AULA 3 Aços 1.Classificação e seleção dos aços 2.Aços comuns 3.Aços-liga 4.Aços inoxidáveis Materiais para Construção Mecânica

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  • AULA 3 Aos 1.Classificao e seleo dos aos 2.Aos comuns 3.Aos-liga 4.Aos inoxidveis Materiais para Construo Mecnica
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Ferros Famlia dos aos Famlia dos ferros fundidos Solues slidas: Ferro Austenita Ferrita Composto estequiomtrico: Cementita Fe 3 C Reaes: perittica euttica eutetide Diagrama Fe-C
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  • Materiais para Construo Mecnica DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C fofosaos Fe Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Aos Ligas ferro-carbono com teor de carbono at 2,11% em peso OBSERVAES Produtos siderrgicos comuns: aos e ferros fundidos Ao comum ao carbono: carbono o principal elemento de liga. Contm apenas impurezas em concentraes residuais e um pouco de mangans Ao-liga: mais elementos liga so adicionados intencionalmente em concentraes especficas As propriedades variam com o teor de carbono. A medida que aumenta: Aumenta a resistncia trao at 1% de Carbono, decrescendo para teores mais elevados A dureza aumenta continuamente Diminui a ductilidade Ferro Existe na natureza na forma de xidos, nos minrios de ferro extrado por meio de aquecimento em presena de coque ou carvo de madeira, em fornos adequados nos quais o ferro reduzido e ligado ao carbono Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Ferro fundido Produtos obtidos por fuso com mais de 2,11% em peso de carbono OBSERVAES Produtos siderrgicos comuns: aos e ferros fundidos A medida que se aumenta o teor de carbono, menores so as temperaturas necessrias para a fuso do material, at 4,3% de carbono Como os FoFos fundem cerca de 300C abaixo dos aos seu custo de produo menor Em geral, os ferros fundidos so frgeis, que s resistem bem compresso Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Ferro puroTransformaes de fases: antes da temperatura de fuso, o ferro muda duas vezes de estrutura cristalina Fe - CCC Fe - CFC Fe - lquido 910C 1400C 1540C Eixo esquerdo do diagrama: Ferrita ou ferro- : estvel na temp. ambiente estrutura CCC Austenita ou ferro- : estvel entre 910C e 1400C estrutura CFC Ferro- : estvel entre 1400C e 1540C estrutura CCC Transformao polimrfica do ferro Cementita ou Carbeto de Ferro Composto intermetlico estequiomtrico Com 6,67% em peso de Carbono Fe 3 C Eixo direito do diagrama: Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Carbono impureza intersticial forma soluo slida com o ferro Ferro - : soluo slida de C no Fe CCC Ferro - (austenita): soluo slida de C no Fe CFC Ferro - (ferrita): soluo slida de C no Fe CCC Solues slidas Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Ferro - : soluo slida de C no Fe CCC virtualmente a mesma ferrita- , apenas ocorrendo em uma faixa mais elevada de temperatura no tem importncia tecnolgica Ferro - (austenita): soluo slida de C no Fe CFC Mxima solubilidade em 1147C 2,14% em peso de C Na faixa em que estvel, a austenita mole e dctil Ferro - (ferrita): soluo slida de C no Fe CCC Mxima solubilidade em 727C 0,022% em peso de C Material mole e dctil Na pureza em que encontrada, seu limite de resistncia inferior a 32Kgf/mm 2 Caractersticas das Solues slidas Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C 6,67 Reao eutetide: 0,77%C 0,02%C + Fe 3 C 6,67%C a 727C Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Gro e estrutura da perlita (a) redistribuio do carbono no ao, (b) micrografia da perlita lamelar. Reao eutetide: 0,77%C 0,02%C + Fe 3 C 6,67%C PERLITA PERLITA: microestrutura bifsica resultantes da transformao da austenita com composio eutetide. Consiste de camadas alternadas de ferrita e cementita relativamente finas Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C Aspecto microgrfico de um ferro comercialmente puro. Ataque: reativo de gua rgia. 200X
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C Aspecto microgrfico de um ao hipoeutetide com aproximadamente 0,3% de carbono. Ataque: reativo de nital. 200X
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  • DIAGRAMA DE FASES DO SISTEMA Fe C Materiais para Construo Mecnica Diagrama Fe-C Aspecto microgrfico de um ao hipereutetide resfriado lentamente. Ataque: reativo de picral. 200X A cementita est disposta em torno dos gros de perlita, formando uma rede.
