforma sob tensões cisalhante. O opo
sto de dúctil é 
frágil
, 
quando o material se rompe sem sofrer grande deformação.
 
Sumário 
Propriedades dos materiais.......................................................................................... 2 
 Propriedades Química e física .......................................................................... 2 
 Propriedades térmicas ....................................................................................... 2 
OBTENÇÃO DOS METAIS FERROSOS................................................................... 5 
BRONZE...................................................................................................................... 7 
OBTENÇÃO METAIS NÃO FERROSOS................................................................... 8 
CONCENTRAÇÃO DE MINÉRIOS ............................................................................. 8 
EXTRAÇÃO DE MATERIAL......................................................................................... 8 
ESTRUTURA CRISTALINA ......................................................................................... 8 
 
 
Propriedades dos materiais: 
 Propriedades Química e física: 
Resistencia mecânica: Resiste a esforços extremos, como tração, 
compressão, torção e flexão 
Dureza: resistência do material à penetração. EM gera, materiais duros são 
frágeis. 
Fragilidade: Propriedades mecânica do material que apresenta baixa 
resistência aos choques. Vidros por exemplo é duro e frágil. 
Plasticidade: Propriedade do material de se transformar diante a um esforço e 
volta a sua forma original quando o esforço termina. 
Mobilidade: permite que o material seja transformado. 
Ductilidade ou Ductibilidade: é a propriedade física dos materiais de suportar 
a deformação plástica, sob a ação de cargas sem remover ou fraturar. Um 
material dúctil se deforma sob tensões cisalhante. O oposto de dúctil é frágil, 
quando o material se rompe sem sofrer grande deformação.