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TÉCNOLOGIA
MECÂNICA
AULA: 01
PROF: Elias Junior.
TEM 68h
1) Propriedade físico-químicas, mecânicas e
tecnológicas dos materiais ferrosos e não
ferrosos;
2) Propriedades físico-químicas, mecânicas e
tecnológicas
dos
materiais
plásticos;
termoplásticos;
3) Cerâmicos e compósitos;
4) Tratamento termo-químico e termo-físico;
5) Aplicados a materiais metálicos; Ensaio
não destrutivo.
Propriedade físico-química
 propriedade físico-química é toda e
qualquer propriedade da matéria.
 Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço
e tenha massa.
 A física moderna entende a matéria e a
energia como dois aspectos de uma
mesma natureza.
Propriedades fisico-químicas
 Os metais ferrosos são ligas do ferro com
carbono e outros elementos, tais como o
silício, o manganês, o fósforo, o enxofre e
outros.
 Conforme a intensidade de carbono, as ligas
de ferro e carbono se dividem em aço e ferro
fundido.
 O aço é uma liga que contém até 2% de
carbono e o ferro fundido, quando o
conteúdo de carbono é maior do que 2%.
metalurgia
 É a ciência que trata da produção dos metais
a partir dos minérios.
 A extração dos metais dos minérios se realiza
em usinas metalúrgicas
Matéria prima para obter ferro
fundido
 Os minérios de ferro são compostos
naturais que contêm óxido de ferro e a
chamada ganga.
 A ganga se compõe basicamente de sílica,
alumina, óxido de cálcio e óxido de magnésio
Ganga
 Ganga são as impurezas contidas nos minérios.
 Os principais tipos de ganga encontrados em
minérios são micro-inclusões de Silício, Enxofre,
Fósforo e Óxidos Globulares.
 A ganga é responsável pela perda da qualidade do
produto da exploração de minérios
 Afeta nas propriedades mecânicas e químicas do
minério.
 Altera a sua ductibilidade e resistência
minérios de ferro industriais
1) A MAGNETITA (ou imã
natural) contém ferro em
forma de óxido ferroso
férrico
2) O conteúdo de ferro nestes
minérios oscila, na prática
entre 45 a 70%.
3) O minério tem grande
densidade e cor negra.
HEMATITA ou oligisto
 É o óxido de ferro desidratado
 Este minério contêm de 50 a 60%
de ferro
 É de cor avermelhado-anegrada.
 Quando dado forma em
ornamentos é frequente chamado
de diamante preto.
 Os depósitos de hematita cinzento
são encontrados tipicamente nos
lugares onde houve água parada
ou fontes de água mineral quente.
LIMONITA
 LIMONITA é o óxido de
ferro hidratado
 O minério contém de 20 a
60% de ferro
 Tem cor parda com
diferentes matizes
 formados a partir da
oxidação de minerais que
contêm ferro.
SIDERITA
 SIDERITA é a combinação do
ácido carbônico com o ferro
 O conteúdo de ferro neste
mineral oscila, na prática entre
30 e 42%.
 O minério tem uma cor gris
com matizes de amarelo.
Alto forno e sua construção
 O alto forno é uma instalação
de
ação
contínua,
cuja
capacidade de produção é de
até 2000t de ferro fundido em
24 horas.
 Os altos-fornos que utilizam
coque têm uma altura de até
35m, e os que empregam
carvão vegetal, até 20m.
Alto forno e sua construção
 O alto-forno baseia-se
no fato de que o silício
indesejável e outras
impurezas, são mais
leves do que o ferro
fundido, seu produto
principal, designado por
ferro gusa.
1.Fornalha Cowper
2.zona de derretimento
3. zona de redução de óxido
ferroso
4.zona de redução de óxido
férrico
5.zona de pré-aquecimento
(garganta)
6. alimentação de minério, pedra
calcária e coque siderúrgico
7. escapamento de gases
8. coluna de minério, coque e
pedra calcária
9. remoção de escória
10. ferro-gusa
11. Chaminé para escoamento
dos gases liberados
Método de conversores
 O método de conversores
para produzir aço, proposto
pelo metalúrgico inglês H.
Bessemer em 1855, consiste
em soprar ar comprimido ao
ferro fundido derramado em
uma retorta especial chamada
conversor.
Conversor
Método Thomas
 O método foi proposto pelo inglês Thomas
em 1878,
 é utilizado para os ferros ricos em fósforo.
Método Martin
 O método Martin, diferentemente do método
de conversores,
 Fornece a possibilidade de transformar em
aço não só o ferro fundido (líquido, em
blocos), mas também a sucata de todo
gênero dos metais ferrosos (scrap) e peças
de máquinas inúteis para a indústria.
ESTRUTURA METÁLICA
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS :
 Constituição da Matéria – átomo
 Fases da Matéria: Sólido, líquido e gasoso.
 Natureza do átomo: Modelo de BOHR
 Associação de átomos – Ligações (Iônica,
covalente)
Ocorrência dos metais
 Densidade: Peso por unidade de volume – g/cm3
 Propriedades térmicas: Coeficiente linear de





dilatação térmica – cm/cm/ºC.
Calor específico – cal/g/ºC.
Energia Cal – para aumentar de 1ºC a temp. de 1g
de água.
Propriedades eletromagnéticas – Condutibilidade
elétrica
Propriedades óticas – opacidade; refletibilidade
Propriedades Químicas – Resistência à corrosão e
resistência à oxidação.
PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA
DETERMINAÇÃO
 Tensão: Intensidade de forças, correspondendo,
portanto, à carga dividida pela seção transversal do
corpo. (Kgf/mm2)
 Tensão de Tração – Na qual há uma tendência de
separação do material em duas partes em relação
ao plano de tensão.
 Tensão de Compressão – Que é o inverso de
tração, as partes do material adjacentes ao plano
de tensão tendem a comprimir-se uma contra a
outra.
PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA
DETERMINAÇÃO
 DEFORMAÇÃO: É a mudança dimensional que se
verifica no material como resultado da carga
aplicada.
 RESISTÊNCIA: É a carga ou tensão máxima
suportada pelo material, dentro de determinadas
condições, por exemplo, resistência elástica,
resistência a carga máxima, resistência a ruptura.
 DUCTIBILIDADE: Corresponde à capacidade de um
material poder ser deformado apreciavelmente antes
de romper. O aço de baixo teor carbono, por
exemplo, é uma liga de grande ductibilidade
PROPRIEDADES MECÂNICAS E SUA
DETERMINAÇÃO
 TENACIDADE: É a capacidade de um material
de resistir à quebra.
 É a quantidade de energia que um material
pode adsorver antes de fracturar.
 DEFORMAÇÃO PLÁSTICA: Ultrapassada a
fase elástica ou o “limite elástico” do material
sob deformação, este deformam-se
permanentemente, dentro da chamada “fase
plástica”
QUESTIONÁRIO
1-Classifique os metais ferrosos.
2- Como são divididas as ligas de ferro e
carbono?
3- Com relação ao percentual de carbono
classifique o aço e o ferro fundido.
4- O que é ganga?
5- Quais as características da magnetita?
QUESTIONÁRIO
6- Relacione os minérios de ferro industriais e
as suas características.
7- Quais os métodos utilizados para converter
ferro fundido em aço?
8- Qual a importância do calor específico?
9- Qual a diferença entre a deformação
plástica e elástica?