Materiais Ferrosos

Materiais Ferrosos

ES242

  • Eduardo Harada Panadés 043102

  • Guilherme Andrigueti 043875

  • Leonardo Gimenes 044627

  • Luis Abner Silva Espinoza 044851

MATERIAIS FERROSOS

  • Consistem em ligas de ferro:

  • Ferro fundido;

  • Ferro Gusa;

  • Aço;

  • Magnetita, hematita;

  • Cromita, ilemita;

  • Ferro //.

Fique sabendo!

  • O cobre por exemplo, pode ser usados no estado quimicamente quase puro. Entretanto, isso não ocorre com o ferro. No uso prático, está sempre ligado ao carbono e a outros elementos e, assim, no âmbito da ciência dos materiais e também na linguagem do dia-a-dia, a palavra "ferro" deve ser entendida como uma liga dos elementos químicos ferro, carbono e outros.

INTRODUÇÃO

  • são os materiais mais utilizados pelo homem;

  • custo relativamente baixo de produção;

  • múltiplas propriedades físico-químicas;

  • são fáceis de serem trabalhados;

  • com eles é construída a maior parte de máquinas, ferramentas, assim como instalações que necessitam materiais de grande resistência.

Efeitos de alguns elementos de liga

  • Alumínio (Al): desoxidante e agente de controle do crescimento dos grãos. Cobalto (Co): aumenta a dureza do aço sob altas temperaturas. Cobre (Cu): melhora a resistência à corrosão por agentes atmosféricos Cromo (Cr): melhora a resistência à corrosão, aumenta a resistência à tração, melhora a facilidade de têmpera, aumenta a resistência à alta temperatura e ao desgaste. Fósforo (P): Torna o aço frágil, efeito que se acentua com o aumento do teor de carbono.

  • Manganês (Mn): em média, para cada 1% de manganês, a resistência à tração aumenta 100 MPa. Para aços temperáveis, aumenta a dureza após o processo de têmpera. Molibdênio (Mo): melhora a resistência a altas temperaturas, a resistência ao desgaste e a dureza após a têmpera. Para aços inoxidáveis, melhora a resistência à corrosão. Silício (Si): é um agente desoxidante na produção do aço. Aumenta a resistência à corrosão e a resistência à tração mas prejudica a soldagem. O silício aumenta significativamente a resistividade elétrica do aço. Tungstênio (W): aumenta a resistência à tração em altas temperaturas. Forma carbonetos bastante duros e é usado em aços para ferramentas (aços rápidos). Vanádio (V): refina a estrutura do aço, impedindo o crescimento dos grãos. Forma carbonetos duros e estáveis e é usado em aços para ferramentas para aumentar a capacidade de corte e dureza em altas temperaturas.

Variedades alotrópicas

  • ferro delta (Fe ): apresenta estrutura cúbica de corpo centrado (1390-1540ºC).

  • ferro gama (Fe ): apresenta estrutura cúbica de face centrada (912-1390°C).

  • ferro alfa (Fe ): apresenta estrutura cúbica de corpo centrado ( até 912°C).

Ferros Fundidos

  • Liga de ferro e carbono com teor deste último acima de 2,11%. Entretanto, um teor considerável de silício está quase sempre presente e, por isso, alguns autores consideram o ferro fundido como uma liga de ferro, carbono e silício;

  • Em geral de reduzida ductibilidade e maleabilidade, utilizada na fabricação de peças moldadas e tubos.

  • Em algumas ocasiões são mais apropriados do que o aço. Exemplo: estruturas e elementos deslizantes de máquinas são construídos quase sempre em ferro fundido, devido à maior capacidade de amortecer vibrações, melhor estabilidade dimensional e menor resistência ao deslizamento, em razão do poder lubrificante do carbono livre em forma de grafita.

Classificação

É frágil e quebradiço devido a sua microestrutura, não servindo muito bem a aplicações que requeiram elevada resistência à tração. Possui excelentes capacidades de amortecimento de vibrações e elevada resistência ao desgaste mecânico. São aplicados como componente estrutural de máquinas e equipamentos pesados sujeitos à vibração, peças fundidas de vários tipos que não necessitam de elevada resistência mecânica, pequenos blocos cilíndricos, pistões, cilindros, discos de embreagem e peças fundidas de motores a diesel.

  • É frágil e quebradiço devido a sua microestrutura, não servindo muito bem a aplicações que requeiram elevada resistência à tração. Possui excelentes capacidades de amortecimento de vibrações e elevada resistência ao desgaste mecânico. São aplicados como componente estrutural de máquinas e equipamentos pesados sujeitos à vibração, peças fundidas de vários tipos que não necessitam de elevada resistência mecânica, pequenos blocos cilíndricos, pistões, cilindros, discos de embreagem e peças fundidas de motores a diesel.

Dúctil

  • Sua estrutura nodular confere maiores resistência mecânica e ductilidade ao material, aproximando suas características das do aço. Suas aplicações incluem válvulas carcaça de bombas, virabrequins, engrenagens, pinhões, cilindros e outros componentes de máquinas e automóveis.

Aço

  • Denominação genérica para ligas de ferro-carbono com teores de carbono de 0,008 a 2,11%, contendo outros elementos residuais do processo de produção e podendo conter outros elementos de liga propositalmente adicionados. Se o aço não contém estes últimos, é chamado especificamente de aço-carbono. Do contrário, aço-liga.

  • O aço é o mais antigo material reciclado que se tem notícias;

  • Existe uma ampla classificação dos aços de acordo com o teor de carbono e dos elementos de liga que possuem.

  • Aços-carbono de uso geral : SAE 10xx

  • Aços de fácil usinagem, com enxofre: SAE 11xx

  • (xx) indica o teor de carbono em 0,01%.

  • Exemplo: um aço SAE 1020 tem 0,20 % de carbono

Aço Inoxidável

  • São os aços que têm resistência à corrosão superior à dos aços comuns. Não são inertes em todos os meios, mas não são atacados por muitos deles ou são atacados de forma significativamente mais lenta do que os aços comuns.

  • Cromo é o elemento mais importante para aumentar a resistência à corrosão do aço. Ligado ao mesmo, com ou sem outros elementos (como níquel, o segundo mais importante), forma tipos com uma variedade de propriedades e características:

  • Aços inoxidáveis austeníticos

  • Aços inoxidáveis martensíticos

  • Aços inoxidáveis ferríticos

Aços inoxidáveis austeníticos (Ni + Cr): não magnéticos, não temperáveis, a dureza aumenta significativamente com a deformação a frio. São provavelmente os mais usados.

  • Aços inoxidáveis austeníticos (Ni + Cr): não magnéticos, não temperáveis, a dureza aumenta significativamente com a deformação a frio. São provavelmente os mais usados.

  • Aços inoxidáveis martensíticos (11-18% Cr): São magnéticos e podem ser endurecidos por têmpera.

  • Aços inoxidáveis ferríticos : Em relação aos martensíticos, o teor de cromo é em geral maior e o de carbono, menor. Isso faz as estruturas sempre ferríticas e, portanto, não são endurecidos por têmpera.

Onde encontramos esse material

Referências

  • http://www.tabelaperiodica.hpg.ig.com.br/fe.htm

  • http://myspace.eng.br/ndx_ciemat0.asp

  • CALISTER JR, William D. – Ciência e Engenharia de Materias: uma introdução. Ed. LTC – Quinta Edição.

  • http://www.infomet.com.br/h_ferros_fundidos.php

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