refratarios heber

5/17/2018 refratarios heber - slidepdf.com

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INTRODUÇÃO

Metais refratários são uma classe de metais que são extraordinariamente resistente aocalor e ao desgaste.A expressão é usada principalmente no contexto da ciência demateriais, metalurgia e engenharia.A definição mais comum dos elementos quepertencem a este grupo inclui cinco elementos.dois do quinto período (nióbio emolibdênio) e três do sexto período (tântalo, tungstênio, rênio).

Todos eles partilham algumas propriedades, incluindo um ponto de fusão acima de2000 ° C e elevada dureza à temperatura ambiente. Eles são quimicamente inertes etêm uma densidade relativamente elevada.

Os seus pontos de fusão elevados são importantíssimos para o método de escolhapara a fabricação de componentes a partir destes metais. Algumas das suasaplicações incluem ferramentas para trabalhar metais, a temperaturas elevadas,filamentos de arame, moldes de fundição, e vasos de reação química em ambientescorrosivos.

A maioria das definições listam o termo "metais refratários",como metais do ponto defusão extraordinariamente alto como um requisito fundamental para a inclusão. Poruma definição, um ponto de fusão acima de 4000 ° F (2.200 ° C) é necessário para sequalificar. Os cinco elementos nióbio, molibdênio, tântalo, tungstênio e rênio estãoincluídos em todas as definições, enquanto a definição mais ampla,incluindo todos oselementos com um ponto de fusão acima de 2123 K (1850 ° C), inclui um númerovariável de nove elementos adicionais, titânio, vanádio, crómio, zircónio, háfnio,ruténio, ósmio e irídio. Elementos transurânicos (aqueles urânio acima, que são todosinstáveis e não encontrado naturalmente na terra) e tecnécio nunca são considerados

como fazendo parte dos metais refratários.

PROPRIEDADES

FíSICAS

Nome Nióbio Molibdênio Tântalo Tungstênio Rênio

Ponto defusão

2750 K(2477 °C)

2896 K (2623°C)

3290 K (3017°C)

3695 K (3422°C)

3459 K (3186°C)

Ponto deebulição

5017 K(4744 °C)

4912 K (4639°C)

5731 K (5458°C)

5828 K (5555°C)

5869 K (5596°C)

Densidade 8.57 g·cm−3 10,28 g·cm−3 16.69 g·cm−3 19.25 g·cm−3 21.02 g·cm−3 Módulo deYoung 105 GPa 329 GPa 186 GPa 411 GPa 463 GPa

O ponto de fusão dos metais refratários são os mais elevados para todos oselementos, com exceção de ósmio de carbono, e irídio. Este alto ponto de fusão definea maioria das suas aplicações. Todos os metais são cúbicos de corpo-centrado excetorênio que é hexagonal.

http://en.wikipedia.org/wiki/Rhenium

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Resistência à fluência é uma propriedade fundamental dos metais refratários.Emmetais, a fluência está relacionada com o ponto de fusão do material, a fluência emligas de alumínio inicia a 200 °C,enquanto que para os metais refratários temperaturassuperiores a 1500°C são necessários. Esta resistência contra deformação a altastemperaturas faz com que os metais refratários sejam adequados contra tensões

fortes a alta temperatura, por exemplo, em motores a jato,ou ferramentas utilizadasdurante um forjamento.

QUÍMICAS

Os metais refratários mostram uma grande variedade de propriedades químicas,porque eles são membros de três grupos distintos da tabela periódica.Eles sãofacilmente oxidados, mas esta reação gera no metal camadas de óxido estáveis nasuperfície.Especialmente o óxido de rênio é mais volátil do que o metal e, portanto, auma temperatura elevada a estabilização contra o ataque de oxigênio é perdido,porque há evaporação da camada de óxido. Todos eles são relativamente estáveiscontra ácidos.

APLICAÇÕES

Metais refratários são utilizados na iluminação, ferramentas, lubrificantes, hastes decontrole nucleares de reação, como catalisadores e em equipamentoselétricos. Devido a seu ponto de fusão elevado, componentes de

metal refratários nunca são fabricados por vazamento.Metais refratários pode ser

trabalhado em arame, lingotes,vergalhões, chapas ou tiras.

Tungstênio

Tungstênio é encontrado nos minérios volframite,sheelite,ferbeerite.Tungstênio tem oponto de fusão mais alto de todos os metais, em 3410 ° C (6170 ° F).

Rênio é usado em ligas de tungstênio até 22% melhorando a resistência a altatemperatura e resistência à corrosão. Tungsténio e suas ligas são frequentementeutilizados em aplicações onde as elevadas temperaturas estão presentes,filamentosde arame de tungsténio fornecem a grande maioria dos dispositivos de iluminação

doméstico incandescente e vávulas eletrônicas,e como eletrodos nãoconsumíveis(para soldagem do tipo TIG-tungsten inert gas) porque apresenta ponto defusão muito elevado e pode ser transformado em fios muito finos.

