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AULA 6: MATERIAIS METÁLICOS
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANACURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAMATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I – E (TEC 156)
Profª. Cintia Maria Ariani Fontes
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� Ferro fundido
• Ligas de Fe-C-Si, com teor de carbono > 2,14% � geralmente
contém entre 3,0 e 4,5%
• Deve resultar teor de carbono parcialmente livre, na forma de
MATERIAIS METÁLICOS – Ferros fundidos
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• Deve resultar teor de carbono parcialmente livre, na forma de
veios ou lamelas de grafita
• Fase líquida obtida entre 1150 e 1300ºC � facilidade de fusão
da liga
MATERIAIS METÁLICOS – Ferros fundidos� Ferro fundido cinzento
� Ligas de carbono (2,5 a 4,0%) e silício (1,0 e 3,0%)
� Possui veios de grafita interconectada
GrafitaFerrita
interconectada � São os mais utilizados e os
mais baratos� Fraco e frágil à tração devido
à sua microestrutura� Concentrações de tensões
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MATERIAIS METÁLICOS – Ferros fundidos� Ferro fundido cinzento
� Características� Boa resistência sob compressão (resistência e ductilidade)
� Boa usinabilidade
� Alta fluidez em sua temperatura de fundição (conformação de peças complexas)complexas)
� Boa resistência à fadiga térmica
� Boa capacidade de amortecimento de vibrações
� Elevada resistência ao desgaste
� Baixo custo
� Aplicações� Amortecimento de energia vibracional (máquinas e equipamentos)
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MATERIAIS METÁLICOS – Ferros fundidos� Ferro fundido dúctil ( ou
nodular)� Adição de pequena quantidade
de magnésio e/ou de cério ao ferro fundido cinzento antes da fundição altera toda a fundição altera toda a microestrutura do material
� Possui 4,3% de carbono equivalente
� Formação da grafita na forma de nódulos esféricos, devido a presença do Mg
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MATERIAIS METÁLICOS – Ferros fundidos� Ferro fundido dúctil ( ou nodular)
� Esses materiais são mais resistentes e muito mais dúcteis que o ferro fundido cinzento
� Limite de Res. Tração de 380 e 480 MPa, próxima do aço� Alongamento entre 10 e 20%� Alongamento entre 10 e 20%� Aplicações
� Válvulas, corpos de bomba; virabrequins, engrenagens e outros componentes automotivos
� Ferro fundido branco� Baixo teor de silício (< 1,0%) e carbono está na forma de
cementita (Fe3C) para resfriamento rápido� Extremamente duro, porém frágil devido a grandes quantidades
de cementita � impossibilita a usinagem6
MATERIAIS METÁLICOS – Ferros fundidos� Ferro fundido branco
� Aplicações� Materiais que exigem
superfície dura e muito resistente à abrasão, baixa ductilidade
Ferro Fundido Branco
ductilidade
� Ferro fundido maleável� O aquecimento do ferro
fundido branco entre 800 e 900ºC durante um tempo prolongado, altera a sua microestrutura, formando o ferro fundido maleável
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Ferro Fundido Maleável
MATERIAIS METÁLICOS – Ferros fundidos� Ferro fundido maleável
� Estrutura semelhante ao ferro fundido nodular� Resistência relativamente alta e ductilidade considerável� Aplicações
� Barras de ligação, engrenagens de transmissão, flanges, conexões de � Barras de ligação, engrenagens de transmissão, flanges, conexões de tubulações, etc.
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MATERIAIS METÁLICOS –Tratamentos térmicos� Consistem em aquecer os produtos siderúrgicos a determinadas
temperaturas e esfriá-los de modo específico, de modo a melhorar certas propriedades dos materiais
� ObjetivosObjetivos� remoção de tensões oriundas do resfriamento ou do trabalho mecânico� aumento ou diminuição da dureza
� aumento da resistência mecânica
� melhoria da ductilidade e da resistência ao desgaste
� melhoria da resistência à corrosão e ao calor
� melhoria das propriedades elétricas e magnéticas
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MATERIAIS METÁLICOS –Tratamentos térmicos� Tipos
� Normalização
� Têmpera
� Recozimento
� Revenido
� Tratamentos isotérmicos� Tratamentos isotérmicos
� Normalização� Aquecer o aço a uma temperatura superior a temperatura crítica, até a
formação de austenita, esfriando posterioremente ao ar livre
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MATERIAIS METÁLICOS –Tratamentos térmicos
� Sistema Ferro-carbono
� Linha de transformação� São linhas que ao serem atingidas representam o início ou fim de
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importantes transformações estruturais no estado sólido
� Zona crítica � Zona limitada pelas linhas de transformação
MATERIAIS METÁLICOS –Tratamentos térmicos� Normalização
� Usado para eliminar tensões internas em peças que sofreram deformação plástica, de modo a obter uma estrutura homogênea
� Têmpera� Aquecer o aço a uma temperatura superior a crítica, até a formação de
austenita, e resfriar bruscamente
� A austenita transforma-se em martensita, troostita, sorbita ou bainita, a depender da temperatura de resfriamento
� Formas de resfriamento
� Água gelada e salmoura fornecem as maiores velocidades de resfriamento
� Banho de óleo , banho de chumbo e ar
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MATERIAIS METÁLICOS –Tratamentos térmicos� Têmpera
� Ocorre aumento da dureza, do limite de elasticidade e da resistência à tração
� Ocorre redução da tenacidade e da ductilidade
