Metais Ferrosos

Metais ferrosos

Metais ferrosos são materiais metálicos que contem ferro. Os metais ferrosos mais comuns são o aço, o ferro fundido e o ferro laminado. Esses metais são ligas de ferro e carbono, que podem ainda apresentar na sua composição elementos como fósforo, manganês, silício, cobre, enxofre, entre outros. Atualmente, na engenharia estrutural, o único metal ferroso utilizado é o aço, mas com teor de carbono limitado a 0,29%. Isso porque, embora o carbono seja o principal elemento responsável pelo aumento de resistência do aço, teores mais elevados podem causar redução de ductilidade e soldabilidade. O ferro fundido e o ferro laminado deixaram de ser empregado já há muitos anos devido à capacidade limitada de resistir à tração e, no caso do ferro fundido, também por possuir baixas ductilidade e soldabilidade, em razão do alto teor de carbono.

Aço

O aço é uma liga metálica de natureza complexa, formada basicamente de ferro e carbono, embora outros elementos secundários apareçam em sua composição.

Aço fundido

Aço fundido é aquele que é vazado em moldes de areia ou de metal onde, após resfriamento, solidifica-se e adquire a forma exata da cavidade do molde.

As peças de aço produzidas por fundição apresentam grande variedade de formas e dimensões, razoáveis níveis de resistência e tenacidade a custo relativamente baixo.

Aços especiais

A fabricação de certas peças e ferramentas requer muitas vezes aços de características especiais. Para que esses aços adquiram determinadas propriedades, é necessário que outros elementos, além do carbono, sejam adicionados à sua composição.

Principais elementos de liga e as propriedades que conferem ao aço especial

Níquel

O níquel foi um dos primeiros metais utilizados com êxito para melhorar as propriedades do aço. Sua adição confere à liga as seguintes qualidades:

• Aumento de resistência e tenacidade;

• Elevação do limite de elasticidade;

• Boa ductilidade;

• Resistencia a corrosão;

• Temperabilidade;

Cromo

O cromo confere ao aço:

• Alta resistência;

• Dureza

• Elevado limite de elasticidade;

• Boa resistência à corrosão;

• Boa capacidade de corte;

Manganês

Quando adicionado em quantidades convenientes, o manganês aumenta a resistência do aço ao desgaste e aos choques, sem prejudicar sua ductilidade.

Tungstênio

O tungstênio em geral é adicionado aos aços juntamente com outros elementos. Sua adição confere aos aços as seguintes qualidades:

• Aumento de resistência ao calor;

• Aumento da dureza;

• Aumento da resistência à ruptura;

• Capacidade de corte;

Molibdênio

O molibdênio tem sobre os aços uma ação semelhante à do tungstênio. Confere às ligas grandes resistência, principalmente a esforços repetidos.

Vanádio

A adição do vanádio confere:

• Melhor resistência à tração sem prejudicar a ductilidade;

• Resistência à fadiga;

• Temperabilidade;

• Capacidade de corte;

Silício

O silício aumenta a temperabilidade e a resistência dos aços. Além disso, tem o efeito de isolar ou suprimir o magnetismo.

Cobalto

Em associação com o tungstênio, o cobalto aumenta a resistência dos aços ao calor. Além disso, influi favoravelmente nas propriedades magnéticas dos aços.

Alumínio

O alumínio tem efeito semelhante ao do silício. Devido à sua grande afinidade com o oxigênio, é considerado um importante elemento na desoxidação do aço durante o processo de fabricação.

Principais aços especiais e suas propriedades

Aço níquel-cromo

Os aços níquel-cromo estão entre os mais importantes aços para a construção mecânica. São empregados, em geral para peças de dimensões médias sujeitas a muitas solicitações e também na construção de eixos de manivelas, engrenagens, peças de motores de grande velocidade bielas, acoplamentos e alavancas.

Aços rápidos

Aços rápidos, isto é, de corte rápido, são aços cuja composição de liga lhes confere dureza elevada e máxima resistência ao desgaste. Em vista disso, os aços rápidos permitem a adoção de altas velocidades de corte. Os aços rápidos são empregados na construção de ferramentas de corte de todos os tipos: brocas helicoidais, ferramentas de corte para tornos automáticos, serras para metais, machos, tarraxa, além de cilindros para laminadores.

Aços inoxidáveis

Os aços inoxidáveis são ligas de aço que representam elevada resistência aos ataques do meio ambiente bem como à ação corrosiva de ácidos orgânicos (como o vinagre) e inorgânicos (por exemplo, o acido clorídrico). Os aços inoxidáveis são empregados na fabricação de utensílios domésticos, instrumentos cirúrgicos , artigos de cutelaria, utensílios e aparelhos para indústria química e alimentar ,etc.

Aço