2 aço na construção de navios

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2 aço na construção de navios

  1. 1. Prof. Ricardo Aurélio Aço na Construção de Navios Processo de Construção Naval
  2. 2. Fabricação do Aço A produção de todos os aços utilizados para fins de construção naval começa com a fundição do minério de ferro e a fabricação do ferro-gusa. O ferro fundido resultante inicial é composto por um percentual de 92 a 97 de ferro, sendo o restante carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo. Em processos subsequentes o ferro-gusa é refinado e as impurezas são reduzidas.
  3. 3. Fabricação do Aço Aços podem ser considerados como ligas de ferro e carbono, com a porcentagem de carbono variando de cerca de 0,1 por cento em aços macios para cerca de 1,8 por cento em alguns aços endurecidos Adições de elementos químicos nos aços durante o processo de fabricação serve a vários propósitos:  Eles podem ser utilizados para desoxidar o metal, para remover as impurezas, levando-as para a escória e, finalmente, para produzir a composição do aço pretendida
  4. 4. Tratamento Térmico do Aço RECOZIMENTO Consiste no aquecimento do aço a uma velocidade lenta até uma temperatura de 850°C a 950°C. Em seguida o aço é resfriado lentamente na fornalha. Os objetivos do recozimento são: • aliviar quaisquer tensões internas, • suavizar o aço, • ou trazer o aço a uma condição adequada para um tratamento térmico posterior. NORMALIZAÇÃO É realizada pelo lento aquecimento do aço até uma temperatura semelhante à para o recozimento e posterior resfriamento ao ar. A taxa mais rápida de resfriamento resulta na produção um aço mais forte do que o recozimento, e também com o tamanho de grão refinado.
  5. 5. Tratamento Térmico do Aço TÊMPERA (ou ENDURECIMENTO) O aço é aquecido a temperaturas semelhantes às usadas para recozimento e normalização e então é “temperado” em água ou óleo. A taxa de resfriamento mais rápido produz uma estrutura muito dura com uma maior resistência à tração ALÍVIO DE TENSÕES Para aliviar tensões internas, a temperatura do aço pode ser levantada de modo a que nenhuma mudança estrutural do material ocorra e em seguida, ela pode ser arrefecida lentamente
  6. 6. Tipos de Seções de Aços Os tipos mais comuns associados com a construção naval são apresentados na figura abaixo. É preferível limitar as seções a serem usadas na construção naval para aquelas prontamente disponíveis, isto é, os tipos padrão, pois a usinagem de pequenas quantidades de perfis de aço não é muito econômica
  7. 7. Aços Utilizados na Construção de Navios Normalmente na construção do casco utiliza-se aço carbono contendo de 0,15 a 0,23 por cento de carbono, com um razoavelmente alto teor de manganês. Tanto o enxofre e o fósforo no aço macio são mantidos a um mínimo (menor do que 0,05 por cento). As concentrações mais elevadas de ambos são prejudiciais para as propriedades da soldagem do aço, e fissuras podem desenvolver-se durante o processo de laminação, se o teor de enxofre é elevado.
  8. 8. Aços Utilizados na Construção de Navios O aço utilizado na construção de um navio classificado com Lloyds Register deverá ser produzido por um fabricante aprovado, e os testes de inspeção deverão ser realizadas na fábrica do aço antes da expedição. Todos os materiais certificados são marcadas com a marca da sociedade, como exigido pelas regras.
  9. 9. Aços Utilizados na Construção de Navios Atualmente existem cinco qualidades diferentes de aço utilizados na construção de navios mercantes,frequentemente referido como aços IACS. A – Aço carbono comum. Muito usado na construção de navios B – Aço carbono de melhor qualidade. e especificado onde as placas mais espessas são necessárias nas regiões mais críticas C – possui melhores características e ductilidade. Em alguns casos recomendado pela ABS. D – possui melhores características e ductilidade E – possui melhores características e ductilidade
  10. 10. Aços de Alta Resistência Aços com maior resistência do que a do aço carbono são empregados nas regiões altamente estressadas de grandes petroleiros, conteineiros e graneleiros. O uso de aços de maior resistência permite reduções na espessura de convés, fundo do casco, e escantilhões na meia- nau de navios de maior porte, o quê, no entanto, pode levar a maiores deflexões
  11. 11. Aços de Alta Resistência A soldabilidade dos aços de resistência a tensão mais elevados é uma consideração importante na sua aplicação em estruturas de navios e a questão da redução da vida útil devido a de fadiga com estes aços tem sido sugerido. Além disso, os efeitos da corrosão, nas espessuras menores da secção das chapas podem exigir um controle mais vigilante do seu gráu de corrosão. Fadiga na solda CorrosãoX
  12. 12. Aços Resistentes a Corrosão Aços com elementos de liga, que lhes dão boa resistência à corrosão e coloquialmente conhecido como aços inoxidáveis não são comumente usados em estruturas de navios, principalmente por causa de seus custos iniciais e de fabricação superiores. São usados apenas na fabricação dos tanques de cargas altamente corrosivas.
  13. 13. Painéis em Sanduíche de Aço Como uma alternativa para redução de peso em embarcações onde o peso é um problema, em substituição as placas planas de aço convencional, podem-se usas painéis de chapas de aço com núcleo de recheio leve de PU ou mesmo em honeycomb sanduíche de aço com.
  14. 14. Forjando o Aço O forjamento é simplesmente um método de moldar um metal por aquecimento, a uma temperatura em que ele se torna mais ou menos plástico, para em seguida, por martelagem ou repuxo levá-lo a forma requerida. O tratamento térmico subsequente é necessário, preferencialmente de recozimento e têmpera para remover os efeitos do arrefecimento não uniforme.
  15. 15. Seminários Processos de solda usados na construção dos navios: • Solda a gás • Soldas com arco elétrico • Soldas submarinas • Soldas a laser • Thermite welding • Soldagem por Fricção Processo de corte de chapas usados na construção de navios: • Corte a gás • Corte com arco de plasma • Air carbon arc gouging • Corte a laser • Corte com jato de água Automação nos processos de solda usados na construção dos navios: • Automação das soldas (robotização) • Sequência do processo de soldas • Redução de distorções • Principais falhas nas soldas • Ensaios de soldas não destrutivos • O exame visual • Líquido penetrante • Partículas magnéticas • Radiográfica • Ultrasom
  16. 16. Bibliografia  LAMB, T. - Ship Design and Construction - vol l and II  EYRES 2007 – Ship Construction

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