Materiais Metálicos

Aula 09

Ligas Metálicas

Não ferrosas

Aço (0 à 2,1% C) Ferro Fundido (2,1% à 6,7% C)

Ferrosas

Cinzento

Nodular

BrancoMaleável

Ao carbono

Baixa liga

Alta liga

Classificação dos aços

Os aços podem ser classificados quanto a:

•Composição química•Processamento•Microestrutura

•Propriedades e etc...

Classificação dos aços quanto a composição química:

• Aços ao carbono

• Aços Liga

– Aços baixa liga (a soma de todos os elementos de liga <5%)

– Aços alta liga (a soma de todos os elementos de liga >5%)

Em nossas aulas, para classificar os aços-carbono e aços de baixa liga, iremos usar a a norma SAE que é a mais utilizada em todo o mundo para esses aços.

Mas ainda existem outras normas com ASTM, AISI, ABNT e etc…

Aços ao carbono

Aços baixa liga

Exemplos

Exemplos

Quais fases estão presentes?Para isso precisamos saber a CQ e o tratamento térmico que o material sofreu.

1020 Normalizado 1045

Dureza 114 – 170HB Dureza 170 – 230HB

Ferrita e perlita

4340

4140

Dureza 190 -230HB quando normalizado e revenido

8640

Aplicações:

1015 ao 1035: Aços estruturais (pontes, torres de transmissão)

1070 ao 1090: Aços para molas

1010, 3120, 5120, 4320, 8620: Aços para nitretação e cementação (elementos de máquinas que devem ter dureza e resistência ao desgaste, Ex.: biela de compressor)

Aços alta liga

1. Aços ferramenta2. Aços Inoxidáveis3. Aços Manganês (Hadfield)

Classificação de acordo com a composição química:

1. Aços ferramenta

Aços-ferramenta são aços ao carbono, liga ou aços-rápidos capazes de serem temperados e revenidos. São geralmente fundidos em fornos elétricos seguindo práticas específicas para atender às necessidades especiais.

Os aços-ferramenta são utilizados em uma ampla variedade aplicações onde a resistência ao desgaste, mecânica e tenacidade são propriedades fundamentais para o sucesso da aplicação

1. Aços ferramenta - Classificação

1. Aços ferramenta - Exemplos de composição química

615 – 722HB

595 – 688HB

1. Aços ferramenta - Exemplos de microestrutura

MartensitaCarboneto de cromo

Aço ferramenta D2 e CMP 10V

2. Aços Inoxidáveis

O aço inoxidável é uma liga de ferro e crómio, podendo conter também níquel, molibdénio e outros elementos, que apresenta propriedades físico-químicas superiores aos aços comuns, sendo a alta resistência à oxidação atmosférica a sua principal característica

2. Aços Inoxidáveis

As principais famílias de aços inoxidáveis são classificados segundo a sua microestrutura e são:

•Aços Inoxidáveis ferríticos

•Aços Inoxidáveis austeníticos,

•Aços Inoxidáveis martensíticos,

•Aços Inoxidáveis endurecíveis por precipitação

•Aços Inoxidáveis Duplex.

2. Aços Inoxidáveis - Exemplos de composição química

2. Aços inoxidáveis – Aplicações

2. Aços inoxidáveis – Estruturas típicas

AISI 316

AISI 304Dureza 130 – 200HB

ASTM A 297 GrHD

3. Aço Manganês

É um aço com microestrutura austenítica que endurece quando é usado (endurece em serviço).

Dureza 180 – 240HB

3. Aço Manganês – Classificação e composição química

Sem tratamento

Tratado

Austenita

3. Aço Manganês – Aplicações

Martelos

3. Aço Manganês – Aplicações

Mandíbulas

Efeitos dos elementos de liga nos aços em geral:

Silício:

Elemento que é acrescentado ao metal líquido, para auxiliar na desoxidação e para impedir a formação de bolhas nos lingotes.

Manganês:

Impureza encontrada em maior quantidade no aço, ela é adicionada para auxiliar na desoxidação do metal líquido.

Efeitos dos elementos de liga nos aços em geral:

Alumínio:

Elemento usado para diminuir ou eliminar o desprendimento de gases que agitam o aço, quando ele está se solidificando.

Efeitos dos elementos de liga nos aços em geral:

Enxofre:

No aço, ele pode se combinar com o ferro e formar o sulfeto ferroso (FeS), que faz o aço se romper com facilidade ao ser laminado ou forjado, em temperaturas acima de 1000°C

Efeitos dos elementos de liga nos aços em geral:

Fósforo:

Elemento cuja quantidade deve ser controlada, principalmente nos aços duros, com alto teor de carbono, pois reduz à resistência ao choque e a tenacidade.

a) Na produção do aço, o ................... é adicionado para auxiliar na desoxidação do metal líquido.

( ) fósforo;( ) enxofre;( ) carbono;( ) manganês.

b) O silício é acrescentado ao metal líquido para auxiliar na .......................... e impedir a formação de bolhas nos lingotes.

( ) oxidação;( ) usinabilidade;( ) desoxidação;( ) corrosão.

c) Quando a porcentagem de carbono é alta na composição do ferro fundido, ele se torna:

( ) mais frágil;

( ) macio;

( ) laminável;

( ) forjável.

d) O aço SAE 1030 é um aço:

( ) Liga com 0,10% de cromo e 0,30% de carbono.

( ) Carbono com 0,30% de carbono.

( ) Liga com 0,10% de cromo.

( ) Carbono com 0,10% de carbono.

( ) Liga com 0,30% de cromo.

e) De acordo com a classificação da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), são aços carbono comuns:

( ) 4320, 2545, 4818.

( ) 1045, 1020, 1006.

( ) 2320, 1045, 5045.

( ) 1020, 1015, 4140.