Engenharia Mecnicaccc

Materiais Mecnicos I Materiais Mecnicos AProf.: Tatiana RochaProf.: Jorge Luis Braz Medeiros

ccc Siderurgia: Metalurgia do Ferro. Engloba os processos de obteno dos produtos a base de Ferro.

Metalurgia: Abrange os conhecimentos qumicos e fsicos a respeito da extrao, purificao e modificao dos metais.

MetaisMateriais metlicos so geralmente uma combinao de elementos metlicos Os eltrons no esto ligados a nenhum tomo em particular e por isso so bons condutores de calor e eletricidade No so transparentes luz visvel Tm aparncia lustrosa quando polidos - Brilho metlico Geralmente so resistentes e deformveis So muito utilizados para aplicaes estruturais

CCC

CFC

HC

Ligas MetlicasLigas metlicas

ferrosas

No ferrosas

aos

Ferros fundidos

baixa liga

Alta liga

Ferro cinzento Ferro Nodular dctil Ferro branco

Baixo teor de C

Mdio teor de C

Alto teor de C

Ao ferramenta

comum

comum

comum

inoxidvel

Alta resistncia Baixa liga

Tratvel termicamente

Ao ferramenta

Ferro malevel19.03.2012 < 5>

Produo 2010Rank 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Company ArcelorMittal Baosteel POSCO Nippon Steel JFE Jiangsu Shagang Tata Steel U. S. Steel Ansteel Gerdau Nucor Severstal Wuhan ThyssenKrupp Evraz Shougang Riva SAIL Sumitomo Hyundai China Steel NLMK Magnitogorsk mmt Rank Company 98.2 24 IMIDRO 37.0 25 Techint 35.4 26 Metinvest 35.0 27 Kobe 31.1 28 CELSA 23.2 29 voestalpine 23.2 30 Usiminas 22.3 31 Erdemir 22.1 32 BlueScope 18.7 33 JSW 18.3 34 Metalloinvest 18.2 35 Essar 16.6 36 SSAB 16.4 37 CSN 16.3 38 Salzgitter 14.9 39 HKM 14.0 40 Hadeed 13.6 41 Ezz 13.3 42 Duferco 12.9 43 Nisshin 12.7 44 AHMSA 11.9 45 CMC 11.4 46 Vizag mmt 11.4 8.8 8.7 7.6 7.4 7.3 7.3 7.1 6.8 6.4 6.1 6.0 5.8 5.5 5.2 5.2 5.0 4.5 4.1 3.8 3.7 3.5 3.2

Produo Mundial 2010: 1,4 bilho de toneladas.

Produo brasileira 2009: 31,5 milhes de toneladas.

Fonte: WSAhttp://www.worldsteel.org19.03.2012 < 6>

Panorama nacional: Dados de MercadoParque produtor de ao: 27 usinas, sendo que 12 integradas (a partir do minrio de ferro) e 15 semi-integradas (a partir do processo de ferro gusa com a sucata), administradas por oito grupos empresariais. Capacidade instalada: 42,1 milhes de t/ano de ao bruto Produo Ao Bruto: 26,5 milhes de t Consumo aparente: 18,6 milhes de t Nmero de colaboradores: 116.409 Saldo comercial: US$ 1,9 bilhes - 7,5% do saldo comercial do pas 15 Exportador mundial de ao (exportaes diretas) 5 Maior exportador lquido de ao (exp - imp): 6,5 milhes de t Exporta para mais de 100 pases Exportaes indiretas (ao contido em bens): 2,1 milhes de t Consumo per capita de ao no Brasil: 97 quilos de ao bruto/habitante Principais setores consumidores de ao: Construo Civil; Automotivo; Bens de capital, Mquinas e Equipamentos (incluindo Agrcolas); Utilidades Domsticas e Comerciais.

Fonte: IBShttp://www.acobrasil.org.br/site/portugues/index.asp19.03.2012 < 7>

Ligas ferrosas Ligas de ferro e carbono contendo elementos residuais como silcio, mangans fsforo, enxofre, entre outros. Pode conter elementos adicionados (cromo, molibdnio, nquel vandio...) com algum propsito particular . Aos: teor de carbono at aproximadamente 2,11% . Ferros fundidos: teor de carbono entre 2,11% e 6,7% (na prtica entre 2,5 e 4,5 %) em geral contendo silcio em percentual maior que os aos que garante a presena de grafita (carbono puro) na estrutura.

