COBRE E SUAS LIGAS - Bizuandobizuando.com/material-apoio/miq/Aula_5_Cu.pdf · Esse cobre ligado...

Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges – DEMAR/EEL/USP Cobre e suas ligas1

COBRE E SUAS LIGAS


PRINCIPAIS RESERVAS DE COBREPRINCIPAIS RESERVAS DE COBREEncontramEncontram--se no Chile, EUA, Canadse no Chile, EUA, Canadáá, antiga URSS, Peru, , antiga URSS, Peru, ZambiaZambia e Zairee Zaire

CUSTOCUSTO3-4 vezes mais caro que o Al e 6-7 vezes mais caro que o aço-carbono


PROPRIEDADES FPROPRIEDADES FÍÍSICAS DO COBRESICAS DO COBRE

Ponto de FusãoPonto de Fusão 10831083°°CCDensidade Densidade 8,96 g/cm8,96 g/cm33

Estrutura CristalinaEstrutura Cristalina cfccfcResistividade ElResistividade Eléétricatrica 1,673x101,673x10--66 ohm.cm ohm.cm Condutividade TCondutividade Téérmicarmica 0,941 0,941 cal/cmcal/cm22.s..s.°°C C RetraRetraçção ao solidificarão ao solidificar 4,2%4,2%


PROPRIEDADES MECÂNICASPROPRIEDADES MECÂNICAS

DeformaDeforma--se facilmentese facilmenteApresenta grande alongamento nos estados: recozido, encruado e fApresenta grande alongamento nos estados: recozido, encruado e fundido undido (Elonga(Elongaçção ~60%)ão ~60%)Têm baixa durezaTêm baixa durezaApresenta elevada resistência Apresenta elevada resistência àà corrosãocorrosãoO COBRE O COBRE éé um material um material criogênicocriogênico, pois suas , pois suas propprop. mecânicas melhoram a baixa . mecânicas melhoram a baixa temperatura. A temperatura do nitrogênio ltemperatura. A temperatura do nitrogênio lííquido sua quido sua resistresist. . éé 50% superior 50% superior àà da da temp. ambiente.temp. ambiente.As As propprop. mecânicas do . mecânicas do CuCu permanecem satisfatpermanecem satisfatóórias atrias atéé 150150--200 200 ooCC

Cerca de 1/3 de todo o cobre produzido é de alguma forma usado na indústria elétrica


A DUREZA DO COBRE PODE SER AUMENTADA PORA DUREZA DO COBRE PODE SER AUMENTADA POR

AdiAdiçção de elementos de liga (Cr, Cd)ão de elementos de liga (Cr, Cd)Tratamento tTratamento téérmicormicoEncruamentoEncruamento

As ligas de cobre apresentam boas propriedadesmecânicas e boa resistência à fadiga


ELEMENTO RESIDUALELEMENTO RESIDUAL

PrataPrata

OxigênioOxigênio

Aumenta a condutividade térmicaAumenta a dureza

Responsável pela fragilização


CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃO QUANTO AO TEOR DE COBREÃO QUANTO AO TEOR DE COBRE

II-- Cobre Cobre

IAIA-- Tipos comerciais de Cu Tipos comerciais de Cu mmíínimo de 99,3% de Cunimo de 99,3% de CuIBIB-- Cobres Ligados Cobres Ligados elementos de liga <1%elementos de liga <1%

Podem ser dPodem ser dúúcteis ou para fundicteis ou para fundiççãoão

IIII-- Ligas de Cobre Ligas de Cobre elementos de liga >1% elementos de liga >1%


O PROBLEMA DA PRESENO PROBLEMA DA PRESENÇÇA DO OXIGÊNIO NO COBREA DO OXIGÊNIO NO COBRE

O oxigênio forma um composto eutético com o cobre (CuO2-Cu) , de ponto de fusão mais baixo (1066 °C) que o Cobre puro comercial, segregando então para a região intergranular.

