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Carregado porTiago Cruz
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O documento descreve diferentes tratamentos superficiais e térmicos aplicados em metais. Entre os tratamentos superficiais estão pintura, impressão em silk-screen, etching e blast. Os tratamentos térmicos incluem amolecimento para reduzir dureza e endurecimento para aumentar resistência mecânica. O documento também fornece detalhes sobre ligas metálicas como cobre, latão, bronze e alumínio.
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- 1. Materiais 1 Tiago Cruz tiagoitajai@gmail.com
- 2. Pintura: mecanizada comtratamento térmico (apropriada para ambiente interno) e pintura de poliuretano resinado (para ambiente externo). Atualmente também emprega-se a tinta de resina fluoretizada, que resiste ao tempo acima de 20 anos. Impressão em Silk-screen: permite a pintura em várias cores sem ter que escolher o material de base. Tratamentos superficiais
- 3. Etching: gravação dechapas metálicas com produtos químicos. Pode-se usar ou não tintas sobre a gravação. Blast (jateamento): jateamento de alta pressão, utiliza partículas de alumina processada à quente. Obtém texturas com desenhos irregulares. Cromalim: semelhante ao off-set, emprega cores distintas para impressão (azul, vermelho, amarelo e preto), obtendo figuras coloridas. Usa na composição resinas de policarbonato e resinas acrílicas. Tratamentos superficiais
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- 5. É um ciclode aquecimento e resfriamento realizado nos metais com o objetivo de alterar as suas propriedades físicas e mecânicas, sem mudar a forma do produto. O tratamento térmico às vezes acontece inadvertidamente, como “efeito colateral” de um processo de fabricação que cause aquecimento ou resfriamento no metal, como nos casos de soldagem e de forjamento Tratamentos térmicos
- 6. O tratamento térmicoé normalmente associado com o aumento da resistência do material, mas também pode ser usado para melhorar a usinabilidade, a conformabilidade e restaurar a ductilidade depois de uma operação a frio É uma operação que pode auxiliar outros processos de manufatura e/ou melhorar o desempenho de produtos, alterando outras características desejáveis Tratamentos térmicos
- 7. Os aços sãoespecialmente adequados para o tratamento térmico, uma vez que: 1. respondem satisfatoriamente aos tratamentos, em termos das características desejadas 2. seu uso comercial supera o de todos os demais materiais Tratamentos térmicos
- 8. Os aços sãotratados para uma das finalidades: Amolecimento (softening) Endurecimento (hardening) Tratamentos térmicos
- 9. É feito pararedução da dureza, remoção de tensões residuais, melhoria da tenacidade, restauração da ductilidade, redução do tamanho do grão ou alteração das propriedades eletromagnéticas do aço. Restaurar a ductilidade ou remover as tensões residuais é uma operação necessária quando uma grande quantidade de trabalho a frio tenha sido executada (como laminação a frio ou trefilação). As principais formas de amolecimento do aço são: recozimento de recristalização, recozimento pleno, recozimento de esferoidização e normalização. Amolecimento (softening)
- 10. É feito paraaumentar a resistência mecânica, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga É fortemente dependente do teor de carbono do aço A presença de elementos de liga possibilita o endurecimento de peças de grandes dimensões, o que não seria possível quando do uso de aços comuns ao carbono. Os tratamentos de endurecimento do aço são têmpera, austêmpera e martêmpera. Para aumentar a resistência ao desgaste é suficiente a realização de um endurecimento superficial, que também leva ao aumento da resistência a fadiga Endurecimento (hardening)
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- 14. Metais em quenão haja ferro ou em que o ferro está presente em pequenas quantidades, como elemento de liga Metais Não Ferrosos
