Aula 12 Metais

MATERIAIS METÁLICOS
Prof. Arthur
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
INTRODUÇÃO
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Os materiais metálicos são SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS
que contém um ou mais elementos metálicos e também por
conter alguns elementos não metálicos.
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INTRODUÇÃO
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Os metais quase que na sua totalidade são utilizados
sob forma de LIGAS e constituem um dos mais
importantes grupos de materiais de construção.
INTRODUÇÃO
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O seu emprego deve-se:
 Aos grandes conhecimentos adquiridos relativo às
suas propriedades e comportamento.
 Ao constante aperfeiçoamento dos processos de
fabricação e progressivo desenvolvimento de novas
ligas.
INTRODUÇÃO
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O metal mais empregado é o ferro (Fe) na forma de
liga ferro-carbono, constituindo o aço e o ferro fundido.
 Aços – de 0,008% até 2,1% de carbono
 Ferro fundido – de 2,1 até 4,3% de carbono
INTRODUÇÃO
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Outros metais constituindo os não ferrosos e suas ligas
também encontram emprego na construção civil como:
Alumínio (Al)
Manganês (Mn)
Cobre (Cu)
Tungstênio (W)
Cromo (Cr)
Cobalto (Co)
Zinco (Zn)
Molibdênio (Mo)
Estanho (Sn)
Vanádio (V)
Níquel (Ni)
Silício (Si)
Chumbo (Pb)
Fósforo (P)
Aumentam a
dureza:
Ferramentas
Aumenta
resistividade
elétrica: motores e
transformadores
Prejudicial
torna o aço frágil
e quebradiço
INTRODUÇÃO
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Desvantagens dos metais ferrosos em relação aos não
ferrosos:
- Massa específica relativamente alta
- Baixa condutividade elétrica
- Suscetibilidade à corrosão
INTRODUÇÃO
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Ocorrência dos metais:
Podem ocorrer na natureza no estado nativo ou na forma de
mineral.
 No estado nativo eles são puros – Ouro (Au) e Platina (Pt)
 No estado mineral encontra-se a Prata (Ag), o Cobre (Cu),
o Ferro (Fe), o Alumínio (Al), etc...
INTRODUÇÃO
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Características gerais dos metais:
Resistência mecânica (tração, compressão, torção)
Dureza
Maleabilidade
Ductilidade
É a capacidade de um metal de sofrer
apreciável deformação a frio sem se romper.
Ductil é o oposto de frágil
Capacidade de deformação sob
tensão constante
DUCTILIDADE
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DUCTILIDADE
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INTRODUÇÃO
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Características gerais dos metais:
Tenacidade
Corrodobilidade
Condutibilidade elétrica e térmica
Aptidão para formar liga
INTRODUÇÃO
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Características gerais dos metais:
 Resistência mecânica (tração, compressão, torção)
Depende de uma serie de fatores:
- estrutura cristalina do metal
- condição física do metal ou tratamento (se fundido, recozido,
temperado)
- do teor de impurezas (a resistência diminui com aumento de
% impurezas)
- temperatura
INTRODUÇÃO
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Características gerais dos metais:
 Dureza
É a resistência oferecida por uma substância à penetração de
um corpo mais duro.
 Ductilidade
É a capacidade de um metal de sofrer apreciável deformação
a frio sem se romper.
INTRODUÇÃO
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Características gerais dos metais:
 Maleabilidade
É a capacidade de um metal em se deixar moldar facilmente no
estado líquido a frio ou a quente e determina a sua maior
aptidão aos trabalhos de laminação, forjamento, estiragem.
 Tenacidade
É a capacidade de um metal de absorver considerável energia
antes de se romper pela aplicação de um esforço. O metal
tenaz apresenta grande resistência ao choque.
INTRODUÇÃO
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Características gerais dos metais:
 Corrodobilidade
É maior ou menor resistência à corrosão, ou seja a resistência
ao ataque químico, é pois a tendência à reversão do metal
tendendo a constituir novamente parte do minério que foi
extraído.
Metais que apresentam maior resistência à corrosão: níquel,
cromo, zinco, estanho.