Isso faz-se que a haja perda da ductilidade

Outro agravante dá-se na presença de gases redutores, como por exemplo H2, e à temperaturas elevadas onde o composto eutético forma vapor d'água na região intergranular.

Este fenômeno pode acontecer no processo de soldagem.


TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%)

11-- COBRE ETP COBRE ETP COBRE ELETROLÍTICO TENAZ

22-- COBRE FRNC COBRE FRNC COBRE REFINADO À FOGO DE ALTA CONDUTIVIDADE

33-- COBRE FRTP COBRE FRTP COBRE REFINADO À FOGO, TENAZ

44-- COBRE CUOFCOBRE CUOF COBRE ISENTO DE OXIGÊNIO

55-- COBRE CU CASTCOBRE CU CAST COBRE RE-FUNDIDO

66-- COBRE DLPCOBRE DLP COBRE DESOXIDADO COM FÓSFORO (Baixo teor de P)

77-- COBRE DHPCOBRE DHP COBRE DESOXIDADO COM FÓSFORO (alto teor de P)



11-- COBRE ETP COBRE ETP COBRE ELETROLCOBRE ELETROLÍÍTICO TENAZTICO TENAZ

% Cu% Cu 99,9% no m99,9% no míínimonimoOxigênioOxigênio 0,020,02--0,07%0,07%Condutividade no estado recozidoCondutividade no estado recozido 100% IACS 100% IACS ((InternationalInternational AnnealdAnneald Cooper Cooper Standard)Standard)AplicaAplicaççõesões Industrias elIndustrias eléétrica, mecânica, qutrica, mecânica, quíímica, construmica, construçção civilão civil



11-- COBRE ETP COBRE ETP COBRE ELETROLCOBRE ELETROLÍÍTICO TENAZTICO TENAZ

APLICAAPLICAÇÇÕES NA INDÕES NA INDÚÚSTRIA ELSTRIA ELÉÉTRICATRICA

Cabos para rede elCabos para rede eléétricatricaLinhas telefônicasLinhas telefônicasTransformadoresTransformadoresPePeçças de ras de ráádio e TVdio e TVÂnodos Ânodos



1- COBRE ETP COBRE ELETROLÍTICO TENAZ

APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA MECÂNICAArruelasRebitesRadiadores de automóveisTrocadores de calorFios, tiras,…

APLICAAPLICAÇÇÕES NA INDÕES NA INDÚÚSTRIA QUSTRIA QUÍÍMICAMICACaldeirasCaldeirasDestiladoresDestiladoresTanquesTanquesAlambiquesAlambiques

APLICAAPLICAÇÇÕES NA CONSTRUÕES NA CONSTRUÇÇÃO CIVILÃO CIVILObjetos artObjetos artíísticossticosTelhadosTelhadosCalhas,Calhas,……



22-- COBRE FRNC COBRE FRNC COBRE REFINADO COBRE REFINADO ÀÀ FOGO DE ALTA FOGO DE ALTA CONDUTIVIDADECONDUTIVIDADE

% Cu% Cu 99,9% 99,9% OxigênioOxigênio Teor incerto (Teor incerto (éé de menor custo)de menor custo)Condutividade Condutividade 100% IACS100% IACSAplicaAplicaççõesões não tão nobres quanto o eletrolnão tão nobres quanto o eletrolííticotico



33-- COBRE FRTP COBRE FRTP COBRE REFINADO COBRE REFINADO ÀÀ FOGO, TENAZFOGO, TENAZ% Cu% Cu 99,8 % ou 99,85%99,8 % ou 99,85%OxigênioOxigênio Teor controladoTeor controladoCondutividade Condutividade não não éé 100% IACS100% IACSImpurezas Impurezas teores maiores que o ETP e FRNCteores maiores que o ETP e FRNCAplicaAplicaççõesões mesmas do eletrolmesmas do eletrolíítico, com restritico, com restriçções a indões a indúústria elstria eléétrica (não trica (não tão nobre)tão nobre)



