AULA_17-18_MAT_DE_CONST_MEC

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA
OCB
Prof. Dr.Odney Carlos Brondino
1Provérbio chinês: 
“Escuto e Esqueço, Vejo e Lembro, Faço e Aprendo.”
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De acordo com a aplicação:
1) Aços para fundição;
2) Aços estruturais;
3) Aços para trilhos;
4) Aços para tubos;
5) Aços para arames e fios;
6) Aços para molas;
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
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6) Aços para molas;
7) Aços de usinagem fácil;
8) Aços para tratamentos termoquímicos;
9) Aços para nitretação;
10) Aços para ferramentas e matrizes;
11) Aços resistentes à corrosão;
12) Aços ultra-resistentes;
13) Aços criogênicos;
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
3Classificação para as várias ligas ferrosas (Callister Jr.,2002).
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1) AÇOS PARA FUNDIÇÃO 
�Praticamente todos os aços ao carbono ou ligados, podem ser obtidos por fundição,
ou seja, pelo processo de fusão do aço e solidificação.
Os requisitos fundamentais para uma boa qualidade :
1. Ser homogêneo,
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
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2. baixo nível de defeitos ao longo da seção das peças;
3. Deve ter preferencialmente granulação fina e regular e
4. Isento de tensões internas;
5. Suas propriedades mecânicas devem atender as especificações normalizadas em 
função dos teores de carbono e elementos de Liga .
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Características dos aços para fundição:
�os aços para fundição apresentam também boas respostas aos tratamentos térmicos
(Têmpera e Revenido) e soldabilidade.
�Os teores de silício comumente são maiores do
1) AÇOS PARA FUNDIÇÃO 
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
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que nos aços trabalhados de composição equivalente,
e os teores de manganês e silício podem sofrer
variações que permitem controlar a qualidade em
termos de propriedades mecânicas do produto fundido.
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Propriedades mecânicas:
�As propriedades mecânicas de uma aço fundido será a resultante 
1) AÇOS PARA FUNDIÇÃO 
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
�a microestrutura dos aços no estado fundido, dependendo das condições de fundição
e da forma e dimensão da peça, apresenta, uma heterogeneidade de estrutura maior
quando comparado ao aço no estado trabalhado;
Características dos aços para fundição:
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�As propriedades mecânicas de uma aço fundido será a resultante 
de uma série de transformações que começam no estado líquido. Estas transformações 
são influenciadas pela composição química do material e pelas variáveis de processo: 
velocidade de extração de calor, temperatura de vazamento, entre outras inerentes ao 
processo.
Aplicações: AÇOS BAIXO CARBONO:Equipamentos elétricos, engrenagens,...
AÇOS MÉDIO CARBONO: Indústrias automobilística, ferroviária, naval, tratores,..
AÇOS ALTO CARBONO: Matrizes, cilíndros de laminadores, partes de máquinas,...
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1) AÇOS PARA FUNDIÇÃO 
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
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� Moldagem;
� Composição da carga (forno);
� Fusão:
� Transferência;
� Vazamento;
� Desmoldagem;
� Acabamento;
Forno Indução
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
2) AÇOS ESTRUTURAIS
�Aços estruturais são aços empregados 
principalmente em construção civil (estruturas 
metálicas), veículos em geral,equipamento 
rodoviário, ferroviário, naval, aeronáutico, 
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rodoviário, ferroviário, naval, aeronáutico, 
entre outras aplicações.
�Aços ao carbono (80% desta categoria 
emprega aços com teores :0,15 a 0,40%C, e 
de baixo carbono laminado a quente ) e de 
baixa liga para fabricação de barras, tiras, 
cantoneiras e vigas em I, U, T, etc.. 
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
2) AÇOS ESTRUTURAIS
Requisitos Fundamentais:
•Boa ductilidade para ser deformado e homogeneidade;
•Propriedades mecânicas: limite de resistência a tração (~400-500MPa) , limite de 
escoamento (~190MPa min) e Alongamento (~20%) - Elevado valor da relação de 
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escoamento (~190MPa min) e Alongamento (~20%) - Elevado valor da relação de 
resistência à tração para limite de escoamento;
•Soldabilidade;
•Suscetibilidade de corte por chama, sem endurecimento;
•Resistência razoável à corrosão ;
•Baixo custo.
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
2) AÇOS ESTRUTURAIS
Exemplos de perfis:
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
3) AÇOS PARA TRILHOS
�Trilhos são componentes sujeitos a condições relativamente
severas de choques e esforços de flexão alternados e de
desgaste da superfície.
�As extremidades dos trilhos estão sujeitas a um
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Amassamento (deformação) produzido pelo impacto
das rodas do trem em movimento.
�Este amassamento é atenuado por meio da têmpera superficial;
uso de aços ligados (0,02-0,04% Nb) e manganês nos
cruzamentos e desvios onde a linha é muito sobrecarregada.
�Os aços são em geral ao carbono (0,6-0,8%C).
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
3) AÇOS PARA TRILHOS
PROPRIEDADES TÍPICAS:
�teores de Mn maiores (0,60-1,4%) são usados para evitar fragilidade a quente (FeS)
já que os trilhos são laminados aquente.
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•Limite de resistência = 980 MPa
•Limite de escoamento = 600 MPa;
•Alongamento = 9%;
•Dureza Brinell = 300 (HB);
•Resistência ao Impacto = 0,28kg.m
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AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
4) AÇOS PARA TUBOS
�Tubos são produtos vazados com elevada relação comprimento/seção, com seções
circulares, quadradas, retangulares, etc..., fabricados a partir de aços equivalentes aos
aços estruturais e para chapas.
Finalidade:
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Finalidade:
�condução ou contenção de líquidos, sólidos e vapores/gases.
�Processo de fabricação:
TUBOS INTEIRIÇOS OU SEM COSTURA:
�tubos fabricados a partir de tarugos os quais são perfurados ou extrudados ou ainda
fundidos com diâmetros de até 660mm.
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TUBOS SOLDADOS OU COM COSTURA: 
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
4) AÇOS PARA TUBOS
�Aplicações dos tubos sem costura é de elevada responsabilidade como em caldeiras
e super aquecedores, refinaria e destilação..
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�Os tubos (com diâmetros de até 762mm) são obtidos a partir de tiras de aço grossas
ou finas laminadas a quente e dobradas e suas extremidades soldadas.
Aplicações como encanamentos de água, eletro dutos para fios elétricos e telefônicos,
fins estruturais, ornamentais e móveis domésticos.
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�Os aços para tubos são comumente de baixo teor de carbono (<0,30%C) e
Mn<1,50%. O limite de resistência mecânica, no estado recozido, pode variar de
320MPa a 500MPa com alongamento entre 28 e 18%. No estado trefilado estes aços
podem alcançar limites de resistência mecânica de 450MPa a 650MPa com
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
4) AÇOS PARA TUBOS
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podem alcançar limites de resistência mecânica de 450MPa a 650MPa com
alongamento entre 6 e 4%.
�Para aplicações a elevadas temperaturas adiciona-se Cr (0,50-10%) para melhorar a
resistência à corrosão à oxidação e Mo (0,45-1,10%) para melhorar a resistência a
fluência.
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Aços para tubos Composições, propriedades e aplicações de produtos tubulares de aço 
para pressão.Fonte: CHIAVERINI, V. , 2005
AÇOS PARA DIVERSAS UTILIDADES OU APLICAÇÕES
4) AÇOS PARA TUBOS
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