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Produo do AoO ao produzido, basicamente, a partir de minrio de ferro, carvo e cal. A fabricao do ao pode ser dividida em quatro etapas: preparao da carga, reduo, refino e laminao.1. Preparao da carga Grande parte do minrio de ferro (finos) aglomerada utilizando-se cal e finos de coque. O produto resultante chamado de snter. O carvo processado na coqueria e transforma-se em coque. 2. Reduo Essas matrias-primas, agora preparadas, so carregadas no alto forno. Oxignio aquecido a uma temperatura de 1000C soprado pela parte de baixo do alto forno. O carvo, em contato com o oxignio, produz calor que funde a carga metlica e d incio ao processo de reduo do minrio de ferro em um metal lquido: o ferro-gusa. O gusa uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado.< 9>

Produo do Ao3. Refino Aciarias a oxignio ou eltricas so utilizadas para transformar o gusa lquido ou slido e a sucata de ferro e ao em ao lquido. Aqui parte do carbono contido no gusa removido juntamente com impurezas. A maior parte do ao lquido solidificada em equipamentos de lingotamento contnuo para produzir semi-acabados, lingotes e blocos. 4. Laminao Os semi-acabados, lingotes e blocos so processados por equipamentos chamados laminadores e transformados em uma grande variedade de produtos siderrgicos, cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou composio qumica. http://www.belgo.com.br/solucoes/videos/fabricacao_aco_industria/fabricacao_ aco_industria.asp

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Fluxo simplificado de produo Fonte: IBS

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Fluxo Gerdau Riograndense (em parte)

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Usinas siderrgicas

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1 Extrao do Minrio de Ferro

Os principais tipos de minrios conhecidos so: magnetita; hematita, limonita e siderita. Entre todos estes tipos de minrio, a hematita, que constitui a maioria dos minerais brasileiros, o mais importante em funo da sua relativa abundncia e alto teor de ferro. No Brasil a hematita ocorre em grandes massas compactas ou friveis de elevado teor de ferro, ou como rocha metamrfica laminada em camadas alternadas com quartzo denominada itabirito, podendo atingir at 69% de ferro.

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1 Matrias Primas

O minrio de ferro composto por trs partes: til parte que contm o ferro Ganga impurezas sem valor direto Estril rocha onde o minrio O minrio de ferro pode ser classificado como: Rico 60 a 70% de Fe Mdio 50-60% de Fe Pobre

1 Extrao do Minrio de Ferro Os xidos de ferro devem ser reduzidos para a produo.Nome Cor Magnetita Cinza escuro Hematita Limonita Siderita Cinza esverdeado FeCO3 48,20 Rochas sedimentares

Cinza a Amarela a vermelho fosco marrom escuro Fe2O3 69,96 2Fe2O3 3H2O 62,85

Composio Fe3O4 % Fe 72,36

Ocorrncia

Rochas Rochas Rochas gneas, sedimentares e sedimentares sedimentares e metamrficas metamrficas

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1 Extrao do Minrio de FerroNo beneficiamento o minrio passar pelos britadores, que quebram as rochas em partes menores, e pelas peneiras, que classificam as rochas britadas de acordo com o tamanho. Os produtos resultantes destes processos so os granulados e os finos de minrio. O minrio mais fino passa por uma fase de concentrao, diminuindo as impurezas e aumentando o teor de ferro, atingindo caractersticas ideais para o processo de aglomerao dos finos. A gua utilizada em todas as fases de concentrao. Para no agredir o meio ambiente, durante o beneficiamento, existem procedimentos de limpeza e reaproveitamento desta gua. O excedente bombeado para as barragens, onde ocorre a decantao. Depois de limpa, a gua retorna aos rios. Normalmente o teor do aproveitamento entre 30 e 60%, o resto so impurezas. O minrio mais fino passa por uma fase de concentrao, diminuindo as impurezas e aumentando o teor de ferro, atingindo caractersticas ideais para o processo de aglomerao dos finos.19.03.2012 < 17 >

1 Aglomerao dos finos PelotizaoA pelota um aglomerado de forma esfrica obtido pelo rolamento em tambores, cones ou discos ricos em ferro modos, e umedecidos e depois submetidos a queima a temperaturas superiores a 1250 quando ento a pelota consoli dada. C, So 3 as etapas de pelotizao: a obteno da granulometria adequada, a preparao da pelota crua e o endurecimento da pelota.

