aula_10_-metais_nao_ferrosos

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
INSTITUTO FEDERAL SUL-RIO-GRANDENSE
CURSO TÉCNICO DE ELETROMECÂNICA
DISCIPLINA DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA
Metais não ferrosos
Cobre
O cobre é um metal vermelho-marrom, que apresenta ponto de fusão corresponde a 1.083ºC e densidade
correspondente a 8,96 g/cm3 (a 20ºC), sendo, após a prata, o melhor condutor de calor e eletricidade. Sua
resistividade elétrica é de 1,7 x 10-6 ohm-cm (a 20º). Por esta última característica, uma de suas utilizações
principais é na indústria elétrica.
Possui resistência à corrosão: tem boa resistência à água doce, água do mar, soluções salinas em geral,
solos, soluções cáusticas e ácidos orgânicos. É atacado por ácidos orgânicos, soluções contendo íons de amônia,
halogênios, sulfetos, por isso, usado em tubulações para água quente, vapor, circuitos de refrigeração sem
amônia, radiadores, condensadores, etc.
Algumas outras propriedades: é facilmente soldável, boa deformabilidade, não magnético, boa
resistência à ação biológica, pode ser usinado e trabalhado a quente ou a frio para a produção de tubos, fios,
chapas, etc.
Segundo classificação da ABNT, os principais tipos de cobre são os seguintes:
• cobre eletrolítico tenaz (Cu ETP), fundido a partir de cobre eletrolítico, contendo no mínimo 99,90% de
cobre (e prata até 0,1%);
• cobre refinado a fogo de alta condutibilidade (Cu FRHC), contendo um mínimo de 99,90% de cobre
(incluída a prata);
• cobre refinado a fogo tenaz (Cu FRTP), fundido a partir do tipo anterior, contendo de 99,80% a 99,85% no
mínimo de cobre (incluída a prata);
• cobre desoxidado com fósforo, de baixo teor de fósforo (Cu DLP), obtido por vazamento em molde, isento
de óxido cuproso por desoxidação com fósforo, com um teor mínimo de 99,90% de cobre (e prata) e teores
residuais de fósforos (entre 0,004 e 0,012%);
• cobre desoxidado com fósforo, de alto teor de fósforo (CuDHP), obtido como o anterior, com teor mínimo de
cobre (e prata) de 99,80% ou 99,90% e teores residuais de fósforo (entre 0,015 e 0,040%);
• cobre isento de oxigênio (Cu OF), do tipo eletrolítico, de 99,95% a 99,99% de cobre (e prata); processado de
modo a não conter nem óxido cuproso e nem resíduos desoxidantes;
• cobre refundido (Cu CAST), obtido a partir de cobre secundário e utilizado na fabricação de ligas de cobre; o
teor mínimo de cobre (e prata) varia de 99,75% (grau A) a 99,50% (grau B).
Além destas ligas o cobre também pode ser ligado com outros elementos como o cromo, alumínio,
cádmio, zircônio, estanho, chumbo e ainda pode ser utilizado como elemento de liga.
Além destas que são chamadas de aplicações do cobre de baixa liga existem também as de alta liga,
cujas mais importantes são o latão, bronze, cobre-alumínio, cupro-níquel, alpacas (Cu-Ni-Zn), cobre berílio e
cobre silício.
Latão
O latão é uma liga metálica de cobre e zinco com percentagens deste último entre 3% e 45%.
Ocasionalmente se adicionam pequenas quantidades de outros elementos como (Al, Sn, Pb ou Ag) para
potencializar algumas das características da liga, desta forma existe um número muito grande de diferentes tipos
de latões. Seu ponto de fusão é de 955º C.
À medida que o teor de zinco aumenta, ocorre também uma diminuição da resistência à corrosão em
certos meios agressivos, levando à “dezinficação”, ou seja, corrosão preferencial do zinco. As aplicações do
latão abrangem os campos mais diversos, desde armamento, passando pela ornamentação, até tubos de
condensador, terminais elétricos, engrenagens, hélices ... São utilizados na fabricação de objetos de uso
doméstico, como tachos e bacias, de instrumentos musicais de sopro e de jóias.
Bronze
A partir de misturas de cobre e estanho formamos o bronze, que tem sua dureza aumentada a medida
que aumenta o teor de estanho.
O bronze é um conjunto de ligas metálicas que tem o cobre como base e o estanho, zinco, chumbo,
alumínio, antimônio, fósforo e outros para obter características superiores a do cobre. Seu ponto de fusão varia
entre 900º C e 1000º C e é usado na produção de estátuas, medalhas, armas, maçanetas e outras ferramentas. É
uma mistura bastante resistente que não sofre corrosão principalmente atmosférica e é de fácil manuseio,
permitindo bons polimentos e cores.
À medida que aumenta o teor de estanho, aumentam a dureza e as propriedades relacionadas com a
resistência mecânica, sem queda da ductilidade. Essas ligas podem, geralmente, ser trabalhadas a frio, o que
melhora a dureza e os limites de resistência à tração e escoamento, como está indicado na Tabela, pelas faixas
representativas dos valores dessas propriedades.
Alumínio
O alumínio (elemento químico de símbolo Al), é um metal obtido a partir do minério chamado bauxita.
O Brasil tem a terceira maior reserva de bauxita do mundo, é o sexto maior produtor de alumínio em sua forma
bruta e o nono maior consumidor deste metal.
Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do alumínio excede o de qualquer outro
metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas atividades econômicas.
O alumínio é um metal leve, macio porém resistente, de aspecto cinza prateado; e fosco, devido à fina
camada de oxidação que se forma rapidamente quando exposto ao ar. O alumínio não é tóxico (como metal),
não-magnético, e não cria faíscas quando exposto à atrito.
Sua densidade é aproximadamente de um terço do aço ou cobre. É muito maleável, muito dúctil e apto
para a mecanização e para a fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à
camada protetora de óxido. É o segundo metal mais maleável (o primeiro é o ouro) e o sexto mais dúctil. Por
ser um bom condutor de calor, é muito utilizado em panelas de cozinha.
Seu peso específico é de 2,7 g/cm3 a 20ºC; seu ponto de fusão corresponde a 660ºC e o módulo de
elasticidade é de 6.336 kgf/mm2.
De um modo geral, pode-se dizer que o alumínio de pureza equivalente a 99,9% anodizado, apresenta
características óticas análogos aos da prata, aplicando-se, por exemplo, em refletores.
Com pureza equivalente a 99,5% utiliza-se em cabos elétricos armados com aço, além de equipamentos
variados na indústria química.
Com pureza de 99%, sua principal aplicação é em artigos domésticos, principalmente para utilização em
cozinhas.