MATERIAIS

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MATERIAIS

• São classificados em
• Metálicos
• Cerâmicos
• Poliméricos
• Compósitos

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Materiais Metálicos

• São classificados em
• FERROSOS Quando o ferro é o elemento
  majoritário na liga.
• Aços
• Ferros fundidos
  (Fofos)
• NÃO-FERROSOS Quando outro elemento,
  diferente do ferro, é o majoritário na liga
• Alumínio e ligas
• Cobre e ligas
• Níquel e ligas
• Zinco e ligas
• Titânio e ligas
• Outros...

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(No Transcript)
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LIGAS FERRO-CARBONO
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2ltClt4
AÇOS
FERROS FUNDIDOS
Se não contiver nenhum elemento de liga em
quantidade superior aos mínimos indicados
Sem liga ou Aço-carbono
Aço ligado
Se o somatório dos elementos de liga atingir um
teor de até 5
Aço de baixa liga
Aço de média e alta liga
Se o somatório dos elementos de liga ultrapassar
o teor de 5
5
Classificação dos Aços

• Os aços podem ser divididos em
• Aços comuns ao carbono Possuem
  apenas ferro, carbono, e impurezas normais
  ligadas ao processo de fabricação (P fósforo S
  enxofre Si silício Mn manganês Al alumínio.
• Aços ligados São aços que contém
  um ou mais elementos de liga além do Fe e do C
  (Cr cromo Mo molibdênio V vanádio Ni Níquel
  etc...)

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CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS

• QUANTO A COMPOSIÇÃO
• Aço-Carbono ? - sem elemento de liga
• (elementos residuais Si, Mn, P, S)
• , Baixo médio e alto teor de carbono
• Aço-Liga
• baixa liga (máximo 5)
• média liga (5 a 10)
• alta liga (teor total mínimo de 10-12)

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Classificação dos aços ao carbono

• Aços de baixo carbono de 0,05 até 0,3
• Até 0,15 extra doce
• de 0,15 até 0,3 doce
• Aços de médio carbono de 0,3 até 0,7
• de 0,3 a 0.5 meio doce
• de 0,5 até 0,7 meio duro
• Aços de alto carbono de 0,7 até 2,0
• de 0,7 a 0,8 duro
• acima de 0,8 extra duro
  

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Classificação dos aços liga

• Aços de baixa liga Quando o somatório dos teores
  dos elementos de liga é inferior à 5.(Ex. aços
  para construção mecânica, eixos engrenagens
  etc...)
• Aços de média liga Quando o somatório dos teores
  dos elementos de liga está entre 5 e 10. (Ex.
  Aços estruturais para trabalho em altas
  temperaturas para resistir a fluência e a
  oxidação )
• Aços de alta liga Quando o somatório dos teores
  dos elementos de liga é superior à 10.
• ( Ex. Aços inoxidáveis)

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• Os aços liga são muito mais caros que os aços
  comuns não apenas pela presença dos elementos de
  liga mas porque em geral sofrem tratamentos
  térmicos, para potencializar o efeito desses
  elementos além de serem tomados cuidados
  especiais na fabricação para reduzir o teor de
  impurezas e manter alta qualidade do produto
  (tratamento de panela).

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Entidades classificadoras

• ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
• SAESociety of Automotive Engineers
• ASTM American Society for Testing and Materials.
• AISI American of Iron and Steel Institute
• ANSI American National Standards Institute

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Segundo a ABNT ou SAE

• Construção civil
• ABNT CA 25 (concreto armado sesc25 Kgf/mm2)
• ABNT CA 50 (concreto armado sesc50 Kgf/mm2)
• Construção mecânica
• Aços comuns ao carbono
• SAE 10XX Aços comuns ao carbono XX C x 100
• SAE 11XX Aços comuns ao carbono com mais enxofre
  (ressulfurados). Aços de usinagem fácil
• SAE 12XX Aços comuns ao carbono com mais enxofre
  e mais fósforo. Aços de usinagem fácil
• SAE 13XX Aços comuns ao carbono com mais manganês
  mais resistência mecânica

