METAIS NÃO FERROSOS

INSTITUTO SUPERIOR DE TRANSPORTES E COMUNICAÇÕES

METAIS NÃO FERROSOSSão metais não ferrosos todos aqueles metais

que não contêm ferro, ou em que neles o ferro surge apenas em pequenas quantidades, como elemento de liga.

Os metais não ferrosos mais comum são:o Alumínio;o Cobre;o Magnésio;o Níquel;o Titânio, etc.

METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS

PORQUE OS METAIS NÃO FERROSOS?

METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS

Todo isso encontramos nos metais não ferrosos.

Porém, muitas vezes, o tipo de trabalho a ser realizado ou o produto a ser fabricado exige propriedades que os metais ferrosos não possuem, ou necessitam que sejam melhoradas.São propriedades como a resistência à corrosão, a baixa densidade, a condutibilidade elétrica ou térmica, a resistência mecânica, a ductilidade e a facilidade de ser fundido.

De ponto de vista estrutural e econômico, nenhum metal se compara ao aço, ao aço-liga ou ao ferro fundido.

PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS NÃO FERROSOS

METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS

•Resistência à corrosão;

•Resistência ao desgaste;

•Resistência a altas temperaturas;

•Baixa densidade;

•Alta condutividade .

São em geral mais carasque as ligas ferrosas

PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS NÃO FERROSOS (Cont.)

METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS

MgAl

Ti

Metais nobres

(Au, Pt, Ag)

TaPbCu

SnNi

Co

Resistência à corrosão

Resistência a altas temperaturas

Baixa densidade

METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS

Metais não ferrosos

Ligas leves

Ligas Al Ligas Mg

Ligas BeLigas Ti

Ligas Cu

Bronzes

Cu-NiLatões

Ligas para altas temper.

Ligas baixo ponto de fusão

Ligas Refractárias

NiPb, Sn, Zn Mo, Ta, W, Nb

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS METÁLICAS NÃO FERROSAS

APLICAÇÕES DOS METAIS NÃO FERROSOS

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Trocadores de calor

Válvulas

Bombas

Pistões e eixos de manivela

Engrenagens

Aplicações dos metais

não ferrosos

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COBRE E SUAS LIGAS

COBRE

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O cobre é um material puro e natural de cor vermelho, que apresenta ponto de fusão correspondente a 1.083ºC e densidade correspondente a 8,96 g/cm3 (a 20ºC), sendo, após a prata, o melhor condutor de calor e eletricidade. A sua estrutura cristalina é cúbica de faces centradas, e ele pode ser utilizado tanto na forma pura como combinado com outros metais formando ligas.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE COBRE

As principais propriedades de cobre são:• baixa dureza,• alta ductilidade,• alta condutibilidade térmica e elétrica,• boa resistência à corrosão,• boa resistência à água doce e água do

mar,• boa deformabilidade,• pode ser usinado e trabalhado a quente ou

a frio para a produção.

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PROCESSO DE OBTENÇÃOOs minerais de cobre podem dividir-se em três grupos distintos. Os minerais primários, que estão depositados a grande

profundidade e têm origem ígnea, de que são exemplo a bornite, calcopirite, enargite e outros.

O segundo grupo é composto por minerais de cobre oxidado resultantes da erosão de sulfuretos de cobre. Neste grupo destacam-se os minerais cuprite, malaquite, azurite e crisocola.

O terceiro grupo é constituído por minerais resultantes da erosão de sulfuretos de cobre, tais como a calcocite e a covelite.

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PROCESSO DE OBTENÇÃO (Cont)

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PRINCIPAIS LIGAS DE COBRE

COBRE

CUPRONIQUEL

LATÃO

BRONZE

+Sn

+Zn

+Ni

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Tratamentos Térmicos das Ligas de Cobre

Latões Recozimento a baixa temperatura Recozimento para homogeneização e recristalização Têmpera e Revenido

Bronzes Recozimento Solubilização Precipitação Encruamento Têmpera e Revenido

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DIAGRAMA DE ESTADO DE LATÃO

Alfa (a) - Ocorre entre 0 e 39% de zinco, possui estrutura cúbica de faces centradas (CFC) o que lhe garante alta ductilidade.