A alta densidade e a força é também uma propriedade chave para a utilizaçãode tungsténio em projéteis de armas,por exemplo como um alternativapara o penetrador de energia cinética para armas de tanques.O alto ponto de fusão dotungstênio faz um bom material para aplicações para bocais de foguete.algumasaplicações de tungstênio não estão relacionados com a sua propriedades refratárias,mas simplesmente a sua densidade. Por exemplo, é usado na massa de

equilíbrio para aviões e helicópteros ou para cabeças de tacos de golfe.



MOLIBDÊNIO

Metal de Transição,possui ponto de fusão de 2623 ºC e é encontrado no minériomolibdenita.Ligas de molibdênio são amplamente utilizados, porque são mais baratos

do que as ligas de tungstênio. A liga mais utilizada de molibdênio é a TZM liga de

titânio-molibdênio-zircônio, composto de titânio de 0,5% e 0,08% de zircônio (commolibdênio sendo o restante). A liga apresenta uma maior resistência à fluência eresistência a altas temperaturas, tornando as temperaturas de serviço acima de 1060 °C possível para o material. A resistividade elevada de Mo-30W uma liga de molibdénio

70% e 30 tungsténio contra o ataque de zinco fundido faz com que seja o materialideal para a fundição de zinco. É também usado para construir as válvulas para o

zinco fundido.O molibdênio é o mais utilizado dos metais refratários. A suautilização mais importante é como uma liga de reforço de aço. Tubulação estrutural etubulações, muitas vezes contém molibdênio, assim como muitos aços inoxidáveis. A

sua resistência a altas temperaturas, a resistência ao desgaste e baixo coeficiente

de atrito são todas as propriedades que o tornam inestimável como um composto deliga. Suas excelentes propriedades anti-fricção levam a sua incorporação em graxas eóleos, onde a confiabilidade e desempenho são críticos.A maior parte do minério do

mundo de molibdênio pode ser encontrada na China, EUA, Chile e Canadá.

NIÓBIO

Metal de Transição,possui ponto de fusão de 2477º C. É encontrado em minerais taiscomo niobita(columbita),niobita-tantalita,pirocloro e euxenita O nióbio é quase sempreencontrado junto com tântalo.O nióbio tem muitos usos, alguns dos quais elecompartilha com outros metais refratários.É único na medida em que pode sertrabalhado por meio de recozimento para atingir uma vasta gama de resistência eelasticidade, e é o menos denso dos metais refratários. Ele também pode serencontrado em condensadores eletrolíticos e nas ligas de supercondutores. Nióbiopode ser encontrado em turbinas de aviões,tubos de vácuo e de reatores nucleares,ouseja,equipamentos que necessitem altas resistência a combustão.

TÂNTALO

Metal de transição,possui ponto de fusão de 3017ºC.é encontrado na natureza natantalonita.Tântalo é uma das substâncias mais resistentes à corrosão disponíveis.

Muitas utilizações importantes devido a esta propriedade,particularmente nas áreasmédicas e cirúrgicas, e também em ambientes hostis ácidos. É também usado parafazer condensadores eletrolíticos.Telefones celulares e computadores possuemcapacitores de tântalo.é utilizado para produzir uma série de ligas de alto ponyo defusão.por sua ductilidade,como metal,é usado em aplicações que requeremconformação,como filamento em lâmpadas incandescentes,até ser substituído pelotungstênio.



RÊNIO

Metal de transição,possui ponto de fusão de 3180ºC.obtido da molibdenita e da

columbita-tantalita. Rénio é o metal mais recentemente descoberto refratário. Pode serencontrado em concentrações baixas, com muitos outros metais, em minérios deoutros metais refratários, platina ou minérios de cobre. É útil está como umaliga de outros metais refratários, onde ele adiciona ductilidade e resistência àtração. Ligas de rênio estão sendo encontrados em componentes eletrônicos,

giroscópios e reatores nucleares. Rénio encontra a sua utilização mais

importante como um catalisador. É usado como um catalisador em reações taiscomo alquilação,desalquilação de hidrogenação e oxidação. Entretanto,sua raridade faz com que seja o mais caro dos metais refratários.extensivamenteusado como filamentos em espectrógrafos de massa e em detectores de íons.Termopares que contém ligas de rênio e tungstênio são usados para medir

temperaturas de até . Fios de rênio são usados em lâmpadas de flash para fotografias.

CONCLUSÕES

Os metais refratários atraem muito a atenção de pesquisadores devido às suas propriedades

notáveis e por conta de promissoras perspectivas de práticas.com isto,percebe-se,a grande

importância do estudo profundo de ciência e engenharias de materiais.dando suporte a

BIBLIOGRAFIA

1‐ CALLISTER, William D., (2000), MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING ? AN

INTRODUCTION, Department of Metallurgical Engineering, The Universiy of Utah, Editora John

Wiley & Sons, Inc., 5.a edição

2 ‐ http://www.wikipedia.com/Refractory_metals; consultado em 02/04/2012

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