AULA_13_MAT_DE_CONST_MEC

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICAA13
OCB
Prof. Dr.Odney Carlos Brondino
1Provérbio chinês: 
“Escuto e Esqueço, Vejo e Lembro, Faço e Aprendo.”
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�Níquel (Ni) – ponto de fusão 1.453°C. Confere ao aço maior penetração de têmpera,
homogeneizando a dureza obtida. Diminui consideravelmente a velocidade crítica de
resfriamento. O níquel é um elemento estabilizador da austenita e quando ligado ao
cromo, aumenta a tenacidade do aço beneficiado, especialmente em temperaturas mais
baixas. Auxilia a resistência à corrosão atmosférica e em grandes teores, junto ao
EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
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baixas. Auxilia a resistência à corrosão atmosférica e em grandes teores, junto ao
cromo, torna o aço resistente ao calor e à corrosão. Influi diretamente para que o grão
se torne mais fino. Não é elemento formador de carbonetos. em média, para cada 1%
de níquel, a resistência à tração aumenta 40 MPa, mas o limite de elasticidade é mais
favorecido. Em conjunto com o cromo, o aço pode ser austenítico com a combinação
18% Cr e 8% Ni.
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�Silício (Si) – ponto de fusão 1.410°C. Eleva os limites de escoamento de resistência
dos aços. Elemento estabilizador da ferrita e assim reduz a formação de carbonetos,
auxiliando na decomposição da cementita (Fe3C) em ferrita. Prejudica o alongamento, a
tenacidade, a condutividade térmica e a usinabilidade, mas aumenta a resistência à
corrosão atmosférica. Um aço pode ser considerado aço ao silício somente quando o
EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
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corrosão atmosférica. Um aço pode ser considerado aço ao silício somente quando o
teor deste elemento for superior a 0,60%. Os aços ao silício apresentam boa
capacidade de têmpera, por ter reduzida velocidade crítica de resfriamento. Chapas de
aço laminados a frio com baixos teores de carbono e altos teores de silício possuem
maiores permeabilidades magnéticas, sendo utilizadas em motores e trasnformadores
elétricos.
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EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
�Vanádio (V): ponto de fusão 1.740°C. Pequenas adições de vanádio aumentam a
dureza a quente e diminuem o tamanho do grão. Nos aços rápidos o vanádio aumenta
o limite de resistência à tração e o limite de escoamento. Do ponto de vista de formação
de carbonetos, substitui o molibdênio na proporção de 2:1 (Mo:V) e o tungstênio na
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proporção 4:1 (W:V). Forma carbonetos duros e estáveis e é usado em aços para
ferramentas para aumentar a capacidade de corte e dureza em altas temperaturas.
�Tungstênio (W): ponto de fusão 3.380°C. Aumenta o limite de resistência à tração, a
resistência à abrasão e a dureza a quente, mas reduz a condutividade térmica do aço.
É elemento formador de carbonetos de alta dureza. Forma carbonetos bastante duros e
é usado em aços para ferramentas (aços rápidos).
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EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
�Hidrogênio (H) – ponto de fusão -262°C. Elemento indesejável, porque fragiliza o aço,
diminui a tenacidade especialmente em peças espessas ou soldadas. Pode ser
introduzido durante o processamento do aço, por exemplo, na fabricação ou na
soldagem, ou na sua utilização em meios corrosivos.
�Nitrogênio (N) – ponto de fusão -210°C. Prejudicial ao aço de baixa liga porque
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�Nitrogênio (N) – ponto de fusão -210°C. Prejudicial ao aço de baixa liga porque
diminui a tenacidade, além de causar corrosão intergranular. Em aços inoxidáveis
austeníticos, o nitrogênio estabiliza a estrutura, aumenta a dureza e o limite de
escoamento. Elemento formador de nitretos com outros elementos, tais como o titânio,
vanádio, cromo e molibdênio que incrementam a resistência mecânica e dureza dos
aços. Utilizado no tratamento superficial de nitretação, que confere a peças de aço alta
resistência ao desgaste.
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�Selênio (Se) – ponto de fusão 217°C. É usado da mesma forma que o enxofre para
EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
�Nióbio (Nb) – ponto de fusão 2.468°C. Pequenos teores deste elemento permitem
aumentar o limite de resistência e limite de escoamento, pois promove o refino de grão
e a geração de carbonitretos no interior do aço. O nióbio permite utilizar menores teores
de carbono e de manganês, assim melhorando a soldabilidade e a tenacidade dos aços
e tornando-se a base de aços de alta resistência e baixa liga.
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melhorar a usinabilidade dos aços, tendo a vantagem de apresentar resultados mais
eficazes, além de diminuir menos a resistência à corrosão em aços inoxidáveis.
�Titânio (Ti) – ponto de fusão 1.660°C. Adicionado em pequenas quantidades tem a
função de estabilizar o crescimento de grão austenítico (em altas temperaturas),
homogeneizar e refinar o grão. Também produz carbonitretos de alta dureza que
elevam a resistência dos aços. Em certos aços inoxidáveis austeníticos, o titânio é
adicionado em relações bem definidas com o carbono para estabilizar o aço contra a
formação de carbonetos de cromo no contorno de grão.
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EFEITOS DOS ELEMENTOS DE LIGA
Influência dos elementos de liga sobre o teor de carbono e a temperatura eutetóide
(Callister,2002)
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�O Níquel tem uma influência muito reduzida sobre a retardação das transformações
isotérmicas; o seu efeito consiste numa deslocação das curvas TTTT ou "C" para
tempos mais longos sem alterar substancialmente nem a forma nem as posições
relativas.
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ALGUMAS DESIGNAÇÕES EMPREGADAS COMERCIALMENTE E 
A COMPOSIÇÃO QUÍMICA CORRESPONDENTE
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ALGUMAS DESIGNAÇÕES EMPREGADAS COMERCIALMENTE E 
A COMPOSIÇÃO QUÍMICA CORRESPONDENTE
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AÇOS INOXIDÁVEIS - CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO AISI
(American Iron and Steel Institute)
FERRÍTICOS AUSTENÍTICOS MARTENSÍTICOS
•11�%Cr�20, %C�0,3
•Não podem ser tratados 
termicamente
•17�%Cr�25 ; 
6�%Ni�20
•Estrutura austenítica à 
temp. ambiente
•Não podem ser tratados 
termicamente
•12�%Cr�18;0,1�%C�
1,2
•Quando temperados 
atingem elevados níveis 
de dureza e resistência
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SÉRIE LIGA ESTRUTURA
200 Cr, Ni, Mn ou Ni Austenítico
300 Cr, Ni Austenítico
400 Somente Cr Ferrítico ou 
martensítico
500 Baixo Cr (<12%) Martensítico
termicamente
•Mais resistente 
corrosão
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AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS
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Microestruturas típicas de Aços inoxidáveis austeníticos
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AÇOS INOXIDÁVEIS
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AÇOS INOXIDÁVEIS MARTENSÍTICOS
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microestrutura dos aços inoxidáveis martensíticos
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INFLUÊNCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NAS PROPRIEDADES
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