AS LIGAS METÁLICAS

FÁBIO FERREIRA FERNANDES JULIANA BRANDÃO RODRIGUES MARCO CARLOS RAMOS DA SILVA NORBERTO PIRES SHEILA ALEXANDRE ROCHA DA SILVA

LIGAS METÁLICAS

Aços de Baixa Liga

            Seminário apresentado ao curso de

Engenharia de Produção, 4º semestre, com a finalidade de expandir os

conhecimentos na matéria de Ciência dos Materiais, sob a orientação do

Prof. Hare Kumaichionga de Jesus.

TANGARÁ DA SERRA – MT

2013

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UNIC – UNIVERSIDADE DE CUIABÁ

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

FÁBIO FERREIRA FERNANDES

JULIANA BRANDÃO RODRIGUES

MARCO CARLOS RAMOS DA SILVA

NORBERTO PIRES

SHEILA ALEXANDRE ROCHA DA SILVA

LIGAS METÁLICAS

Aços de Baixa Liga

Introdução

Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os custos de produção.  Entre esses metais esta o aço, uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Os aços diferenciam-se entre si pela forma, tamanho e uniformidade dos grãos que o compõem e, é claro, por sua composição química. Esta pode ser alterada em função do interesse de sua aplicação final, obtendo-se através da adição de determinados elementos químicos.

 Aço Baixa Liga

São aços com adição intencional de pequenos teores (1,5% - 5,0%) de outros elementos de liga como, por exemplo, Manganês, Silício, Níquel, Cromo, Cobre, Molibdênio e Vanádio, visando obtenção de propriedades diferenciadas.

 Composição Química

A soma dos teores dos elementos de liga não ultrapassa 5%.

Elementos de Ligas Mais Comuns

Basicamente, os principais elementos de liga empregados atualmente são o cobre, chumbo, fósforo, cromo, silício, níquel, manganês, vanádio, molibdênio, boro, entre outros, em combinações específicas.

Características

• Cromo (Cr) – Resistência ao desgaste, bem como a temperabilidade aos aços, reduz a velocidade crítica de resfriamento. A adição de cromo também torna mais fina a granulação dos aços, aumentando desse modo a sua resistência;

• Níquel (Ni) – Aumenta a resistência ao impacto (2 – 5%) e diminui a velocidade de resfriamento;
• Cobalto (Co) – Melhora a dureza à quente;
• Cobre (Cu) – É usado para retardar a velocidade de corrosão do aço;
• Chumbo (Pb): É usado nos aços "corte livre" em percentuais de 0,20 à 0,50%. Em virtude de sua distribuição homogênea e fina, é empregado para melhorar a usinabilidade dos aços.
• Molibdênio (Mo) - Influência favoravelmente a dureza e a resistência a quente;
• Vanádio (V) - confere aos aços uma insensibilidade ao superaquecimento, melhorando suas características de forjamento e usinagem;
• Fósforo (P) – Gera fragilidade à frio (0,04% - 0,025% no máximo), aumenta a resistência dos aços baixo carbono;
• Silício (Si) – Tem efeito similar ao níquel, melhora as propriedades de resistência com pouca perda de ductibilidade, melhora a resistência à oxidação;
• Boro (B) – agente endurecedor poderoso (0, 001% - 0, 003%)

Aplicações

   A grande gama de aplicações dos aços se deve ao baixo custo de obtenção, associado à grande versatilidade de propriedades Os aços-liga, por apresentarem propriedades distintas podem ser encontrados em praticamente todos os segmentos industriais, desde a construção civil até a construção naval, passando pela indústria petrolífera, automobilística e aeronáutica. São utilizados na confecção de peças (engrenagens, eixos, parafusos, porcas, rolamentos), ferramentas (pás, martelos, serras, matrizes, punções) ou estruturas (pontes, edifícios, tanques).

