ELABORADO POR :

Gilberto Oliveira nº27

Miguel Lopes nº 19

ORIGEM DAS LIGAS , CONSTITUIÇÃO E

ONDE ESTÃO UTILIZADAS

ORIGEM DAS LIGAS

Os metais são extraídos de minérios que se encontram na natureza, em minas ou a céu aberto.

As ligas têm como origem a mistura do ferro gusa e do carbono.O ferro gusa é obtido através da redução do minério de ferro com o carvão e calcário num alto-forno, onde é despejado em molde de forma de lingote de ferro. Alguns para receberem novos tratamentos. A gusa é considerada uma liga de ferro e carbono contendo entre 2,11% a 5% de carbono, e alguns elementos residuais como silícios, manganês, fosforo e enxofre, o que o torno muito frágil. Estes lingotes são então utilizados para produzir duas ligas, ferro-fundido (2.11% de carbono) e aço (0.05% e 1.7% de carbono). O ferro-fundido é um metal de segunda categoria que se encontra em dois tipos: os tipos mais comuns são os cinzentos e os brancos. Ou outro, é o aço que é uma liga metálica muita importante na área industrial. O aço é obtido atravésda redução do carbono no ferro gusa.

LIGAS METALICAS

Algumas propriedades são tais como a diminuição ou aumento do ponto de fusão, aumento de dureza, aumento da resistência mecânica.Os aços são ligas ferro-carbono que podem conter várias concentrações apreciáveis de outros elementos de liga. Alguns exemplos de ligas metálicas são o latão, o cobre e o aço.

As ligas metálicas são formadas quimicamente por vários elementos misturados entre si no estado liquida nas proporções corretas. Um deles é o metal na sua composição. Contudo, sabendo que existe uma grande variedade de metais, a maioria não são emprego no estado puro, mas sim como referido acima com propriedades alteradas quimicamente em relação ao material inicial, o que permite a redução de custos de produção.

OS AÇOS 

Existe 3 tipos de ligas de aços:- De baixo valor de carbono (- 0.25%), quer dizer que são moles e fracas, no entanto têm uma grande capacidade de sofrer mudanças de forma sem partir, exemplo de componentes de carcaça de automóveis, chapas usadas em tubulações, edificações…etc.- De médio valor de carbono (0.25% a 0.60%), quer dizer que são muitos resistentes ao desgaste pelo atrito e a rutura pela tração, exemplo de rodas de comboios, de engrenagens…etc.- De alto valor de carbono (0.60% a 1.4%), quer dizer que são duros e resistentes, mas infelizmente mais sujeitos a partirem-se, têm menos capacidade de sofrer mudanças de forma. Estes aços são geralmente usados para ferramentas de corte como para lâminas de serra de metais, facas, molas…etc. Existe uma quantidade de aços diferentes criados através de vários componentes químicos ligantes.

Temos o manganês ou manganésio é um elemento químico, solido em temperatura ambiente. Ele é usado

principalmente em ligas do aço.

Pedaços e um cubo de manganês com uma pureza de 99.99%

É o 12º elemento mais abundante na crosta terrestre e seus principais minérios são a pirolusite (dióxido de manganês,63%deMn) e a rodocrosite (carbonato de Mn).Sua principal função na fabricação de ligas metálicas é remover o enxofre e oxigénio. O processo de fosforação com manganês é usado no tratamento contra a ferrugem e corrosão do aço. É um solido com um ponto de fusão aos 1519 K e o seu ponto de ebulição de 2334 K. Ele é um metal duro e muito fácil de partir, difícil de fundir, mas que oxida facilmente. Faz parte do grupo dos elementos do ferro.

RODOCROSITE PIROLUSITE

Johann Gottlieb Gahn foiO primeiro a isolar o manganês

Desde a idade da pedra que vários óxidos de manganês são utilizados como pigmentos por causa de suas cores, abundam na natureza.

Já os Gregos da era antiga, especularão que os aços produzidos na região tornaram o aço de Esparta mais resistente.

Por volta do início do século XIX, foi observado que adicionado manganês às ligas de ferro, estas se tornavam mais dura sem se partirem. Passou a ser utilizado na constituição do aço. O manganês passou a ser insubstituível na fabricação do aço, devido às suas propriedades fixador de enxofre e desoxidante.

A fabricação do aço é o responsável de 85% a 90% do pedido total de manganês. O manganês é também um componente importante pelo aço-inoxidável de baixo custo.

 

FERRAMENTAS DE CORTE

SERRAS CIRCULARES EM AÇO RAPIDO

Os materiais de corte têm características específicas pelas quais são utilizadas e adequadas pela aplicação a que se destinam. É muito importante a escolha do material a usar para evitar

prejuízos económicos e materiais. Temos: Aços rápidos

Carbonetos sinterizados ( metal duro ) Cerâmicos

Cermets Ligas fundidas (estelites)

Ultra duros

 - Aços rápidos(0.67% a 1.3% de carbono) : justifica-se pela sua

resistência ao desgaste, a alta temperatura e a rutura pela tração. Revestidos com outra camada de metal que permite um corte mais fácil ao material sem ficar preso. Outros elementos na sua constituição são o Co (5% a 12%),o Cr (3.75% a 4.5%),o Mn

(0.3%),o Mo (4% a 9%),W (2% A 20%) e o V (1% A 5%). São classificados em dois grupos: o tungsténio (w)

o molibdénio ( Mo ).

BARRAS DE TUNGSTENIO COM PUREZA DE (99.98%) E UM CUBO DE (99.99%)

O tungsténio é encontrado na natureza combinado com outros elementos. Os seus minérios mais importantes são a volframite (tungstato de ferro e manganês) e a

sheelita (tungstato de cálcio) sendo este explorado para a obtenção do metal tungsténio.