Beta (ß) - átomos de cobre e zinco posicionados aleatoriamente nos vértices ou nos centros de uma célula unitária em uma estrutura cúbica de corpo centrado (CCC).

Beta-linha (ß’) - Fase intermediária (CuZn) que ocorre com 45-49,7% de Zn a 454-468°C e 46,6-50,6% a 200°C. Esta fase possui maior condutividade elétrica que a fase.

Gama (γ) - também fase intermediária (Cu5Zn8). Esta é a fase que apresenta maior dureza e consequentemente é a mais frágil.

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DIAGRAMA DE ESTADO DE BRONZE

Fase α - Estrutura CFC, ocorre até 36% de estanho em peso e apresenta bastante ductilidade. Fase ß - Solução sólida cúbica de faces centradas. Fase intermediária com dureza superior a fase α.

Fase γ - Solução sólida cúbica de corpo centrado com 275 de Sn. Fase intermediária.

Fase δ - Composto intermetálico cúbico de corpo centrado, que possui elevada dureza e portanto é um composto muito frágil.

Fase ε - Fase intermediária. Ocorre entre 36,5 a 38% de Sn. Esta fase é dificilmente encontrada conseguida, pois requer resfriamento muito lento.

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Aplicações do cobre e suas ligas

O cobre é largamente utilizado em• indústrias elétricas para fabricação de fios, cabo,

barras e placas;• indústrias de decoração como medalhas, moedas,

jóias;• na construção civil em tubulações de água, vapor

e óleo;• na indústria bélica como cartuchos para munição;• em tubulações para usos específicos, indutores,

cunhagem, etc.

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CHUMBO E SUAS LIGAS

CHUMBO

O chumbo é um metal tóxico, pesado de cor acinzentada, que apresenta ponto de fusão correspondente a 327ºC e densidade correspondente a 11,3g/cm3. É o mais mole dos metais pesados.

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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO CHUMBO

As principais características do chumbo são:•resistência à água do mar e aos ácidos;•alta densidade;•flexibilidade;•alto coeficiente de expansão térmica;•boa resistência à corrosão;•bom condutibilidade elétrica;•não é magnético;•mau condutor de calor;•oxida-se com facilidade em contato com o ar.

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ELEMENTOS DE LIGA DO CHUMBO-Suas Influências e Aplicações

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Aplicações do chumbo e suas ligas

•isolante acústico e amortecedor de vibrações;•juntas para vedação;•ligas para fabricação de mancais;•gaxetas e arruelas;•fabricação de baterias.

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NIQUEL E SUAS LIGAS

METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS

NIQUEL

O níquel tem uma estrutura cúbica de faces centradas, não havendo mudança de fase desde a temperatura ambiente até a sua temperatura de fusão.

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O níquel, cujo símbolo químico é Ni e ponto de fusão correspondente a 1452ºC, também faz parte do grupo dos metais mais antigos conhecidos e usados pelo homem.

NIQUEL

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Devido ao alto custo, os metais não ferrosos e suas respectivas ligas têm uso limitado a aplicações especiais, no caso do níquel, por exemplo, as ligas custam de vinte a cem vezes mais que os aços inoxidáveis. São aplicações que precisam de características como alta resistência à corrosão e ao calor.

ELEMENTOS DE LIGA DE NIQUEL-Suas Influências e Aplicações

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APLICAÇÕES GERAIS

turbinas de aeronaves: câmaras de combustão, parafusos, lâminas, etc.

aplicações médicas: próteses, usos odontológicos, etc.

indústrias químicas e petroquímicas: bombas, válvulas, ventiladores de ar, parafusos, etc.

tratamento de metais: ferramentas e matrizes para trabalho a quente, etc.

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FIM