INTRODUÇÃO
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS METÁLICOS
Os metais e suas ligas podem ser classificados em dois
grande grupos:
MATERIAIS METÁLICOS FERROSOS
MATERIAIS NÃO FERROSOS
INTRODUÇÃO
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CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS METÁLICOS
- Os ferrosos contêm uma percentagem elevada de ferro em
sua composição química, nesta classe se enquadram os
produtos siderúrgicos (aços, ferros fundidos).
- Os não ferrosos não contêm ferro ou contêm o ferro apenas
em pequena quantidade, nesta classe se enquadram o alumínio,
o cobre, o níquel, o estanho, etc...
INTRODUÇÃO
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 Os aços podem ser caracterizados como um tipo de liga
ferro-carbono, geralmente com teores de carbono até 2,1%,
e com a presença de outros elementos como o Mn,
Si, P, S, resultantes do processo de obtenção e de outros
elementos adicionados como o Cu, Cr, Ni, Mo, Nb, para
melhoria de suas propriedades.
 Os ferros fundidos são ligas metálicas com teor de
carbono acima de 2,1% e raramente superior a 4%.
ALUMÍNIO
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 É um dos elementos mais abundantes da natureza.
 Sua extração nem sempre é economicamente viável.
 É extraído a partir da bauxita (Al2O3).
 São necessárias 5t de bauxita para obter 2t de
alumina e 2t de alumina para obter 1t de alumínio.
ALUMÍNIO
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 O DURALUMÍNIO é uma liga de alumínio de
elevada
resistência
mecânica
após
tratamento
térmico.
 Composição: 4% Cu + 0,5% Mn + 0,5% Mg
ALUMÍNIO
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Aplicações do alumínio:
 fios e cabos elétricos
 tubos
 perfis
 cárter de motores
 polias
 hélices para avião
 telhas para coberturas
COBRE
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 A quantidade de cobre nos minerais oscila entre 0,7 e
2,5% de cobre.
 Os principais tipos de ocorrência de cobre são de
minério sulfetado, oxidado, hidroxidado e carbonatados.
 O principal e importante minério é o do tipo sulfetado
representado pela calcopirita (CuFeS2).
COBRE
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Aplicação do Cobre:
 vergalhões
 perfis
 chapas
 tubos
 arames
 fios e cabos
ZINCO
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 É obtido a partir da esfarelita – principal minério
(sulfeto de Zinco)
 O maior emprego do Zinco é para melhorar e corrigir
as propriedades dos outros metais
 30% do Zn destina-se à galvanização
a quente
eletrolítica
 20% com o Cobre produzindo o latão e outras ligas
 9% para peças fundidas
ZINCO
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 Outras aplicações:
 Chapas lisas ou onduladas para coberturas e
revestimentos, calhas, dutos
 Entra na composição das tintas
LIGAS
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É uma mistura, de aspecto metálico e homogêneo
de um ou mais metais entre si ou com outros
elementos.
Podem ser classificadas em:
 misturas mecânicas
 soluções sólidas
 compostos químicos
LIGAS
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MISTURAS MECÂNICAS: os cristais dos componentes
estão simplesmente misturados. Ex: liga de estanho-chumbo
para solda.
SOLUÇÕES SÓLIDAS: ocorre uma interligação entre os
cristais durante a solidificação. Ex: aço.
COMPOSTOS
QUÍMICOS:
existe
compostos entre os metais. Ex: latão.
a
formação
de
BRONZE
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 O bronze é uma liga de 85 a 95% de cobre e de 15 a 5% de
estanho
 Tem a característica de alta dureza, flexível e de difícil oxidação
 É empregado na confecção de:
 metais sanitários
 ferragens (fechaduras, dobradiças, fechos, puxadores)
 e ornatos para a construção civil
LATÃO
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 O latão é uma liga de cobre e zinco, a proporção é variável, pode
ir de 60 a 95% de cobre para 40 a 5% de zinco.
 Apresenta grande dureza e resistência ao desgaste, dificilmente
oxida.
 É empregado na confecção de:
 metais sanitários
 ferragens (fechaduras, dobradiças, fechos, puxadores)
 ornatos para a construção civil
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