� Recozimento� Elevar a temperatura do aço a valores maiores ou menores que a crítica e
resfriar lentamenteresfriar lentamente
� Tem por objetivo aliviar tensões, tornar o material mais dúctil e tenaz e produzir estrutura específica
� Revenido� Utilizado para melhorar a resiliência do material
� Aquece o material a temperaturas menores que a crítica e resfria lentamente ao ar ou água
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MATERIAIS METÁLICOS –Encruamento� O material dúctil é submetido a uma deformação plástica em
temperatura abaixo da zona crítica, tornando-o mais duro e mais resistente
� Benefícios� Benefícios� Aumento da resistência, escoamento, dureza� Redução do alongamento, estricção, ductilidade, resistência à
corrosão
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Padronização
� Siglas� CA � Concreto Armado
� CP � Concreto Protendido
� Numeração� Caracteriza a tensão de escoamento, em kgf/mm²
� Tipos de Aços para Concreto Armado
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CA60CA25
CA50
Barras – produtos com
diâmetro nominal ≥ 6,3 mm
Produção por
laminação à quente
Fios – produtos com
diâmetro nominal ≤ 10,0 mm
Produção por trefilação
ou laminação a frio
MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Trefilação: conformação mecânica a frio responsável pela
redução em fio-máquina pela passagem do aço laminado por orifícios (CA-60)
MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Aplicações
� Barras e fios
� Telas soldadas nervuradas
� Arames recozidos
� Treliças para concreto armado
� Aço para protensão
� Barras de transferência
MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Aços para Concreto Armado
� Requisitos da NBR 7480 (2008)
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� CP
� Apresentam elevadas resistências à tração (>1000MPa)
� Boa ductilidade � permite a dobra sem fragilização do material� Tipos
� Fios� Fios
� Cordoalhas
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Tipos
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Cordoalha Cordoalha engraxadaFio entalhado
Graxa e bainha
plástica3 ou 7 fios
MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Treliças
� Forma duas treliças unidas pelo vértice. As diagonais proporcionam rigidez ao conjunto e excelentes condições de transporte e manuseio.
� São confeccionadas com fios CA-60, trefilado ou laminado a
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São confeccionadas com fios CA-60, trefilado ou laminado a frio, com baixo teor de carbono e, portanto, soldáveis, podendo a armadura ser lisa ou nervurada
� Pode também ser utilizado o aço CA-50 a partir de diâmetro 12,5 mm
MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Treliças
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Telas soldadas
� Armadura pré-fabricada, destinada a armar concreto, em forma de rede de malhas, constituída de fios de aço CA60
� É um material cujas características, limites e exigências estão definidos pela norma: NBR 7481 (ABNT, 1990)de fios de aço CA60
nervurados, longitudinais e transversais, sobrepostos e soldados em todos os pontos de contato (nós).
(ABNT, 1990)
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Telas soldadas
� A tela soldada é produzida a partir do fio máquina, com baixo teor de carbono, submetido ao processo de trefilação, no qual, na prática, ocorrerá o encruamento a frio do aço, tornando-o mais resistente
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção
� Telas soldadas� As bitolas dos
fios CA-60 empregados nas telas soldadas vão desde 3,4 mm
� Nomenclatura dos elementos de uma tela soldada
desde 3,4 mm até 12,0 mm, com grande quantidade de valores intermediários
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Telas soldadas
� Largura – em metro (m), corresponde ao comprimento total do fio transversal com relação ao sentido de fabricação.
� Comprimento – em metro (m), corresponde ao comprimento total do fio longitudinal com relação ao sentido de fabricação.total do fio longitudinal com relação ao sentido de fabricação.
� Espaçamento Longitudinal – em centímetro (cm), é a distância medida entre os eixos de dois fios longitudinais.
� Espaçamento Transversal – em centímetro (cm), é a distância medida entre os eixos de dois fios transversais.
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Telas soldadas
� Franja Longitudinal – em centímetro (cm), é a extremidade que sobra após o último fio transversal soldado, com comprimento igual à metade do espaçamento transversal.
� Franja Transversal – em centímetro (cm), é a extremidade que Franja Transversal – em centímetro (cm), é a extremidade que sobra após o último fio longitudinal soldado, com comprimento igual a 2,5 cm.
� Malha – em centímetro (cm), é a figura geométrica (retângulo ou quadrado) formada pela interseção de pares de fios ortogonais.
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MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Telas soldadas
Armação de lajes
de edifícios,
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pisos, pontes,
tubos de seções
circulares e
retangulares
MATERIAIS METÁLICOS – Aços para construção� Treliças planas e telas eletrosoldadas
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MATERIAIS METÁLICOS – Aplicações
MATERIAIS METÁLICOS – Aplicações
MATERIAIS METÁLICOS – Aplicações
MATERIAIS METÁLICOS – Aplicações
MATERIAIS METÁLICOS – Aplicações
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