Ligas metálicas ferrosas - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
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Maraca1 de Março de 2013

Ligas metálicas ferrosas - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

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Apostilas sobre o estudo das ligas metálicas, finalidades, divisão das ligas ferrosas de acordo com o teor de carbono.
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LIGAS METÁLICAS FERROSAS

Ligas metálicas é a união de dois ou mais elementos, sendo que pelo menos um seja metal. Essa união dá origem a um material com propriedades metálicas. As ligas muitas vezes acabam sendo mais eficazes que os metais puros. Por exemplo, o ferro puro oxida facilmente com o ar, já uma liga de ferro, carbono, cromo e níquel tem como propriedade principal não enferrujar, ou seja, é uma liga de aço inoxidável.

Além de ser superior às propriedades de um metal puro, outro fator que influenciou de modo muito significativo para a criação das ligas metálicas foi o valor, já que uma liga metálica tem um preço bem inferior ao do metal puro.

As ligas metálicas possuem diversas finalidades. Praticamente todos os tipos de indústria as utilizam, destacando-se dentre elas a indústria aeronáutica, automotiva, construção civil e petroquímica. Essa ultima contribui muito para a criação e desenvolvimento de ligas, uma vez que tem como característica um processo muito agressivo, contínuo e perigoso o que exige materiais mais confiáveis, resistentes e baratos e todas essas características são encontradas nas ligas metálicas.

Sabendo que as ligas metálicas são dividas em ferrosas e não ferrosas, neste trabalho será considerado apenas as ligas metálicas ferrosas.

Ligas ferrosas são ligas que possuem como elemento principal da sua constituição o ferro (Fe), por esse motivo possuem uma tendência maior a sofrer corrosão. Dentre as ligas metálicas, as ligas ferrosas são as mais utilizadas, devido sua facilidade de obtenção e versatilidade, no sentido em que elas podem ser adaptadas para possuir uma ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas.Suas limitações devem-se à densidade relativamente elevada,condutividade relativamente baixa e baixa resistência à corrosão.

Divisão das ligas ferrosas de acordo com o teor de carbono:

Os aços possuem teor de carbono inferior a 2,11%C. Logo, os ferros fundidos possuem valores superiores de carbono.

A principal liga ferrosa é o aço: liga constituída de ferro e carbono. As propriedades dessa liga são influenciadas pelo teor de carbono presente.Quanto maior o teor de carbono:

● maior será a dureza, a resistência mecânica e a resistência ao desgaste;

● menor será a ductilidade e a tenacidade.

O aço baixo carbono possui no máximo 0,30% de carbono. Entre as suas aplicações típicas

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estão as chapas automobilísticas, perfis estruturais e placas utilizadas na fabricação detubos, construção civil, pontes e latas de folhasde-flandres.

O aço médio carbono possui de 0,30 a 0,60% de carbono. São utilizados em rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens,virabrequins e outras peças de máquinas que necessitam de elevadas resistências mecânica e ao desgaste e tenacidade.

O aço alto carbono possui de 0,60 a 1,00% de carbono. Tem grande aplicação em talhadeiras,folhas de serrote, martelos e facas.

Ainda se referindo à aços, existem os aços-liga, que contém quantidades específicas de elementos de liga diferentes daqueles normalmente utilizados nos aços comuns.Estas quantidades são determinadas com o objetivo de promover mudanças nas propriedades físicas e mecânicas que permitam ao material desempenhar funções específicas.Os aços-liga costumam ser designados de acordo com o(s) seu(s) elemento(s) predominante(s), como por exemplo, aço- níquel,aço-cromo e aço-cromo-vanádio.

O ferro fundido é uma liga de ferro em mistura eutética com elementos à base de carbono e silício.

O ferro fundido cinzento é o mais comum, devido às suas caracteristicas como baixo custo (em geral é fabricado a partir de sucata) e é utilizado em larga escala pela indústria de máquinas e equipamentos, indústria automobilística, ferroviária, naval e outras.

O ferro fundido branco é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência a abrasão e na fabricação de equipamentos para a moagem de minérios, pás de escavadeiras e outros componentes similares.

O ferro fundido nodular possui caracteristicas que o aproximam do aço. É utilizado na indústria para a confecção de peças que necessitem de maior resistência a impacto em relação aos ferros fundidos cinzentos, além de maior resistência à tração e resistência ao escoamento, característica que os ferros fundidos cinzentos comuns não possuem à temperatura ambiente.

O ferro fundido maleável é utilizado em conexão para tubulações, sapatas de freios, caixas de engrenagens, cubos de rodas, bielas,alças de caixões.

O ferro fundido vermicular,nos últimos anos, vem sendo matéria-prima na fabricação de protótipos e blocos de motores de carros de corrida e, mais recentemente,na fabricação de motores a diesel substituindo o ferro fundido cinzento que até então era tradicionalmente utilizado.

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