METAIS_Resumo

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METAIS 
 
A grande maioria dos metais é oriunda de minerais. Os metais derivam-se de 
rochas ou de sua decomposição. Alguns metais como o ouro são encontrados 
puros. De acordo com Teixeira (1999), os metais são elementos químicos opacos, 
lustrosos, como boa condutibilidade térmica e elétrica e boa reflexão, porém, 
tecnologicamente, é um elemento químico agregado de cristais sólidos, com certo 
grau de ductilidade e plasticidade e com alto peso molecular. São extraídos de 
minérios naturais (óxidos e sulfetos), através do processo de fusão, de alto custo. 
A molécula dos metais possui uma estrutura amorfa, sendo que seus átomos tem 
a capacidade de se rearranjarem quanto submetidos à tensões, contrações e 
estiramento. As ligações somente são destruídas através de altas temperaturas, 
chamadas de temperatura de fusão (diferente para cada tipo de metal). 
 
De maneira geral, as propriedades dos metais de maior relevância são a 
densidade (medido por g/cm³), dilatação térmica e fusibilidade, condutibilidade 
térmica e elétrica, propriedades magnéticas (somente os metais ferrosos), 
oxidação e corrosão, dureza, desgaste, plasticidade ou maleabilidade, resistência 
a tração e ao dobramento. Também, dependendo do metal, é importante as 
propriedades de elasticidade e fluência (deformação permanente). Apresenta 
como principais características ser sólido à temperatura ambiente (com exceção 
do mercúrio), ser opaco, brilhante (dependendo do grau de polimento) e não 
porosos. 
 
Os metais podem ser classificados em Metais Ferrosos e Metais Não-ferrosos. Os 
Metais Ferrosos são os que contém ferro em sua composição e se dividem em 
Ferro e Aço. O Ferro é um material muito reagente para ser encontrado puro na 
natureza e é extraído a partir dos seguinte minérios: hematita, limonita, magnetita 
e siderita. No Brasil, a obtenção do ferro se dá à partir da hematita que possui em 
torno de 45 a 70% de ferro em sua composição. Ela é transformada em ferro ao 
ser submetida ao processo siderúrgico onde é adicionado carbono para a 
formação do metal ferroso. O processo acontece da seguinte forma: o minério de 
ferro é transformado em pelotas e o carvão mineral é destilado para obtenção do 
coque. O coque, o minério de ferro em pelotas e os fundentes são colocados em 
quantidades específicas dentro do auto forno. Com a queima do coque (a cerca de 
1500 e 1700°C) as impurezas do minério se soltam e combinam-se com o calcário 
formando a escória. O minério em fusão deposita-se no fundo do alto forno, sendo 
que a escória fica na sua superfície, protegendo o ferro fundido da ação do 
oxigênio. Esta fase de redução (da primeira fusão do minério) resulta no ferro 
gusa. Na aciaria o ferro gusa passa por uma fase de refino, onde são adicionadas 
uma quantidade de sucatas de ferro e aço que impedem o aumento da 
temperatura. O Aço líquido formado é transformado em lingotes que vão para os 
processo de conformação ou transformação. 
 
O Ferro fundido tem um teor de carbono superior a 2% e suas principais ligas são: 
Ferro fundido branco (elevada dureza, frágil, difícil de usinar e não temperável), 
Ferro fundido cinzento (baixa dureza, resistência a abrasão e a compressão, boa 
absorção de vibrações), Ferro fundido maleável (elevada ductilidade, resistência 
mecânica, maleabilidade), Ferro fundido com grafite compactado (baixa 
ductilidade, resistência à abrasão e compressão, absorção de vibrações, baixa 
resistência ao impacto, à tração e elevada condutibilidade térmica), Ferro fundido 
dúctil-nodular (boa ductilidade, resistência mecânica moderada, resistência a 
vibrações e a altas temperaturas e elevada condutibilidade térmica). 
 
O Aço é toda liga de carbono e ferro com teor e carbono inferior a 2%. O mais 
comum é o aço carbono (baixo carbono: teor de carbono até 0,30% - médio 
carbono: teor de carbono de 0,30 a 0,50% - e alto carbono: teor de carbono de 
0,50 a 0,70%), mas ainda existem alguns aços especiais como o Aço Cromo 
(cominação de aço carbono com cromo – excelente estabilidade dimensional, 
resistência a oxidação e dureza), Aço Boro (aço carbono + boro – bom para ser 
temperado e conformado mecanicamente, boa soldabilidade, fácil usinagem e 
excelente estabilidade), Aço Inoxidável (aço carbono + muito cromo – notável 
resistência à oxidação. 
 