Preparao da pelota cruaO disco inclinado e em rotao alimentado com finos de minrio e aglomerantes, recebendo jatos de gua que unem as partculas slidas molhadas, formando ncleos que crescem pela adio de mais partculas. A pelota consolidada descarregada para a fase de endurecimento no forno de pelotizao.

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Pelotizao

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Aglomerados para Alto-Forno Snter: grande parte do minrio de ferro (finos) aglomerada utilizando-se cal e finos de coque. Pelotas: aglomerao dos finos em esferas.Snter 57 a 61% de ferro 64 a 67% de ferro Pelotas

Aproveitamento dos finos de minerao abaixo de 8 mm at Aproveitamento dos finos de minerao 0,15 mm e de resduos siderrgicos (p de coletor, carepa, etc.) abaixo de 0,5 mm Resistncia mecnica mdia e possvel degradao durante o Elevada resistncia e baixa degradao no transporte transporte Tamanho: 0 a 50 mm, em formato irregular Gera 7 a 10% de finos de retorno no transporte da sinterizao ao alto-forno Redutibilidade alta Tamanho: 10 a 12 mm, de formato esfrico Gera de 5 a 10% de finos de retorno Redutibilidade alta

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Matrias Primas - Coque Carvo mineral: rocha sedimentar combustvel formada a partir de vegetais, que soterrados na ausncia de ar sofreram transformaes fsico qumicas e geolgicas. O carvo processado na coqueria e transforma-se em coque para a adio no alto-forno. Coque o slido resultante do processo de cozimento do carvo mineral nas coquerias, um combustvel granulado e de poder calorfico mais alto do que o minrio.

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Alto Forno 1 CSA

video< 22 >

2 GusaMatrias Primas:Carga metlica: minrio de ferro granulado, snter, pelota e sucata Redutor: carvo vegetal e coque Fundentes: quartzito, calcrio e dolomita

O ar injetado pelas ventaneiras ir reagir com o coque, gerando o gs redutor em alta temperatura, que ir trocar calor com a carga. Na regio inferior do alto-forno, os gases com temperatura de 2000 iro C fundir o ferro gusa j reduzido, bem como aquec-lo at a temperatura de vazamento, de aproximadamente 1500 C. As impurezas presentes nos minrios no sero reduzidas sendo apenas fundida, desta forma compondo a escria. Alto forno 1 CSA

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Reaes qumicasAs temperaturas mais elevadas ocorrem nas proximidades das ventaneiras: da ordem de 1.800 a 2000oC. Nesta regio, verifica-se a reao: Reao 1 C + O2 CO2 Originando-se grande quantidade de calor. Este CO2, ao entrar em contato com o coque incandescente, decompe-se: CO2 + C 2CO Reao 2 O CO originado o agente redutor. A carga introduzida pelo topo, ao entrar em contato com a corrente gasosa ascendente sofre uma secagem. A decomposio dos carbonatos, contidos no calcrio d-se a aproximadamente 800oC, conforme as seguintes reaes: CaCO3 CaO + CO2 Reao 3 MgCO3 MgO + CO2 Reao 4 Alm do CO como agente redutor, o prprio carbono do carvo atua nesse sentido. Reaes qumicas de reduo do minrio de ferro: 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 Reao 5 Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 Reao 6 ou Fe2O3 + 3C 2Fe + 3CO Reao 7< 24 >