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Segundo a ABNT ou SAE

• Aços de baixa liga
• SAE 40XX aço de baixa liga com aprox.
  0,5 de elementos de liga (Mo). XXC x 100
• SAE 41XX aço de baixa liga com aprox. 1
  de elementos de liga (Cr-Mo). XXC x 100.
• SAE 43XX aço de baixa liga com aprox. 3
  de elementos de liga (Cr-Ni-Mo). XXC x 100
• SAE 50XX aço de baixa liga com aprox.
  0,5 de elementos de liga (Cr). XXC x 100.
• SAE 61XX aço de baixa liga com aprox. 1
  de elementos de liga (Cr-V). XXC x 100
• SAE 86XX aço de baixa liga (Cr-Ni-Mo,
  mas com menores teores que o 43XX). XXC x 100.
  Quando o segundo algarismo é maior que 3 não tem
  significado.

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Nomenclatura para Aços
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Classificação SAE dos aços ao carbono e de baixa
liga

• SAE 5XXX aço-Cromo
• SAE 51XX aço com Cr entre 0,70 e 1,20
• SAE 6XXX aço-Cromo-Vanádio
• SAE 61XX aço com Cr entre 0,70 e 1,00 e com
  0,10 de V
• SAE 7XXX aço-Cromo-Tungstênio
• SAE 8XXX aço-Níquel-Cromo-Molibdênio
• SAE 81XX aço com Ni entre 0,20 e 0,40, com Cr
  entre 0,30 e 0,55 e com Mo entre 0,08 e 0,15
• SAE 86XX aço com Ni entre 0,30 e 0,70, com Cr
  entre 0,40 e 0,85 e com Mo entre 0,08 e 0,25
• SAE 87XX aço com Ni entre 0,40 e 0,70, com Cr
  entre 0,40 e 0,60 e com Mo entre 0,20 e 0,30
• SAE 92XX aço-Silício-Manganês
• SAE 92XX aço com Si entre 1,80 e 2,20 e com
  Mn entre 0,70 e 1,00
• SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX aço-Níquel-Cromo-Mo
  libdênio
• SAE 93XX aço com Ni entre 3,00 e 3,50, com Cr
  entre 1,00 e 1,40 e com Mo entre 0,08 e 0,15
• SAE 94XX aço com Ni entre 0,30 e 0,60, com Cr
  entre 0,30 e 0,50 e com Mo entre 0,08 e 0,15
• SAE 97XX aço com Ni entre 0,40 e 0,70, com Cr
  entre 0,10 e 0,25 e com Mo entre 0,15 e 0,25
• SAE 98XX aço com Ni entre 0,85 e 1,15, com Cr
  entre 0,70 e 0,90 e com Mo entre 0,20 e 0,30
• Apesar da classificação SAE ser bastante extensa
  e completa, conforme mostrado no extrato
  apresentado, muitos aços comumente usados não se
  enquadram nela, devido aos elementos de suas
  ligas não estarem dentro das faixas previstas
  nesta classificação.
• Obtido em "http//pt.wikipedia.org/wiki/Classifica
  C3A7C3A3o_SAE"