44-- COBRE CUOFCOBRE CUOF COBRE ISENTO DE OXIGÊNIOCOBRE ISENTO DE OXIGÊNIO% Cu% Cu 99,95 % a 99,99%99,95 % a 99,99%ÉÉ o Cu eletrolo Cu eletrolíítico sem tico sem óóxidoxidoCondutividade Condutividade 100% IACS100% IACSÉÉ mais caro que os anterioresmais caro que os anterioresÉÉ resistente resistente àà fragilizafragilizaçção pelo Hidrogênioão pelo Hidrogênio

APLICAAPLICAÇÇÕESÕES

Equipamentos eletroEquipamentos eletro--eletrônicos como:eletrônicos como:PePeçças para radaras para radarAntenas Antenas Ânodos de tubos de raiosÂnodos de tubos de raios--xx



55-- COBRE CU CASTCOBRE CU CAST COBRE REFUNDIDOCOBRE REFUNDIDOGRAU AGRAU A 99,75 % de 99,75 % de CuCuGRAU BGRAU B 99,5 % de Cu99,5 % de Cu

ÉÉ obtido de cobre secundobtido de cobre secundááriorioÉÉ destinado a fabricadestinado a fabricaçção de ligas de Cuão de ligas de Cu



66-- COBRE DLPCOBRE DLP COBRE DESOXIDADO COM FCOBRE DESOXIDADO COM FÓÓSFOROSFORO

% Cu% Cu 99,85% de Cu99,85% de CuTeor de FTeor de Fóósforo sforo éé baixo baixo 0,0040,004--0,012% 0,012%



77-- COBRE DHPCOBRE DHP COBRE DESOXIDADO COM FCOBRE DESOXIDADO COM FÓÓSFOROSFORO

% Cu% Cu 99,9 99,9 -- 99,8% de Cu99,8% de CuTeor de FTeor de Fóósforo sforo éé alto alto 0,0150,015--0,04% 0,04%


COBRES LIGADOS OU COBRES BAIXA LIGA

CONTCONTÉÉM ELEMENTOS DE LIGA MENORES QUE 1%M ELEMENTOS DE LIGA MENORES QUE 1%

DDÚÚCTEISCTEIS produtos semiprodutos semi--manufaturados por conformamanufaturados por conformaçção mecânicaão mecânicaapresentamapresentam--se na forma de chapas, fios, arames, tiras, barras, tubos,..se na forma de chapas, fios, arames, tiras, barras, tubos,..PARA FUNDIPARA FUNDIÇÇÃOÃO



PODEM SER REUNIDOS EM 3 GRUPOS DE LIGASPODEM SER REUNIDOS EM 3 GRUPOS DE LIGAS

Ligas de alta condutividade elLigas de alta condutividade eléétrica (Ag)trica (Ag)Ligas de alta resistência mecânica (As, Cd, Cr, Zr)Ligas de alta resistência mecânica (As, Cd, Cr, Zr)Ligas de alta Ligas de alta usinabilidadeusinabilidade (Pb, Te, S, Se, Cd)(Pb, Te, S, Se, Cd)

Algumas ligas podem possuir uma ou + caracterAlgumas ligas podem possuir uma ou + caracteríísticas dos grupossticas dos grupos



LIGAS DE ALTA CONDUTIVIDADE TÉRMICA E ELÉTRICAPRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:

Ag: 0,02Ag: 0,02--0,12%0,12%

A Ag melhora a resistência mecânica do Cu puro A Ag melhora a resistência mecânica do Cu puro A Ag melhora a fluência do Cu puro a altas temperaturasA Ag melhora a fluência do Cu puro a altas temperaturasA Ag tem solubilidade total no Cu nessas concentraA Ag tem solubilidade total no Cu nessas concentraççõesõesCondutividade elCondutividade eléétrica trica 9090--100% IACS100% IACS

APLICAAPLICAÇÇÕES ÕES Na indNa indúústria elstria eléétrica, como: Bobinas, trica, como: Bobinas, Interruptores, Interruptores, AletasAletas de radiadores, etc.de radiadores, etc.



LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÃNICAPRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:

As: 0,013As: 0,013--0,05%0,05%

Tem condutividade elTem condutividade eléétrica trica 3535--45 % IACS45 % IACSO As melhora a resistência mecânica do O As melhora a resistência mecânica do CuCu puro, principalmente puro, principalmente àà altas altas temperaturas temperaturas O As melhora a resistência O As melhora a resistência àà corrosão do corrosão do CuCu puropuro

APLICAAPLICAÇÇÕES ÕES Na indNa indúústria qustria quíímica mica éé usada em tubulausada em tubulaçções industriais que entram em contato com ões industriais que entram em contato com llííquidos e gases pouco corrosivosquidos e gases pouco corrosivosNa construNa construçção mecânica ão mecânica em trocadores de calor, tubulaem trocadores de calor, tubulaçções para caldeirasões para caldeiras




Cd: 0,6Cd: 0,6--1%1%

Tem condutividade elTem condutividade eléétrica trica 80 % 80 % IACSIACSO Cd O Cd éé solsolúúvel no vel no CuCuO Cd melhora a resistência mecânica, O Cd melhora a resistência mecânica, àà fadiga e ao desgaste do fadiga e ao desgaste do CuCu puropuroEsse cobre ligado apresenta elevada resistência ao amolecimento Esse cobre ligado apresenta elevada resistência ao amolecimento pelo aquecimentopelo aquecimento




Cd: 0,6Cd: 0,6--1%1%

Tem condutividade elTem condutividade eléétrica trica 80 % 80 % IACSIACSO Cd O Cd éé solsolúúvel no vel no CuCuO Cd melhora a resistência mecânica, O Cd melhora a resistência mecânica, àà fadiga e ao desgaste do fadiga e ao desgaste do CuCu puropuroEsse cobre ligado apresenta elevada resistência ao amolecimento Esse cobre ligado apresenta elevada resistência ao amolecimento pelo aquecimentopelo aquecimento

AplicaAplicaçções:ões:Na indNa indúústria elstria eléétrica, molas de contato,trica, molas de contato,linhas de transmissãolinhas de transmissão




Cr: 0,8%Cr: 0,8%

Tem condutividade elTem condutividade eléétrica trica 8080-- 85% 85% IACSIACSO Cr não O Cr não éé totalmente soltotalmente solúúvel no vel no CuCuEsse cobre ligado pode ser tratado termicamente por solubilizaEsse cobre ligado pode ser tratado termicamente por solubilizaçção para melhorar as ão para melhorar as propriedades mecânicas em geralpropriedades mecânicas em geral



LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÃNICA

PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:

ZrZr: 0,1: 0,1--0,25%0,25%

Tem condutividade elTem condutividade eléétrica trica 90% IACS90% IACSO O ZrZr éé solsolúúvel no vel no CuCuEsse cobre ligado pode ser tratado termicamente por solubilizaEsse cobre ligado pode ser tratado termicamente por solubilizaçção para melhorar as ão para melhorar as propriedades mecânicas em geralpropriedades mecânicas em geral

AplicaAplicaççõesões na indna indúústria elstria eléétrica, especialmente em aplicatrica, especialmente em aplicaçções em que estão sujeitas ões em que estão sujeitas àà alta solicitaalta solicitaççãoão



LIGAS DE ALTA USINABILIDADE

Essas ligas combinam alta condutividade elétrica e boa usinabilidadeCu-Te (0,3-0,8%) usinabilidade 85Cu-S (0,2-0,5%) usinabilidade 85Cu-SeCuCu--PbPb (0,8(0,8--1,3%) 1,3%) usinabilidadeusinabilidade 8585CuCu--CdCd (0,8%)(0,8%)--SnSn (0,6%) (0,6%) usado em cabos ausado em cabos aééreos de metrô, eletrodos para solda reos de metrô, eletrodos para solda eleléétricatrica


COBRE LIGADO PARA FUNDIÇÃO

CuCu (99(99--99,5)99,5)--Cr (1%)Cr (1%)--Si (0,1%) Apresenta resistência Si (0,1%) Apresenta resistência àà tratraçção mão míínima de 37 nima de 37 kgfkgf/mm/mm22