Reaes qumicasNa regio que corresponde ao topo da rampa (regio acima do cadinho onde o ferro lquido e a escria so depositados), inicia-se a formao da escria, pela combinao da cal (CaO) com a ganga (impurezas do minrio de ferro) e uma certa quantidade de xido de ferro e mangans. Essa escria formada, juntamente com o ferro, comea a gotejar atravs dos interstcios (espaos vazios) da carga ainda slida, para depositar-se no cadinho. Outras reaes: Mn3O4 + C 3MnO + CO Reao 8 MnO + C Mn + CO Reao 9 Reao 10 SiO2 + 2C Si + 2CO P2O5 + 5C 2P + 5CO Reao 11 FeS + CaO + C CaS + Fe + CO Reao 12 Finalmente, as ltimas reaes fundamentais so representadas pelas equaes: 3Fe + C Fe3C Reao 13 3Fe + 2CO Fe3C + CO2 Reao 14 Todas estas reaes produzem, ento, o ferro gusa, que alm de ferro e carbono tambm incorpora os elementos mangans (Mn), silcio (Si), fsforo (P) e enxofre (S). A formao da escria compreende reaes bem mais complexas. Essa escria resulta da combinao do CaO e do MgO do calcrio (fundente) com a ganga (impurezas) do minrio e as cinzas do carvo. A escria caracteriza-se por sua grande fluidez e seu baixo peso especfico. Assim, no cadinho (reservatrio), a escria e o gusa lquido separam-se por gravidade, formando duas camadas, isto , a inferior (metlica) e a superior (escria), facilitando o vazamento de ambos os produtos. < 25 >

2 Gusa

DessulfuraoO gusa lquido deve ser transportado para aciaria com o mnimo de perdas de calor. Este transporte realizado pelos carro torpedo, que possibilitam tambm, a dessulfurao em instalao prpria, atravs da injeo de aditivos e gs inerte, submergido por uma lana. Este processo prepara o gusa para a prxima etapa de transformao.

Dessulfurao e carro torpedo

Obs: O ferro gusa tambm entregue s fundies, onde fundido em fornos cubil para fabricar os FoFos.< 26 >

Produtos do Alto fornoO principal produto do alto-forno o ferro gusa. O ferro gusa uma liga ferro-carbono de alto teor de carbono e teores variveis de silcio, mangans, fsforo e enxofre. De um modo geral, a maioria dos ferro gusas possveis de serem obtidos em alto-forno est compreendida na seguinte faixa de composies:

Carbono - 3 a 4,4% Silcio - 0,5 a 4,0% Mangans - 0,5 a 2,5% Fsforo - 0,05 a 2,0% Enxofre - 0,20% mx.

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Produtos do Alto fornoUm outro produto do alto-forno a escria, cuja composio varia igualmente dentro de largos limites, isto : SiO2 - 29 a 38% Al2O3 - 10 a 22% CaO + MgO - 44 a 48% FeO + MnO - 1 a 3% CaS - 3 a 4% Este material depois de solidificado pode ser utilizado como lastro de ferrovias, material isolante etc... Sua mais importante aplicao d-se na fabircao do chamado cimento metalrgico. Finalmente, o gs de alto-forno um subproduto muito importante devido ao seu alto poder calorfico. Sua composio a seguinte: CO2 - 13% CO - 27% H2 - 3% N2 - 57% Este gs utilizado na prpria usina siderrgica nos regeneradores, fornos diversos de aquecimento, caldeiras etc...< 28 >

3 Transformao do gusa em aoA composio do gusa est longe da composio tpica dos aos devendo ser reduzido os teores de carbono enxofre fsforo mangans entre outros. O princpio qumico a oxidao dos elementos envolvendo a injeo controlada de O2 ou de ar saindo na forma de gases ou passando para a escria. Conversores: ar ou O2 soprado durante 15 a 20 min.atravs ou sobre 100 a 150 ton. de carga, sendo a fonte de calor a prpria oxidao dos elementos (reaes so exotrmicas). Tipos de conversores: Thomas ar insuflado por baixo. Bessemer Ar insuflado por baixo, e LD O2 insuflado com lana ( em geral adiciona-se sucata junto para baixar a temperatura), (MAIS USADO) Fornos eltricos: Utiliza arco eltrico entre 3 eletrodos de grafite e a carga. Em geral utiliza sucata como carga, tempo de corrida 2 horas (em geral usado para aos especiais). A produo do ao lquido se d atravs da oxidao controlada das impurezas presentes no gusa lquido e na sucata. Este processo denominado refino do ao e realizado em uma instalao conhecida como aciaria. O refino do ao normalmente realizado em batelada pelos seguintes processos:Aciaria a oxignio Conversor LD (carga predominantemente lquida). Aciaria eltrica Forno eltrico a arco FEA (carga predominantemente slida).< 29 >