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Critrios: a)Quanto composio qumica b)Quanto aplicao c)Quanto microestrutura d)Quanto ao processo de fabricao e)Quanto as marcas registradas f)Quanto as normas tcnicas
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto composio qumica: - aos comuns (ao carbono) - aos especiais (ligas) Aos ao Carbono propriedades %C - no contem quantidade aprecivel de elemento de liga - apresentam teores de impurezas normais: P 0,04% (max)S 0,05% (max) Si 0,10% e 0,35%Mn 0,25% e 0,90%
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto composio qumica: Aos ao Carbono - Quanto ao teor de Carbono: - at 0,15% C extra doce - 0,15% a 0,30% C doce - 0,15% a 0,30% C meio doce - 0,15% a 0,30% C meio duro - 0,70% a 0,80% C duro - acima de 0,80% C extra duro baixo carbono mdio carbono alto carbono
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto composio qumica: Aos especiais (ligas) contem um ou mais elementos de liga (alm de Fe e C) - quantidades de elementos de liga modificam ou melhoram substancialmente uma ou mais propriedades (fsicas, mecnicas ou qumicas) - Quanto ao teor de elementos de liga: - aos baixa liga somatrio dos elementos de liga (teores) inferior a 5% - aos alta liga - somatrio dos elementos de liga (teores) superior a 5%
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto composio qumica: Aos especiais (ligas) Objetivos dos elementos de liga: - aos baixa liga 1)Aumentar a dureza e a resistncia mecnica 2)Conferir resistncia uniforme em toda a seo da pea de grandes dimenses 3)Diminuir o peso (consequencia do aumento de resistncia) - aplicaes tpicas: aos de construo - elementos de liga: Ni, Cr, V, Mo, Si e Mn
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto composio qumica: Aos especiais (ligas) Objetivos dos elementos de liga: - aos alta liga 1)Conferir resistncia corroso 2)Aumentar a resistncia ao desgaste 3)Aumentar a resistncia ao calor 4)Melhorar propriedades eltricas e magnticas - aplicaes tpicas: ferramentas, matrizes, presena de corroso e calor
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto composio qumica: - aos alta liga Compreendem: - aos rpidos e similares (ex. aos para matrizes) -requisito dureza e manuteno desta em elevadas temperaturas - W 0,10% a 25%; Cr, Co e C alto - aos resistentes corroso e ao calor - requisito resistir formao da camada de xido em temp. amb ou elevada - Cr 10 a 35%; Ni
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto aplicao: - aos de construo - componentes industriais - laminados quente ou forjados (s/TT) estruturas metlicas e peas em geral - c/TT em aos C aos de elevada RM, aos para cementao e nitretao, aos para molas - aos para ferramentas e matrizes - compreendem: - aos ao C temperveis em H 2 O - aos resistentes ao choque - aos para trabalho frio e quente
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto aplicao: - aos inoxidveis e resistentes ao calor aos inoxidveis aos refratrios resistncia fluncia a quente - aos com caractersticas especiais - aos para ims permanentes - aos para ncleos de transformadores - aos com coeficiente de dilatao definido martensticos ferrticos austenticos
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto microestrutura: - ferrticos: no endurecveis - perlticos: baixa liga; podem ter ferrita ou cementita - austenticos: 20% a 30% elementos de liga (Cr, Ni ou Mn), alta estabilidade da austenita - martensticos: elementos de liga deslocam a curva TTT para a direita - cementticos: alto teor de C, resultando alto teor de carbonetos
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto ao processo de fabricao: - Aos Bessemer - aos LD - aos eltricos - etc Aos alta liga e alta qualidade obtidos em fornos eltricos Aos de conversores qualidade inferior
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto a marca registrada: so classificados com a identificao do fabricante e com codificao peculir a cada fabricante em particular
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto a Normas Tcnicas: ABNT norma brasileira SAE - AISI normas americanas DIN - norma alem
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  • Materiais para Construo Mecnica Classificao dos aos Classificao quanto a Normas Tcnicas: ABNT norma bra