Testes em Química

1. Quais são as fases presentes no diagrama composição versus temperatura?

fase intermetálica

fase líquida

fase metaestável

fase isomórfica

Nas ligas Al-Mn a temperatura eutética é 660 ºC a um teor de 1,9 %. O limite de solubilidade do manganês no alumínio nesta temperatura é 1,8 %. A fase intermetálica, que existe em equilíbrio com a solução sólida de alumínio, tem uma composição que corresponde praticamente à fórmula Al6Mn. Esta fase separa-se da fase líquida que contém 1,9 a 4,1 % de manganês. Quando as soluções sólidas possuem maiores teores, ela se forma pela reação peritética entre Al4Mn e a fase líquida a 710 ºC .

A única fase metaestável conhecida no sistema Al-Mn tem a composição Al12Mn com 14,5 % de manganês. Ferro e silício acima de 0,2 % suprimem a formação de Al12Mn. Por outro lado, a presença de cromo estabiliza essa fase. No sistema Al-Mn-Cr existe uma fase ternária que se forma apenas no estado sólido por reação peritetóide a 590 ºC. Esta fase é a Al12(CrMn) com uma composição de 2 % a 4 % de cromo e 10 a 12 % de manganês. Esta fase ternária é isomórfica com a fase Al12Mn .

Passo 2

Observar a figura abaixo e explicar o processo de produção do aço. Procurar o auxílio de um profissional da área de siderurgia para auxiliá-lo a entender com detalhes como ocorre cada fase do processo descrito na figura.

Fonte: O aço, processo siderúrgico. Disponível em: .

O aço é produzido, basicamente, a partir de minério de ferro, carvão e cal. A fabricação do aço pode ser dividida em quatro etapas: preparação da carga, redução, refino e laminação.

1. Preparação da carga

Grande parte do minério de ferro (finos) é aglomerada utilizando-se cal e finos de coque.

O produto resultante é chamado de sinter.

O carvão é processado na coqueria e transforma-se em coque.

2. Redução

Essas matérias-primas, agora preparadas, são carregadas no alto forno.

Oxigênio aquecido a uma temperatura de 1000ºC é soprado pela parte de baixo do alto forno.

O carvão, em contato com o oxigênio, produz calor que funde a carga metálica e dá início ao processo de redução do minério de ferro em um metal líquido: o ferro-gusa.

O gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado.

3. Refino

Aciarias a oxigênio ou elétricas são utilizadas para transformar o gusa líquido ou sólido e a sucata de ferro e aço em aço líquido.

Nessa etapa parte do carbono contido no gusa é removido juntamente com impurezas.

A maior parte do aço líquido é solidificada em equipamentos de lingotamento contínuo para produzir semi-acabados, lingotes e blocos.

4. Laminação

Os semi-acabados, lingotes e blocos são processados por equipamentos chamados laminadores e transformados em uma grande variedade de produtos siderúrgicos, cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou composição química.

Passo 3

1. De acordo com a figura 2 que apresenta o processamento do aço, reproduzir uma figura no mesmo padrão que apresente o processamento do material escolhido para o vasilhame. Incluir nessa figura e explicar o processamento térmico e/ou termo-químico adequado para fabricar o produto. Consultar um metalúrgico, tecnólogo ou engenheiro na área de materiais para auxiliar nesse passo.

FLUXO DE OBTENÇÃO E PRODUÇÃO DO ALUMINIO

Fonte: www.abal.org.br

2. Finalizar essa etapa, elaborando um relatório intitulado “Relatório 3: Processamento do Vasilhame” a ser entregue ao professor na data agendada, de acordo com a padronização definida.

Processamento do Vasilhame

O oxido de alumínio é extraído pelo processo de Bayer da bauxita,Após a separação do resíduo insolúvel, constituído principalmente de óxido de ferro e sílica, a solução de alumínio é resfriada lentamente até 25 – 35ºC, para precipitação do hidróxido de alumínio [Al( OH)3], de acordo com a reação: O Al(OH)3 é então refinado, lavado e calcinado à 1100ºC para produção de óxido de alumínio, Al2O3. O óxido de alumínio é dissolvido em um banho de criolita fundida (Na3AlF6) e eletrolizado em células eletrolíticas de carbono, usando como ânodo e cátodo eletrodos de carbono. No processo de eletrólise (processo ), o alumínio fundido é depositado no estado líquido no cátodo de carbono, revestindo a parte inferior da soleira do lote eletrolítico. Durante a eletrólise, o oxigênio é liberado pelo ânodo, quando este ataca o carbono, e forma CO e CO2. O alumínio fundido é periodicamente liberado pelas células e tratado no estado fundido, em temperaturas ao redor de 500ºC – e tem a função de remover ou reduzir as segregações, produzir estruturas estáveis Segue-se um resfriamento rápido, geralmente em água, que previne temporariamente a precipitação dos elementos da liga (a difusão é muito lenta na TA), formando uma solução saturada. São transformadas em chapas laminadas que darão forma ao vasilhame.

ETAPA 4

Aula-tema: Ligas Metálicas. Estrutura e Propriedades das Cerâmicas. Estruturas Poliméricas.

Essa atividade é importante para entender que as ligas ferrosas e não ferrosas e outros tipos de materiais como cerâmicas e polímeros são grupos fundamentais para a indústria e detêm diversas aplicações. Nessa etapa, também, verificar a sustentabilidade do seu produto e que existem outros critérios de seleção que envolvem questões econômicas e não somente questões relacionadas às propriedades, processo de fabricação e desempenho em uso.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

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