VOLFRAMITE SHEELITA

O tungsténio na sua forma pura é o metal que tem o mais alto ponto de fusão (3422 cº),apresenta o menor

coeficiente de expansão térmico. É resistente aos ácidos, bases e oxigénio. Utilizado na fabricação de materiais duros baseados

no carbeto de tungsténio. O carbeto de tungsténio é um dos mais duros com

um ponto de fusão de 2777 cº. É usado nas ferramentas de corte, nas fresadores nas lâminas de perfuradores, nas serras

circulares…etc.

O molibdénio, numa temperatura ambienta encontre-se em estado solido. Tem um dos pontos de

fusão mais altos entre todos os elementos puros.

Muito usado nas áreas da indústria e das ligas metálicas, mas principalmente

no aço, ajudo-o a torna-lo resistente a corrosão. Ele não se encontre livre na

natureza ,ele está juntamente com o seus minério que são os molibdenita e wulfenite.

Foi muitas vezes confundido com o chumbo.

CRISTAL DE MOLIBDENIO (99.99%) E UM CUBO ( 99.99%)

- Carbonetos sinterizados( metal duro) : justifica-se pela sua resistência e a rutura pela tração. É uma ferramenta obtida através de uma reação química (pulverometalurgia) que lhe permite diferentes combinações de dureza a quente e a frio. Esta ferramenta é dividida em 3 grupos mediante as necessidades dos cortes. Para ligas ferrosas que apresentam aparas longas e aparas contínua plástica, para aparas longas ou curtas, fragmentadas e materiais não metálicas.

Desenho de uma pulverometalurgia, também designado como Metalurgia do pó.

- Cerâmicos : na sua forma cristalina (coríndon) tem dureza suficiente para ser utilizado como abrasivo. É constituído de alumina branca, prensada a frio com uma mistura de óxido de alumínio com carboneto de titânio e alumina preta prensada a quente.- Cermets : muito resistente as alta temperatura e a deformação plastica.Em geral contém menos que 20% de metal. Cermets é composto por vários materiais .

- Ligas fundidas (estelites ) : muito resistente ao desgaste,a corrosão e ao calor.É uma liga feita de Cromio(30% a 32%) e Cobalto( 38% a 53%),contém outros elementos como Tungsténio(10% a 18%) e Carbono( - que 1.5%), assim como algum Manganês e Azoto.Tem capacidade de deslizar sobre o que o torno mais resistente que o aço.É utilizado nos instrumentos cirurgícos,lâminas das turbinas de aviões etc.

CRISTAIS DE CRÔMIO LASCAS DE COBALTO

- Ultra duro: é uma ferramenta composta por elementos de dureza extremamente elevada. Os

mais destacados são o Nitreto de Boro cúbico e o diamante sintético policristalino. O Nitreto de

Boro é um material artificial cujo dureza é inferior ao diamante numa temperatura

ambiente, mas atinge 2000cº sem grande perda de dureza enquanto o diamante já grafitiza em

torno dos 900 cº.

É um isolante elétrico e um excelente condutor de calor, é amplamente utilizado para polir, desgastar ou

limpar outros materiais.

NITRETO DE BORO CÚBICO

Os diamantes sintéticos policristalinos são obtidos em condições

extrema de temperatura e de pressão, são partículas muita finas de diamante sintético. No entanto, as suas propriedades são semelhantes ao do diamante natural mas é mais homogénico.

São utilizados em materiais não ferrosos e sintéticos.

Material de maior dureza, alta condutividade térmica, pouco atrito e

desgaste é variando a sua posição de orientação. São utilizados nas fresas de discos,

perfuradores, etc..

OS EIXOS

Podemos falar de eixos mecânico e de eixos de rotação. Os eixos mecânicos são uma peça que se encontram entre as rodas e o chassi de um veículo ou outro modo de locomoção de 2 ou 4 rodas. Permite a movimentação de rotação de uma parte ou de um conjunto de peças. Antigamente, os eixos é que acompanhavam a deslocação das rodas. De que são constituídos os eixos? Os eixos são construídos em aço, com baixo e medio valor (teor) de carbono. Os de médio valor de carbono, exigem um tratamento térmico superficial. Existem também eixos fabricados com aços-ligas, altamente resistentes.

65% É APROVEITADO PARA O AÇO~INOXÍDAVEL12% EM SUPER LIGA DE NÍQUELOS 23% QUE SOBRAM SÃO REPARTIDOS EM OUTRAS LIGAS .

Níquel ,Ni,28Metal de transição

CONCLUSÃO

Com o aparecimento do aço, a área da indústria deu um grande salto para

as melhorias a nível social. Se não fosse a descoberta das ligas metalúrgicas, ainda

seriamos a pintar paredes das grutas. Esta descoberta permitiu garantir não só a dureza dos

aços como a sua elasticidade em alguns casos. Com este trabalho,

vimos que as diferentes misturas de ligas entre elas permitem vários tipos de

fabricação de aços. O Manganês é

considerado a seguir ao Carbono como o elemento de adição, o mais importante no

aço.

O intuito de acrescentar ligas ao aço, é de melhorar

este para as respetivas necessidades que pretendemos, como por exemplo:

- Alcançar maior resistência ao desgaste- Melhor resistência a corrosão- Melhor dureza

- Melhor elasticidade (ductilidade)- Melhor resistência a alta temperatura

MUITO OBRIGADO PELA VOSSA ATENÇÃO

FIM