CuCu--CrCr (0,6(0,6--12%)12%)



LIGAS DE COBRE

CONTCONTÉÉM ELEMENTOS DE LIGA EM TEORES MAIORES QUE 1%M ELEMENTOS DE LIGA EM TEORES MAIORES QUE 1%

Latões (CuLatões (Cu--Zn) Zn) ddúúcteis e para fundicteis e para fundiççãoãoBronzes (CuBronzes (Cu--Sn) Sn) ddúúcteis e para fundicteis e para fundiççãoãoCuCu--NiNiCuCu--NiNi--Zn (alpacas)Zn (alpacas)CuCu--AlAlCuCu--BeBeCuCu--SiSi


LATÕES (Cu-Zn)

LatãoLatãoCONTCONTÉÉM Cu e Zn (M Cu e Zn (55--50%)50%) com ou sem adicom ou sem adiçção de elementos secundão de elementos secundááriosrios

INFLUÊNCIA DO Zn•Aumenta a resistência mecânica•Baixa o ponto de fusão•Baixa o custo

LIGAS DE COBRE


TIPOS DE LATÕES (Cu-Zn)

Latão binLatão bináário rio Cu e ZnCu e ZnLatão com Pb Latão com Pb Cu, Zn e Pb (o Pb melhora a Cu, Zn e Pb (o Pb melhora a usinabilidadeusinabilidade))Latões especiais Latões especiais Cu e Zn (com ou sem Pb) e outros elementos de liga que Cu e Zn (com ou sem Pb) e outros elementos de liga que proporcionam determinadas caracterproporcionam determinadas caracteríísticas (Al, Sn)sticas (Al, Sn)


LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)

Fase Fase αα cfccfc, d, dúúctil e tenazctil e tenazFase Fase ßß cccccc, , éé + resistente+ resistente

A resistência A resistência àà tratraçção aumenta com o teor de ão aumenta com o teor de ZnZn e a resistência e a resistência àà corrosão corrosão diminui (processo de diminui (processo de dezinficadezinficaççãoão –– corrosão preferencial do corrosão preferencial do ZnZn))A partir de 30% de A partir de 30% de ZnZn a ductilidade comea ductilidade começça a diminuira a diminuirAtAtéé 37% de Zn37% de Zn fase fase αα (latões (latões αα))3737--45% de Zn45% de Zn fases fases αα e e ßß (latões (latões αα+ + ßß))4646--50% de Zn50% de Zn fase fase ßß (latões (latões ßß))

Acima de 50% de Zn comeAcima de 50% de Zn começça a precipitar a fase a a precipitar a fase γγ que que éé quebradiquebradiççaaPor isso os latões com %Zn> 50% não tem uso comercialPor isso os latões com %Zn> 50% não tem uso comercial


LLAATTÃÃOO αα PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS AAPPLLIICCAAÇÇÕÕEESS

Cu-Zn 95-5

♦ É dourada♦ É de fácil conformação à frio♦ É resistente à corrosão sob

tensão♦ É resistente à dezinficação

♦ Cartuchos de armas♦ Medalhas♦ Moedas♦ Objetos decorativos

Cu-Zn 90-10TTaammbbéémm ccoonnhheecciiddaa

ccoommoo bbrroonnzzee ccoommeerrcciiaall

♦ Apresenta as mesmascaracterísticas do Latão 95-5

♦ Arquitetura(ferragens, condutos)

♦ Objetos ornamentais

Cu-Zn 85-15CCOONNHHEECCIIDDOO CCOOMMOOLLAATTÃÃOO VVEERRMMEELLHHOO

♦ Apresenta propriedadestambém semelhantes aoslatões 95-5 e 90-10, porém é:

♦ Mais dúctil♦ Mais resistente

♦ Zippers♦ Outros componentes

obtidos porconformação

Cu-Zn 80-20 ♦ Elevada conformabilidade àfrio

♦ Resistência `a corrosão sobtensão

♦ Resistência à dezinficação

♦ Fins decorativos

Cu-Zn 70-30

ÉÉ ccoonnhheecciiddoo

ccoommoo llaattããoo ppaarraa

ccaarrttuucchhoo

♦ Combinam alta resistência eductilidade

♦ Possui elevado alongamento♦ Liga apropriada para

estampagem

♦ Artigos de usodoméstico

♦ Peças paraautomóveis

♦ Cartuchos♦ Arames para rebites♦ Parafusos

Cu-Zn 60-40

É tambémconhecida como

metal muntz

♦ É uma liga para trabalho àquente

♦ É latão α+ β♦ Apresenta ponto de fusão

inferior ao latão α

♦ Produtos semi-manufaturados(placas, barras, perfis)

♦ Trocadores de calor

EXEMPLOS LATÕES α


LATÕES COM Pb

O Pb é insolúvel no Cobre, formando pequenas bolsas (Efeito lubrificante)O Pb O Pb éé adicionado para melhorar a adicionado para melhorar a usinabilidadeusinabilidade

APLICAAPLICAÇÇÕESÕES

PePeçças a serem usinadas (parafusos, porcas, rebites,as a serem usinadas (parafusos, porcas, rebites,……) e ) e peças sujeitas a atrito


LATÕES COM Pb

Cu= 60-63%Pb= 2,5-3,7%%ZnZn= restante= restante

Estrutura predominante Estrutura predominante éé ααSuporta deformaSuporta deformaçção ão àà frio limitadasfrio limitadasÉÉ bastante usado nos EUAbastante usado nos EUA

Cu= 56Cu= 56--60%60%Pb= 2Pb= 2--3,5%3,5%Zn= restanteZn= restante

Tem na estrutura mais fase Tem na estrutura mais fase ßßSuporta mais a deformaSuporta mais a deformaçção ão àà quentequenteÉÉ mais baratomais baratoÉÉ bastante usado na Europabastante usado na Europa


LATÕES ESPECIAIS

ELEMENTOS DE LIGA PRESENTES NOS LATÕES ESPECIAISAlAsSnMgNiSiFe

CuZn28Al2, com pequenos teores de As podendo conter Pb

O Al melhora a resistência mecânicaEsta liga apresenta boa resistência à corrosão devido a presença do Al e do AsO As diminui o problema da dezinficação


LATÕES PARA FUNDIÇÃO

Os latões binOs latões bináários são pouco usados para fundirios são pouco usados para fundiççãoãoA maioria das ligas de fundiA maioria das ligas de fundiçção contão contéém Pb e Snm Pb e Sn

PAPEL DO PbPAPEL DO PbFacilita a Facilita a usinagemusinagemAumenta a Aumenta a estanquiedadeestanquiedade (diminui porosidade)(diminui porosidade)

PAPEL DO SnPAPEL DO SnMelhora a resistência Melhora a resistência àà dezinficadezinficaççãoãoPermite a utilizaPermite a utilizaçção de sucata com ão de sucata com SnSn

EXEMPLOS DE PEEXEMPLOS DE PEÇÇAS FUNDIDASAS FUNDIDASHHéélices de navios, Lemes de navios, Rotores para turbinas movidas lices de navios, Lemes de navios, Rotores para turbinas movidas àà aguaagua, ,

Buchas, Engrenagens, EixosBuchas, Engrenagens, Eixos


BRONZES (Cu+Sn)

CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS BRONZES

Elevada resistência à corrosãoA dureza e a resistência mecânica aumentam com o teor de SnA partir de 5% de Sn a ductilidade diminui


BRONZES (Cu+Sn)

FASESFASESFase Fase αα cfccfc, d, dúúctil e tenazctil e tenazFase Fase γγ éé + dura+ dura

