Metais nao ferrosos

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?


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


•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.)


MgAl

Ti

Metais nobres

(Au, Pt, Ag)

TaPbCu

SnNi

Co

Resistência à corrosão

Resistência a altas temperaturas

Baixa densidade


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


Trocadores de calor

Válvulas

Bombas

Pistões e eixos de manivela

Engrenagens

Aplicações dos metais

não ferrosos


COBRE E SUAS LIGAS

COBRE


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.


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.


PROCESSO DE OBTENÇÃO (Cont)


PRINCIPAIS LIGAS DE COBRE

COBRE

CUPRONIQUEL

LATÃO

BRONZE

+Sn

+Zn

+Ni


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


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.


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.


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.



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.


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.


ELEMENTOS DE LIGA DO CHUMBO-Suas Influências e Aplicações


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.


NIQUEL 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.


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


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


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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