- 15. Cobre cobre comercial, latões, bronzes e cobre- níquel Alumínio Níquel Magnésio Chumbo Titânio ... e ligas Principais Elementos
- 16. São mais caros Maiorresistência à corrosão Menor resistência mecânica Pior resistência a temperaturas elevadas Melhor resistência em baixas temperaturas Comparação com o Aço
- 17. Funções práticas queevitem a corrosão e a não contaminação pelo produto da corrosão, como em situações extremas de temperaturas baixas e altas Principais Utilizações
- 18. Provavelmente foi oprimeiro metal que o homem extraiu da natureza, o que deu início à Idade do Bronze Depois da prata, é o melhor condutor de eletricidade (material padrão para condutores elétricos) e calor Dúctil e maleável Possui boa resistência à corrosão É um material escasso, sendo que há apenas 0,007% de cobre na superfície terrestre, o que o torna relativamente caro Seus usos vêm sendo substituídos pelo alumínio. Cobre
- 19. É facilmente soldávele pode ser usinado e laminado e trabalhado a quente ou a frio para a produção de tubos, fios, chapas, etc. Pode ter seu comportamento mecânico corrigido através de tratamentos térmicos A união cobre aço carbono causa uma intensa corrosão galvânica na presença de meios eletrolíticos Não se oxida, mas em contato com ambientes úmidos ele se recobre com uma camada esverdeada (azinhavre), que impede a oxidação do cobre, mas é prejudicial à saúde Cobre
- 20. Apresenta pelo menos95% de cobre Tem sua resistência mecânica diminuída em temperaturas elevadas, permitem-se o uso do cobre comercial até a temperatura de 200OC Excelente resistência à corrosão atmosférica úmida e poluída, e também às águas salobras e salgada Baixa resistência a corrosão em meios ácidos oxidantes fortes Cobre Comercial
- 21. Latões (cobre +zinco): ASTM 210, ASTM 260, ASTM 360 - objetos decorativos (medalhas), cartuchos de armas, radiadores Latões especiais: ASTM 314, ASTM 353, ASTM 687 - Componentes mecânicos e elétricos, porcas, parafusos, rebites Latões para fundição: ABNT 11, ABNT 13, ABNT 17 - válvulas de baixa pressão, registros, flanges, engrenagens Bronzes (cobre + estanho): ASTM 505, ASTM 510, ASTM 524 - Molas condutoras, tubos flexíveis, rebites, varetas de solda; Ligas cupro-níquel (Cu + Ni): ASTM 704 - construções navais, tubos condutores de água no mar Ligas cobre – níquel – zinco: Alpacas - objetos de cutelaria e decorativos, aparelhos ópticos e de fotografia Ligas cobre – alumínio: trocadores de calor, recipientes, revestimentos protetores Ligas de Cobre
- 22. Liga de cobrecom até 40% de zinco e pequenas concentrações de outros elementos (ex: chumbo e alumínio) O aumento da quantidade de zinco diminui o custo do material e também diminui a resistência à corrosão Possui pequena resistência mecânica É dúctil e maleável; É pior condutor de calor e eletricidade do que o cobre É resistente a ação da água e do ar; É mais fácil de trabalhar do que o cobre Latão
- 23. Para trabalhos afrio: 80 a 90% de cobre e o restante de zinco Para prensagem e estiragem: 67 a 72% de cobre e o resto de zinco; Para usinagem: 60 a 63% de cobre e o resto de zinco (latão flexível); Para usinagem pesada: 58% de cobre, 2% de chumbo e o resto de zinco Tipos de Latão
- 24. Liga de cobree estanho criada com o intuito de melhorar a resistência à temperatura e a mecânica Pode ser utilizados entre -200OC a 370OC Possui resistência similar a do cobre comercial Está sujeitos a corrosão sob tensão em presença de amônia, aminas, sais amoniacais e mercúrio Tem uma notável propriedade de resistência ao atrito Ótimo material para moldagem; não é maleável, nem dúctil Oxida-se pouco, tanto mais duro quanto maior for a quantidade de estanho. Bronze