Na família dos Metais Não-ferrosos, encontram-se os metais cuja proporção de 
ferro é muito pequena e algumas ligas de grande importância comercial e 
industrial, sendo explicadas as principais a diante. O ALUMÍNIO se destaca pela 
sua versatilidade de aplicações e flexibilidade de processamento e transformação. 
Porém, o processo de extração e obtenção é complexo e se gasta muita energia. 
O minério do qual é extraído o alumínio é a bauxita. A bauxita passa por vários 
processos incluindo moagem, mistura com soda cáustica, depois aquecida sob 
pressão, mistura com soda cáustica novamente e filtragem. No final deste 
processo de reações químicas, obtêm-se a alumina em pó e de cor branca, que 
ainda passa por um processo de redução eletrolítica para se transformar em 
alumínio. O alumínio tem alta proteção à corrosão, tem baixa densidade, boa 
condutibilidade elétrica, elevada condutibilidade térmica, não é magnético, tem 
baixo ponto de fusão, boa elasticidade, média resistência à tração, e alta 
refletividade. 
 
O BRONZE é uma liga de cobre e estanho (+ zinco, chumbo, fósforo, níquel e 
ferro em menores proporções), tem elevada dureza, tenacidade, resistência ao 
desgaste, à fadiga e à corrosão. Tem densidade de 8,8 g/cm³. O COBRE é, além 
do ouro, o único metal com cor. É elemento de liga de outros metais como o 
bronze o e latão, além é claro, de seu emprego no campo da transmissão, já que 
possui um ponto de fusão alto (1084°C), excelente condutibilidade elétrica, 
elevada condutibilidade térmica, elevada ductilidade, flexibilidade e possui 
densidade de 8,9 g/cm³. O CROMO é um metal de cor branca, não encontrado 
puro na natureza e serve como elemento de liga para outros metais conferindo 
resistência a corrosão. Possui ponto de fusão de 1890°C, características 
magnéticas, elevada dureza (+ que o aço), maleabilidade, boa condutibilidade 
térmica e elétrica. O LATÃO é uma liga de cobre e zinco (+ alumínio e ferro). 
Quanto mais zinco em sua composição, mais flexibilidade, resistência a corrosão e 
dureza, menor será o ponto de fusão, sua densidade, condutibilidade elétrica e 
térmica, baixa resistência a compressão, densidade de 8,1 a 8,6 g/cm³. O ZAMAC 
é uma liga constituída por zinco (base), alumínio, cobre e magnésio. Por essa liga 
possibilitar uma consistência ideal para fundição injetada, é o material metálico 
mais utilizado para geometrias complexas, possibilitando ótimo acabamento 
superficial. É dotado de alta resistência ao choque, ductilidade em temperatura 
ambiente e ponto de fusão de 385°C e densidade de 6,6 g/cm³. O OURO é um 
metal nobre, de cor amarelo brilhante. Naturalmente e muito macio sendo 
necessária a adição de outros elementos para melhorar suas propriedades, 
podendo ser cobre, prata, níquel, platina e paládio. Possui ponto de fusão de 
1063°C, elevada densidade, maleabilidade, resistência à corrosão e excelente 
condutibilidade térmica e densidade de 19,3 g/cm³. A PRATA é também um metal 
nobre de brilho intenso, destacando-se pela alta capacidade de reflexão, melhor 
condutibilidade elétrica e térmica entre todos os metais. Não oxida, ponto de fusão 
de 962°C, elevada ductilidade, maleabilidade e densidade de 10,7 g/cm³. O 
CHUMBO tem cor cinza-azulada, ponto de fusão de 328°C e densidade de 11,3 
g/cm³. É muito macio e maleável, é resistente a corrosão e mau condutor de 
eletricidade e calor e tem baixa absorção de radiações de ondas curtas. O 
ESTANHO tem coloração branca prateada e brilhante, tem ponto de fusão de 
232°C e densidade de 7,3g/cm³, dúctio, macio, quebradiço a 200°, apresenta boa 
soldabilidade, resistente a água e ar, baixa resistência mecânica e elevada 
resistência a corrosão. 
 
No universo do design,é imprescindível conhecer os metais e suas ligas para 
saber a escolha correta dos materiais a serem empregados nos processos de 
desenvolvimento de produtos. A família de metais é muito grande e cada um tem 
suas peculiaridades e utilidades.