3 Transformao do gusa em aoO ferro gusa uma liga Fe-C com outro elementos resultantes do processo de fabricao. Estes outros elementos so o Si, Mn, P e S. Para a fabricao do ao, estes outros elementos, inclusive o carbono, devem ter seus teores reduzidos. Esta reduo da concentrao destes elementos qumicos ocorre por oxidao. Os agentes oxidantes, isto , aqueles que iro oxidar o ferro gusa para baixar o teor dos elementos qumicos, podem ser de natureza gasosa ( ar ou oxignio) ou slida (minrio de ferro). Processos pneumticos agente oxidante ar ou oxignio Processo Siemens-Martin ou eltrico agente oxidante substncias slidas contendo xidos (minrio de ferro por exemplo).

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Processo PneumticoO princpio bsico de qualquer dos processos introduzir ar ou oxignio, pelo fundo, lateralmente ou pelo topo, atravs de uma lana. Estes diferentes tipos de equipamentos so chamados de conversores pneumticos. Sendo as reaes de oxidao dos elementos contidos no ferro gusa lquido fortemente exotrmicas, principalmente a do silcio, no h necessidade de aquecimento da carga metlica do conversor, eliminando-se, assim, a utilizao de qualquer combustvel. Reaes qumicas de oxidao do ferro gusa: As primeiras reaes de oxidao do gusa so as seguintes: 2Fe + O2 2FeO Reao 15 2FeO + Si SiO2 + 2Fe Reao 16 FeO + Mn MnO + Fe Reao 17 O resultado da oxidao a formao de slica SiO2, que, juntamente com os xidos de ferro e mangans que igualmente se formam durante o sopro, originam uma escria de baixo ponto de fuso, a base de silicatos de Fe e Mn.

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Processo PneumticoA medida que o sopro continua, inicia-se a oxidao do carbono: FeO + C Fe + CO Reao 18

Aps este primeiro estgio de oxidao, o metal est pronto para ser vazado na panela onde so, ento, adicionadas as ligas Fe-Mn ou alumnio para desoxidar e dessulfurar o metal, segundo as seguintes reaes: FeO + Mn MnO + Fe Reao 19 FeS + Mn MnS + Fe Reao 20 ou 3FeO + 2Al Al2O3 + 3Fe Reao 21 Existem alguns problemas operacionais no processo de oxidao do ferro gusa. Os mais importantes so de controle do final da oxidao, da temperatura e da composio qumica do banho metlico. Os conversores mais conhecidos so o Bressemer, Thomas, de sopro lateral e de sopro pelo topo (conversor L-D).

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Processo Eltrico

Neste fornos, a fuso da mistura de sucata de ao e ferro gusa ocorre devido ao calor gerado por um arco voltaico que se forma entre trs eletrodos de grafite e a carga metlica. Aps a fuso da carga, oxignio injetado por uma lana diretamente no banho lquido. A reduo dos teores dos elementos de liga ocorre, ento, por oxidao, sendo que as reaes so as mesma j descritas para os fornos pneumticos.

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3 Transformao do gusa em aoSopro a oxignioO sopro com oxignio proporciona rapidez na transformao do gusa em ao, alm de possibilitar o reaproveitamento de sucata gerada na prpria usina. O oxignio deve ter no mnimo 99,5% de pureza. O sopro com oxignio pode ser por cima, por baixo ou combinado. O processo se caracteriza pelas reaes de oxidao parcial dos elementos contidos no gusa lquido, possibilitando a retirada de carbono do ferro, e permitindo tambm captar as substncias indesejveis durante o refino, eliminando-os do gusa e transformando-os em escria. Responsvel por cerca 60% (540 milhes ton/ano) da produo de ao lquido mundial, a tecnologia continua a ser a mais importante rota para a produo de ao, particularmente, chapas de ao de alta qualidade. Processo industrial teve incio em 1952, quando o oxignio tornou-se industrialmente barato. A partir da o crescimento foi explosivo. Permite elaborar uma enorme gama de tipos de aos, desde o baixo carbono aos mdia-liga.