• SAE 1XXX aço-Carbono
• SAE 10XX aço-carbono simples (outros elementos
  em porcentagens desprezíveis, teor de Mn de no
  máximo 1,0)
• SAE 11XX aço-carbono com S (Enxofre)
• SAE 12XX aço-Carbono com S e P (Fósforo)
• SAE 13XX aço com 1,6 a 1,9 de Mn (Manganês)
  (aço-Manganês)
• SAE 14XX aço-Carbono com 0,10 de Nb (Nióbio)
• SAE 15XX aço-Carbono com teor de Mn de 1,0 a
  1,65 (aço-Manganês)
• SAE 2XXX aço-Níquel
• SAE 23XX aço com Ni entre 3,25 e 3,75
• SAE 25XX aço com Ni entre 4,75 e 5,25
• SAE 3XXX aço-Níquel-Cromo
• SAE 31XX aço com Ni entre 1,10 e 1,40 e com
  Cr entre 0,55 e 0,90
• SAE 32XX aço com Ni entre 1,50 e 2,00 e com
  Cr entre 0,90 e 1,25
• SAE 33XX aço com Ni entre 3,25 e 3,75 e com
  Cr entre 1,40 e 1,75
• SAE 34XX aço com Ni entre 2,75 e 3,25 e com
  Cr entre 0,60 e 0,95
• SAE 4XXX aço-Molibdênio
• SAE 40XX aço com Mo entre 0,20 e 0,30
• SAE 41XX aço com Mo entre 0,08 e 0,25 e com
  Cr entre 0,40 e 1,20
• SAE 43XX aço com Mo entre 0,20 e 0,30, com Cr
  entre 0,40 e 0,90 e com Ni entre 1,65 e 2,00

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Noções do diagrama Fe C e das fases que se
formam
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LFe3C
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FERRO PURO

• FERRO ? FERRITA
• FERRO ? AUSTENITA
• FERRO ? FERRITA ?
• TF 1538 ?C
• Nas ligas ferrosas as fases ?, ? e ? FORMAM
  soluções sólidas com Carbono intersticial

CARBONO
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Ferro Puro /Formas Alotrópicas

• FERRO ? FERRITA
• Estrutura ccc
• Temperatura existência até 912 ?C
• Fase Magnética até 770 ?C (temperatura de Curie)
• Solubilidade máx. do Carbono 0,0218 a 727 ?C e
  0,008 a T ambiente.

• FERRO ? AUSTENITA
• Estrutura cfc (tem posições intersticiais)
• Temperatura existência 912 -1394?C
• Fase Não-Magnética
• Solubilidade máx. do Carbono 2,11 a
  
  1148?C

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Sistema Fe-Fe3C

• Ferro Puro até 0,02 de Carbono (727ºC)
• Aço 0,02 até 2,11 de Carbono
• Ferro Fundido 2,11- 4,5 de Carbono
• Fe3C (CEMENTITA) Forma-se quando o limite de
  solubilidade do carbono é ultrapassado (A
  cementita possui 6,7 de C)

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PONTOS IMPORTANTES DO SISTEMA Fe-Fe3C (EUTETÓIDE)

• LIGA EUTETÓIDE
• Austenita FASE ? (FERRITA) Cementita
• Temperatura 727 ?C
• Teor de Carbono 0,77
• Aços com 0,02-0,77 de C são chamadas de aços
  hipoeutetóides
• Aços com 0,77-2,1 de C são chamadas de aços
  hipereutetóides

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MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE
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MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE RESFRIADO
LENTAMENTE
Somente Perlita
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MICROESTRUTURAS /HIPOEUTETÓIDE Supondo
resfriamento lento para manter o equilíbrio

• Teor de Carbono 0,002- 0,77
• Estrutura
• Ferrita Perlita
• As quantidades de ferrita e perlita variam
  conforme a
• de carbono e podem ser determinadas pela
  regra da alavanca
• Partes claras ?ferrita pró eutetóide ou ferrita
  primária

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MICROESTRUTURA DOS AÇOS BAIXO TEOR DE CARBONO
AÇO COM 0,2C
Ferrita Perlita
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MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR DE CARBONO
RESFRIADOS LENTAMENTE
AÇO COM 0,45C
Ferrita Perlita
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MICROESTRUTURAS /HIPEREUTETÓIDE Supondo
resfriamento lento para manter o equilíbrio

• Teor de Carbono 0,77 - 2,11
• Estrutura
• cementita Perlita
• As quantidades de cementita e perlita variam
  conforme a de carbono e podem ser determinadas
  pela regra da alavanca
• Partes claras ? cementita próeutetóide.

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Micrografia de um aço contendo 1,4 de
carbonocementita clara - perlita escura
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