Title: MATERIAIS
1MATERIAIS
- São classificados em
- Metálicos
- Cerâmicos
- Poliméricos
- Compósitos
2Materiais 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...
3(No Transcript)
4LIGAS FERRO-CARBONO
0ltClt2
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
5Classificação 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...)
6CLASSIFICAÇÃO 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)
7Classificação 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
8Classificação 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)
9- 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).
10Entidades 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
11Segundo 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
12Segundo 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.
13Nomenclatura para Aços
14Classificação 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
15Noções do diagrama Fe C e das fases que se
formam
16LFe3C
16
17FERRO PURO
- FERRO ? FERRITA
- FERRO ? AUSTENITA
- FERRO ? FERRITA ?
- TF 1538 ?C
- Nas ligas ferrosas as fases ?, ? e ? FORMAM
soluções sólidas com Carbono intersticial
CARBONO
17
18Ferro 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
18
19Sistema 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)
19
20PONTOS 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
20
21MICROESTRUTURAS / EUTETÓIDE
21
22MICROESTRUTURA DO AÇO EUTETÓIDE RESFRIADO
LENTAMENTE
Somente Perlita
22
23MICROESTRUTURAS /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
23
24MICROESTRUTURA DOS AÇOS BAIXO TEOR DE CARBONO
AÇO COM 0,2C
Ferrita Perlita
24
25MICROESTRUTURA DOS AÇOS MÉDIO TEOR DE CARBONO
RESFRIADOS LENTAMENTE
AÇO COM 0,45C
Ferrita Perlita
25
26MICROESTRUTURAS /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.
26
27Micrografia de um aço contendo 1,4 de
carbonocementita clara - perlita escura
2828
2929