EELLEEMMEENNTTOO DDEELLIIGGAA

PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS

PP ((aattéé 00,,44%%))♦ Melhora a resistência mecânica

♦ Atua como desoxidante

♦ Constitui a classe dos bronzes

fosforosos

PPbb♦ Melhora as propriedades anti-fricção

♦ Melhora a usinabilidade

♦ Diminui a porosidade

Zn

♦ Aumenta a resistência mecânica

♦ Atua como desoxidante em peças

fundidas


PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAISBRONZES α

LLIIGGAA PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS

CCuu--SSnn 9988--22

♦ Liga monofásica com pequenos teores de P

♦ Apresenta boa resistência à corrosão

♦ Apresenta boa conformabilidade à frio

♦ A condutividade elétrica é 40% IACS-------------------------------------------------------------♦ Aplicações:- Ind. Elétrica : contatos, molas condutoras

- Ind. Mecânica: tubos flexíveis, parafusos, rebites,

varetas de solda

CCuu--SSnn 9966--44

♦ Liga monofásica com teores de P♦ Apresenta maior dureza e maior resistência

mecânica que a anterior

CCuu--SSnn 9955--55 ♦ Têm maior resistência mecânica que a anterior

CCuu--SSnn 9944--66

♦ Têm resistência mecânica, à fadiga e ao desgaste,

bem como maior resist. à tração e à corrosão que

as demais ligas anteriores


PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAISBRONZES α + γ

LLIIGGAA PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS

CCuu--SSnn 9922--88

♦ Tem elevada resistência à fadiga e ao desgaste

♦ Apresenta características anti-friçção (usado na

fabricação de discos anti-fricção)

CCuu--SSnn 9900--1100

♦ Possui maior dureza e maior resistência

mecânica de todos os bronzes dúcteis

♦ Tem elevada resistência à fadiga e ao desgaste

♦ Apresenta características anti-friçção


PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAISBRONZES PARA FUNDIÇÃO

LLIIGGAA AAPPLLIICCAAÇÇÕÕEESS

CCuu--SSnn 8877--1111 PPbb11 NNii11 ♦ Buchas e engrenagens para diversos

fins

CCuu--SSnn 8855--55 PPbb99 ZZnn11 ♦ Mancais e buchas pequenas

CCuu--SSnn 8800--1100 PPbb1100 ♦ Mancais para altas velocidades e

grandes pressões, mancais para

laminadores

CCuu--SSnn 7788--77 PPbb1155 ♦ Mancais para pressões médias,

mancais para automóveis

CCuu--SSnn 7700--55 PPbb2255 ♦ Mancais para altas velocidades e pequenas

pressões


LIGAS CUPRONÍQUEIS(Cu + Ni)

Apresentam excelente resistência à corrosão, especialmente à água do mar;São dúcteis,Permanecem monofásicas para qualquer composição,Podem ser trabalhadas a frio e à quente;Algumas ligas apresentam resistividade independente da temperatura (aplicações em resistência elétrica)A medida que aumenta o teor de A medida que aumenta o teor de NiNi aumenta a aumenta a dureza, a resistência mecânica e o limite a dureza, a resistência mecânica e o limite a fadiga;fadiga;Nas ligas comerciais o teor de Nas ligas comerciais o teor de NiNi varia de 5varia de 5--45%45%A maioria das ligas A maioria das ligas CupronCupronííqueisqueis contcontéém m FeFe e e MnMn em teores em torno de 2%, para elevar a em teores em torno de 2%, para elevar a resistresist. . àà corrosão.corrosão.


LIGAS CUPRONÍQUEIS(Cu + Ni)

LLIIGGAA AAPPLLIICCAAÇÇÕÕEESS

LLiiggaass ccoomm 55%% ddee NNii

ccoonntteennddoo FFee ee MMnn

♦ Indústria naval, tubos condutores deágua do mar, serviços sanitários.

LLiiggaass ccoomm 1100%% ddee NNii ♦ Indústria naval, tubos paracondensadores e aquecedores.

LLiiggaass ccoomm 2200%% ddee NNii ♦ Indústria elétrica: resistores, guias deonda para radar

♦ Ind. Mecânica: aquecedores de águadoméstica, moedas, medalhas.

