Metais e ligas metálicas. Origem e fabricação

Metais e ligas metálicas

Origem e fabricação

Os metais provêm dos depósitos naturais de minérios na crosta

terrestre. A maioria dos minérios é contaminada com impurezas que

devem ser removidas por meios mecânicos ou químicos. O metal

extraído do minério purificado é conhecido como metal primário ou

metal virgem, e o metal proveniente da ganga é designado metal secundário.

Há dois tipos de minérios, os ferrosos e os não ferrosos. O termo

ferroso provém do latim ferrum, significando ferro; um metal ferroso é

aquele que possui alto teor de ferro. Metais não ferrosos como o cobre

e o alumínio, por exemplo, são aqueles que contêm pouco ou

nenhum ferro. A quantidade de ferro na crosta terrestre é de aproximadamente

vinte vezes a de todos os outros metais não ferrosos

juntos; por isso o ferro é o metal mais importante e o mais empregado.

O alumínio, por causa de sua aparência atraente, resistência relativamente

alta e baixa densidade, é o segundo metal mais usado. O

minério de alumínio comercialmente explorável, conhecido como bauxita,

é um depósito formado próximo à superfície da crosta terrestre.

Alguns dos processos químicos que ocorrem durante a fabricação

do aço ocorrem também durante a soldagem, de modo que a

metalurgia da soldagem pode ser encarada imaginando-se a soldagem

ao arco elétrico como a miniatura de uma siderúrgica.

O maior percentual de ferro comercialmente produzido vem do

processo com alto-forno, que realiza uma reação química entre uma

carga sólida e a coluna de gás ascendente resultante no forno. Os

três diferentes materiais empregados na carga são minério, fundentes

e coque. O minério consiste de óxido de ferro e o fundente principal é

o calcário, que se decompõe em óxido de cálcio e dióxido de carbono

(veja a Equação [1]). A cal reage com as impurezas do minério de

ferro e flutua sobre a superfície na forma de escória. O coque, que se

constitui principalmente de carbono, é o combustível ideal para altosfornos

porque produz o gás monóxido de carbono (veja a Equação

[2]), o principal agente redutor do minério de ferro (Fe2O3) para ferro

metálico (Fe), veja a Equação [3].

[1] CaCO3 ®CaO + CO2

[2] 2C + O2 ® 2CO

[3] Fe2O3 + 3CO ® 2Fe + 3CO2

A atividade