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3 Tratamento do ao Metalurgia de PanelaAps a fuso e incio do processo de refino no forno eltrico a arco, o ao lquido transferido para uma panela. No forno-panela, possvel controlar a temperatura do metal lquido e, mediante injeo de um gs inerte, propiciar condies controladas de agitao. Assim, ocorre a homogeneizao trmica do metal e de todas as ferro-ligas, adicionadas para atingir a composio qumica desejada do ao. Simultaneamente, ocorre o refino secundrio do metal lquido. Os teores dos elementos O e S so reduzidos (desoxidao e dessulfurao), por meio de um intenso controle das reaes entre a escria adicionada e o ao lquido. Estes tratamentos tambm promovem a eliminao ou modificao das incluses no metlicas indesejveis, garantindo um ao lquido livre de impurezas. Aps o refino, o ao ainda no se encontra em condies de ser lingotado. O tratamento a ser feito visa os acertos finais na composio qumica e na temperatura. Portanto, situa-se entre o refino e o lingotamento contnuo na cadeia de produo de ao carbono. Desta forma o FEA ou o conversor LD pode ser liberado, maximizando a produo de ao.

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3 Tratamento do ao Metalurgia de PanelaEnto a fabricao do ao tambm conhecido como refino do ao incorpora duas etapas a saber, isto , o refino primrio e o refino secundrio. No refino primrio, so reduzidos os teores de carbono, mangans, silcio e fsforo. O calor liberado pela oxidao destes elementos qumicos reduz o consumo de energia eltrica do forno. Durante o processo de oxidao, a composio qumica do banho lquido monitorada por coleta de amostras e anlise por espectrometria de emisso tica. Quando o banho lquido atinge a composio qumica ideal, este transportado para um outro forno, o a composio qumica final do ao acertada (refino secundrio).

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3 Tratamento do ao Metalurgia de PanelaNeste segundo forno (forno panela), as ferro-ligas (Fe-Mn ou Fe-Si) so adicionadas. Estas ligas funcionam como dessulfurantes e desoxidantes, isto , reduzem os teores de enxofre e oxignio do ao. A dessulfurizao realizada de acordo com a seguinte reao: Mn + S MnS Reao 22 O enxofre ento reduzido pela formao do sulfeto de mangans (MnS) que vai para a escria. J quanto desoxidao, inevitvel que parte do ferro, durante o refino primrio, sofra oxidao, de acordo com a seguinte reao: Fe + O FeO Reao 23 Ento, na desoxidao, ocorre a seguinte reao e o xido de mangans vai compor a escria. FeO + Mn Fe + MnO Reao 24 Contudo, interessante comentar que nem todo o sulfeto de mangans (MnS) e o MnO vo para a escria. Parte destes compostos, bem como o prprio FeO permanecero no ao como impurezas, chamadas de incluses no metlicas, as quais devem ser criteriosamente controladas pois afetam diretamente as propriedades dos aos produzidos.

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Processos de reduo diretaO princpio da reduo direta consiste em tratar-se xidos de ferro praticamente puros (Fe2O3 ou Fe3O4) a temperaturas usualmente entre 950 e 1050oC, na presena de uma substncia redutora, resultando, freqentemente uma massa escura e porosa, conhecida como ferro esponja. A reduo realizada no estado slido e os processos correspondentes tm por objetivo eliminar o alto-forno, produzindo-se o ao diretamente do minrio ou produzindo-se um material intermedirio, a ser empregado como sucata sinttica nos fornos de ao. Os processos de reduo direta seriam aconselhados, pelo menos teoricamente, para pases que no dispem do melhor carvo de pedra coqueificvel ou que no possuam minrios de alto teor em ferro. Basicamente, todos os processos de reduo direta podem ser agrupados em duas classes: processos que utilizam redutores slidos processos que utilizam redutores gasosos

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Processos de reduo diretaA Figura abaixo representa, esquematicamente, o processo conhecido pelo nome de SL/RN. A carga consiste de concentrados de minrio de ferro, na forma moda ou na forma de pelotas, coque e calcrio modos.