- 25. Bronze Ordinário: 90a 94% de cobre e o resto de estanho; Bronze de sino: 77 a 80% de cobre e o resto de estanho; Bronze fosforoso: 90,4% de cobre, 8,9% de estanho e 0,7% de fósforo. Tem excelente qualidades anti-fricção, é mais duro e resistente do que o bronze ordinário e resiste bem a ação de ácidos; Bronze de alumínio: 85 a 95% de cobre e o resto de alumínio. É duro e resistente; Bronze de manganês: bronze com cerca de 6% de manganês. Resistente e com boas condições de alongamento; Bronze de chumbo: com adição de 8 a 18% de chumbo. Possui grande plasticidade e resistência a ácidos. Tipos de Bronze
- 26. Níquel e cobrepossuem tamanhos atômicos próximos, assim a liga cobre níquel formam soluções sólidas substitucionais praticamente em qualquer proporção Possui melhor resistência à corrosão e à temperaturas elevadas, mas também eleva o preço Sua resistência mecânica é semelhante a do bronze e sua resistência à corrosão é semelhante a do cobre comercial Cobre-níquel
- 27. Utensílios de cozinha:tachos ciganos, panelas, bacias, talheres... Condutores elétricos: cabos de alta e baixa tensão, conectores, contatos elétricos em geral, fabricação de motores... Equipamentos: aquecedores solares, condutores de calor, tubulações de água... Aplicações Cobre
- 28. O alumínio puro(tem 99% ou mais) apresenta propriedades mecânicas muito pobres: baixa dureza, baixos limites de escoamento e baixa resistência à tração Sua maior utilização industrial é na forma de ligas e a mais utilizada é a duraluminio (ABNT 2017) É leve, possui peso específico de 2,7 g/cm3 (35% do peso do aço); Resiste à corrosão É bom condutor de calor e de eletricidade Reflete a luz Alumínio
- 29. Possui coloração agradável Tembaixo ponto de fusão ( 6580C) Possui boa resistência a ácidos mas não tem resistência a álcalis, que atacam a camada de óxido de alumínio (que protege o material superficialmente) É facilmente moldável e permite todo o tipo de processo de fabricação, podendo ser laminado, forjado, prensado, repuxado, dobrado, serrado, furado, torneado, lixado, fundido e polido Alumínio
- 30. Pode ser unidopor todos os processo usuais como soldagem, rebitagem, colagem e brasagem Pode sofrer tratamentos superficiais, e ser envernizado, esmaltado e anodizado, que é o mais usual (anodização) e dá ao material uma camada protetora contra a corrosão, dura e integrada ao material, permitindo colori-lo permanentemente Alumínio
- 31. ASTM 1050: indicadapara equipamentos para indústrias químicas, alimentícias e de bebidas. Produto temperado, tem tensão admissível de tração igual a 14 kg/mm2. ASTM 1350: para condutores elétricos. ASTM 1200: para equipamentos de indústrias em geral. É mais resistente do que o 1050. ASTM 2017 e ASTM 2024: para aplicações que exigem elevada resistência mecânica, usinagens e forjamentos. ASTM 4043 e ASTM 4047: para soldagens. ASTM 5052: para aplicações expostas ao ar marítimo. Classificação do Al
- 32. Meios de Transporte:Como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques, blindagens... Embalagens: Papel de alumínio, latas, TetraPak... Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades... Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas... Aplicações Alumínio
- 33. É um materialbastante versátil, capaz de formas ligas com inúmeros outros metais, inclusive o aço 63% do níquel é utilizado no aço inoxidável Apresenta excelente resistência a corrosão e resistência mecânica em temperaturas elevadas e baixas Não pode ser laminado, polido ou forjado facilmente, apresentando certo caráter ferromagnético Só pode ser utilizado como revestimento por eletrodeposição Níquel
- 34. O custo elevadodas ligas de níquel fazem que estes matérias sejam poucos usados a baixa temperatura, onde se prefere usar materiais mais baratos como o alumínio e os aços É usado em ambientes corrosivos severos de cáusticos As ligas de níquel custam de 20 a 100 vezes mais do que o aço inoxidável, comparável ao custo do Titânio Utilizado em aplicações especiais como turbinas de aviões, caldeiras de vapor, turbocompressores, válvulas de exaustão de motores, ferramentas para injeção, etc. Níquel