LLiiggaass ccoomm 4455%% ddee NNii((CCOONNSSTTAANNTTAANN))

♦ Elementos de aquecimento,termopares (a resistência independeda temperatura)


LIGAS CUPRONÍQUEIS PARA FUNDIÇÃO(Cu + Ni)

A maioria das ligas contA maioria das ligas contéém Si, Fe e Mn, alm Si, Fe e Mn, aléém do Cum do Cu--NiNi

AplicaAplicaçções das ligas para fundiões das ligas para fundiçção:ão:BuchasBuchasFlangesFlangesConecConecççõesões


LIGAS Cu + Ni + ZnALPACAS

COMPOSICOMPOSIÇÇÃO DAS ALPACAS:ÃO DAS ALPACAS:Ni: 10Ni: 10--30%30%

Cu: 45Cu: 45--70%70%Zn: restanteZn: restante

CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DAS ALPACAS:STICAS DAS ALPACAS:Cor esbranquiCor esbranquiççada, brilhanteada, brilhanteTem elevada resistência Tem elevada resistência àà corrosãocorrosãoPodem ser deformadas a frio e a quentePodem ser deformadas a frio e a quente

APLICAAPLICAÇÇÕES DAS ALPACAS:ÕES DAS ALPACAS:Cutelaria Cutelaria Objetos decorativosObjetos decorativosComponentes de aparelhos Componentes de aparelhos óópticos e fotogrpticos e fotográáficosficosMolas de contato para equip. elMolas de contato para equip. eléétricostricos


Elementos de liga que promovem o endurecimento por precipitação no Cu e suas ligas

SiSiAlAlBeBe

Elevado preço do Sn levou à sua substituição por Al, Be, Si e Pb


LIGAS Cu + Al

CARACTERÍSTICAS :Todas as ligas possuem boa resistência à corrosão

A resist. varia de 415-1000 MPa

COMPOSIÇÃO:Contém de 5-10% de Al

ELEMENTOS DE LIGA que melhoram a resist. mec. e à corrosão- Ni: 7% - As: 0, 4% (pode conter)- Mn (até 3%) - Fe (até 6%)

APLICAÇÕES :Tubos condensadores, Recipientes para a indústria química, Autoclaves,

Instalações criogênicas, Tubos marítimos, Engrenagens, Buchas,…


LIGAS Cu + Be

Composição :1-2,7 % de Be

Elementos de Liga :Co, Ni, Fe

Características:Alta resist. Mecânica (A resist. varia de 1100-1250 Mpa)

Alta condutividade elétrica e térmica

Aplicações :

Molas de instrumentos ( o módulo de elasticidade dessas ligas é 125.000 MPa)Componentes eletro-eletrônicos em geral


LIGAS Cu + Si

O Si melhora a resistência mecânica do Cu (a resist. varia de 380-900 Mpa) e a resist. à corrosãoO Si melhora a soldabilidade e a fundibilidade

Composição das Ligas :3-55% de Si para peças fundidas

Elementos de liga: Zn, Fe, Mn

Aplicações:Tanques, Tubulações, Parafusos, Eixos de hélice para navios,…


TRATAMENTOS TÉRMICOS DO Cu E SUAS LIGAS

Recozimento para homogeneizaRecozimento para homogeneizaçção para peão para peçças fundidasas fundidasRecozimento para recristalizaRecozimento para recristalizaçção para ligas trabalhadas ão para ligas trabalhadas àà friofrio

Temp. para o Cu: < 260 Temp. para o Cu: < 260 °°CCTemp. para as ligas de Cu: 425Temp. para as ligas de Cu: 425-- 815 815 °° CC

AlAlíívio de tensõesvio de tensõesSolubilizaSolubilizaçção e envelhecimento (bronzes ao Al e Si e ligas Cuão e envelhecimento (bronzes ao Al e Si e ligas Cu--Be)Be)

COBRE E SUAS LIGAS - Bizuandobizuando.com/material-apoio/miq/Aula_5_Cu.pdf · Esse cobre ligado...

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