A carga levada a um forno rotativo, onde a temperatura mantida na faixa de 1000 a 1076oC. O produto slido resultante resfriado e o ferro separado mediante separador magntico. O coque no utilizado removido e reutilizado. O processo permite produzir material contendo enxofre entre 0,02 e 0,05% apenas, o que o torna adequado para a utilizao em fornos de ao.< 39 >

4 Lingotamento

Toda a etapa de refino do ao se d no estado lquido. necessrio, pois, solidific-lo de forma adequada em funo da sua utilizao posterior. O lingotamento do ao pode ser realizado de trs maneiras distintas:DIRETO: o ao vazado diretamente na lingoteira; INDIRETO: o ao vazado num conduto vertical penetrando na lingoteira pela sua base; CONTNUO: o ao vazado continuamente para um molde de cobre refrigerado gua.

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Lingotamento contnuo Sinobras

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Fluxo de produo

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Fluxo de produo

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Lingotamento Contnuo Produz os tarugos.

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Conformao Mecnica Aps o lingotamento, os lingotes (bilets) (do lingotamento convencional) ou os tarugos (do lingotamento contnuo) so encaminhados para os processos de conformao mecnica, que genericamente podem ser:Laminao; Forjamento (blocos); Estampagem (chapas); Trefilao (fio mquina);

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Conformao Mecnica

Laminao quente

Forjamento

Extruso

Embutimento19.03.2012 < 46 >

LaminaoProcesso de conformao mecnica que consiste na passagem de um corpo slido entre dois cilindros que giram uma mesma velocidade em sentidos contrrios. A pea inicial com maior dimenso sofre uma deformao plstica o que resulta numa diminuio da seo transversal e aumento do comprimento. Aos longos via sucatahttp://www.vsiderurgia.com.br/ptbr/aco/acosLongos/visitaVirtual/Paginas/visitaVi rtual.aspx

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Laminao o processo de deformao mais amplamente utilizado. Consiste em passar uma pea metlica entre dois rolos. Formas circulares, assim como Vigas I e trilhos de trem so fabricados usando rolos com ranhuras. Laminao frioChapas, tiras e folhas com alta qualidade no acabamento superficial.

Laminao quenteTransforma os tarugos (blooms) produzidos por lingotamento contnuo.

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Laminao frio So obtidos atravs da laminao frio dos produtos que foram laminados quente. Aumenta:Dureza Tenso de escoamento

Melhora:Acabamento superficial

Diminui:Conformabilidade

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Bobina de ao

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Conformao MecnicaExtrusoUma barra metlica forada atravs de um orifcio em uma matriz pela ao de uma fora de compresso aplicada sobre um mbolo. Exemplos: barras e tubos de geometria transversal relativamente complexa. Tubos sem costura tambm podem ser extrudados.

TrefilaoConsiste em puxar uma barra atravs de uma matriz que possui um orifcio cnico mediante uma fora de trao aplicada pelo lado de sada do material. Exemplos: barras, arames e materiais para tubos.

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Conformao Mecnica - ForjamentoConsiste no trabalho mecnico ou na deformao de uma nica pea de metal normalmente quente. Pode ser atravs de golpes sucessivos ou contnuos. Itens forjados possuem estruturas de gros excepcionais e a melhor combinao de propriedades mecnicas. Exemplos Chaves e ferramentas, virabrequins, bielas (barras de conexo dos pistes). Matriz fechadaA fora atua sobre duas ou mais partes de uma matriz que possui a pea acabada, de tal modo que o metal deformado dentro da cavidade entre as partes da matriz.

Matriz abertaSo empregadas duas matrizes com formas geomtricas simples (chapas planas paralelas, semicrculos...) normalmente sobre grandes peas.< 52 >

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Acabamento http://www.youtube.com/watch?v=UzoJoXvhcMY Galvanizao

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Bibliografia

www.infomet.com.br www.acobrasil.org.br Metalografia dos produtos siderrgicos comuns, Hubertus Colpaert. Manual de Siderurgia, Luiz Antnio de Arajo. www.csn.com.br www.vsiderurgia.com.br www.usiminas.com www.sinobras.com.br www.ndsm.ufrgs.br

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