- 35. Equipamentos: processamento deprodutos de petróleo e petroquímicos; equipamentos de tratamento térmico; geradores de vapor, aquecedores de água e trocadores de calor; válvulas, bombas, eixos, parafusos, hélices e fixadores usados em construção naval; equipamentos de controle de poluição; componentes de equipamentos eletrônicos; componentes de turbinas a gás e de motores aeronáuticos... Aplicações Níquel
- 36. Possui baixa densidade,é muito leve (1/5 da densidade do ferro) Oxida-se com facilidade Sua maior utilização é como elemento de liga do alumínio e na fabricação de ferro fundido nodular As ligas de magnésio podem ser fundidas ou conformadas por laminação, forjamento ou extrusão Possui alta resistência e dureza em baixas e altas temperaturas Tem elevada resistência à corrosão Magnésio
- 37. Indústria: material refratárioem fornos para a produção de ferro e aço, metais não ferrosos, cristais e cimento... Aplicação química: agricultura, indústrias químicas e de construção... Uso de bens de consumo: como elemento de liga com o alumínio, recipientes de bebidas, componentes de automóveis como aros de roda, maquinarias diversas... Aplicações Magnésio
- 38. É pouco tenaz,porém dúctil e maleável É bom condutor de eletricidade, embora não seja magnético e mau condutor de calor É resistente a água do mar e aos ácidos, mas é fortemente atacado por substâncias básicas Oxida-se com facilidade em contato com o ar Possui alta densidade (massa específica de 11,34 kg/dm³) Possui alta flexibilidade Chumbo
- 39. Possui alto coeficientede expansão térmica Tem a facilidade de se fundir e formar ligas com outros elementos Tem baixo ponto de fusão (327 °C) e baixa dureza É tóxico, ecologicamente danoso e, por isso, algumas aplicações tradicionais foram reduzidas ou banidas Não é mais usado em tubos para água, em soldas de baixo ponto de fusão, em aditivos para gasolina. Tintas à base de chumbo estão em declínio. Seu principal uso, cerca de 71% da produção mundial, é em baterias para automóveis Chumbo
- 40. Aplicações industriais: bateriaselétricas para veículos automóveis, pigmentos, forros para cabos, elemento de construção civil, soldas suaves... Bens de consumo: munições, manta protetora para os aparelhos de raio-X, decoração... Aplicações Chumbo
- 41. Tem alta resistênciamecânica Possui aproximadamente 55% da densidade do aço Possui alta resistência a corrosão O custo de sua obtenção é elevado É muito resistente à corrosão da água do mar e outras soluções de cloretos, aos hipocloritos e ao cloro úmido e a resistência ao ácido nítrico É considerado fisiologicamente inerte, então é ideal para a fabricação de próteses humanas Titânio
- 42. Indústria naval: equipamentossubmarinos e de dessalinização de água do mar Indústria aeronáutica: pás da turbina dos turbofans, turbojatos e turbo-hélice Indústria bélica: mísseis e peças de artilharia; Bens de consumo: próteses, jóias, equipamentos esportivos... Aplicações Titânio
- 43. Ligas de aço 1.Arcos que sustentam a fuselagem 2. Junção asa-fuselagem 3. Arcos dos flaps 4. Sustentação das gôndolas dos motores Curiosidades
- 44. Ligas leves (Al,Ti, Mg) 5. Caixilho das vidraças da cabine dos pilotos 6. Longarinas de sustentação da cabine dos pilotos 7. Caixilho da porta 8. Revestimento dos tanques de combustível 9. Estrutura do leme e dos estabilizadores do leme Curiosidades
- 45. Ligas leves emchapas 10. Nariz protetor do radar 11. Partes da fuselagem 12. Diafragma de separação entre a fuselagem e o cone da cauda Ligas de titânio 13. Partes das gôndolas dos motores 14. Saídas das descargas dos motores Curiosidades
- 46. Mais fortes queaço, novos metais são moldáveis como plástico “Vidros Metálicos” Curiosidades
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- 74. Aumento do tempode vida Economia de energia Redução da quantidade de material em aterros Conservação dos recursos naturais Participação e aumento de consciência ambiental Redução da poluição atmosférica e dos recursos hídricos Diminuição dos impactos negativos da extração e refinação dos minérios Criação de emprego Vantagens da Reciclagem