METAIS FERROSOS E NÃO FERROSOS

METAIS FERROSOS USADOS NA INDÚSTRIA AERONÁUTICA

METAIS FERROSOS:

Desde sua descoberta, os metais ferrosos tornaram-se de grande importância na construção mecânica. Os metais ferrosos mais importantes são o aço: material tenaz, de excelentes propriedades e de fácil trabalho e o ferro fundido: material amplamente empregado na construção mecânica; pode substituir o aço em diversas aplicações, muitas vezes com grande vantagem, embora não possua resistência igual. Como esses materiais são fáceis de serem trabalhados, com eles é construída a maior parte de máquinas, ferramentas, estruturas, bem como instalações que necessitam materiais de grande resistência.

LIGAS METÁLICAS :

São materiais com propriedades metálicas que contêm dois ou mais elementos, sendo que pelo menos um deles é metal.As propriedades de uma liga normalmente são diferentes das propriedades dos seus elementos constituintes, quando analisados separadamente. As ligas metálicas possuem algumas características que os metais puros não apresentam e por isso são produzidas e muito utilizadas.

Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os custos de produção.

As indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais, bélicas e de construção civil são as principais responsáveis pelo consumo de metal em grande escala. São também representativos os setores de eletrônica e comunicações, cujo consumo de metal, apesar de quantitativamente inferior, tem importância capital para a economia contemporânea. Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio,antimônio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo).

É interessante constatar que as ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. Algumas propriedades são tais como diminuição ou aumento do ponto de fusão, aumento da dureza, aumento da resistência mecânica.

O AÇO

O aço é a liga de ferro e carbono onde a porcentagem deste último é, geralmente, de apenas 0,1 a 1,0%. Em certos aços especiais, o carbono pode chegar a 1,5%. São também constituintes normais do aço o silício (0,2%) e o manganês (1,5%). O enxofre e o fósforo são impurezas indesejáveis, e seus teores não devem ser maiores do 0,05%. Quando se adicionam outras substâncias, para aperfeiçoamento das qualidades do aço, obtêm-se ligas denominadas aços especiais. Os principais aços especiais contêm um ou mais dos seguintes metais: níquel, vanádio, tungstênio, molibdênio, titânio, cobalto ou manganês.

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 sucata de ferro e aço em aço líquido.Nessa etapa parte do carbono contido no gusa é removida 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.

Os aços que possuem requisitos de temperabilidade adicionais recebem a adição de um H após a sua classificação.

Obs: Os últimos dois dígitos, representados pelo xx, representam o conteúdo de carbono do aço.

NOMENCLATURA E COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS AÇOS

Tipos de aço e sua classificação

Os vários tipos de aços utilizados na industria da construção mecânica podem ser classificados com o sistema de codificação SAE/AISI que usa em geral quatro algarismos na forma ABXX onde:

A e B - números que identificam os principais elementos de liga presentes no aço e seus teores dados em porcentagem de peso.

XX - indicam a porcentagem em peso de carbono do aço multiplicado por 100.

Isso significa dizer que um aço identificado como 1045 contém 0,45 % em peso de carbono em sua composição química.

Quando a letra B aparece entre os dois primeiros números e os dois últimos indica que o aço tem um teor de boro no mínimo 0,0005% em peso (o boro, quanto presente no aço em teores muito baixos, facilita a têmpera do aço, aumentando a sua resistência).

Quando o teor de carbono excede 1% o sistema admite a utilização de cinco algarismos. O aço prata, utilizado principalmente na fabricação de anéis, esferas e roletes de rolamentos, pois apresenta uma dureza elevada, é codificado como 52100 o que corresponde a, 1,5% Cr e 1% de carbono.

Designação TIPO DE AÇO

SAE AISI

10XX C10XX Aços carbono comuns

11XX C11XX Aços de usinagem (ou corte) fácil, com alto S

13XX 13XX Aço manganês com 1,75% de Mn

23XX 23XX Aços Níquel com 3,5% de Ni

25XX 25XX Aços Níquel com 5,0% de Ni

31XX 31XX Aços Níquel Cromo com 1,25% de Ni e 0,65% de Cr

33XX E33XX Aços Níquel