Forma de Processamento

    Por processamento entende-se o tipo de operação que se executa sobre o aço visando mudar e/ou a estrutura. Os processamentos que visam impor uma forma são a conformação mecânica (a frio ou a quente, tal como a laminação, extrusão, trefilação), a fundição e a consolidação por sinterização (metalurgia do pó). Os processamentos que visam alterar a estrutura são os tratamentos térmicos, tais como recozimento, normalização, recristalização, coalescimento e a têmpera (e revenimento). O processamento altera a microestrutura do aço e, portanto, afeta as propriedades.

Especificações

• Baixas temperaturas – usadas em temperaturas inferiores a -45°C (limite do aço carbono)
• Alta Corrosão – serviços onde o fluido é corrosivo, mesmo quando em temperaturas da faixa usual de trabalho do aço carbono, por possuírem maior resistência à corrosão.
• Sem contaminação – serviços onde não pode haver contaminação, tais quais dos produtos da área alimentícia e farmacêutica.
• Segurança – serviços com fluidos perigosos (tóxicos, inflamáveis, explosivos, etc.)

            Qualidade

• Placas

• Barras laminadas a quente

• Arames

• Barras acabadas a frio

• Tubos para oleodutos

• Produtos tubulares para campos petrolíferos

• Produtos tubulares especiais

Grupos de classificação

Aço-Manganês	13xx: Mn 1.75%
Aços-Níquel	23xx: Ni 3.50% 25xx: Ni 5.00%
Aços Níquel-Cromo	31xx: Ni 1.25%; Cr 0.65 E 0.80% 32xx: Ni 1.75%; Cr 1.07% 33xx: Ni 3.50%; Cr 1.50% E 1.57% 34xx: Ni 3.00%; Cr 0.77%
Aços-Molibdênio	40xx: Mo 0.20 E 0.25% 44xx: Mo 0.40 E 0.52%
Aços Cromo-Molibdênio	41xx: Cr 0.50, 0.80 E  0.95%; Mo 0.12 , 0.20 , 0.25 E 0.30%
Aços Níquel-Cromo-Molibdênio	43xx: Ni 1.82%; Cr 0.50 E 0.80%; Mo 0.25% 43BVxx: Ni 1.82%; Cr 0.50; Mo 0.12 E 0.25%; V 0.03 Min 47xx: Ni 1.05%; Cr 0.45%; Mo 0.20 E 0.35% 81xx: Ni 0.30%; Cr 0.40%; Mo 0.12% 86xx: Ni 0.55%; Cr 0.50%; Mo 0.20% 87xx: Ni 0.55%; Cr 0.50%; Mo 0.25% 88xx: Ni 0.55%; Cr 0.50%; Mo 0.35% 93xx: Ni 3.25%; Cr 1.20%; Mo 0.12% 94xx: Ni 0.45%; Cr 0.40%; Mo 0.12% 97xx: Ni 0.55%; Cr 0.20%; Mo 0.20% 98xx: Ni 1.00%; Cr 0.80%; Mo 0.25%
Aços Níquel-Molibdênio	46xx: Ni 0.85 E 1.82%; Mo 0.20 E 0.25% 48xx: Ni 3.50%; Mo 0.25%
Aços-Cromo	50xx: Cr 0.27, 0.40, 0.50 E 0.65% 51xx: Cr 0.80, 0.87, 0.92, 0.95, 1.00 E 1.05% 50xxx: Cr 0.50%; C 1.00% Min 51xxx: Cr 1.02%; C 1.00% Min 52xxx: Cr 1.45%; C 1.00% Min
Aços Cromo-Vanádio	61xx: Cr 0.60, 0.80 E 0.95% ; V 0.10 E 0.15%
Aços Cromo-Tungstênio	72xx: W 1.75 ; Cr 0.75%
Aços Silício-Manganês	92xx: Si 1.40 E 2.00%; Mn 0.65, 0.82 E 0.85% ; Cr 0 E 0.65%
Aços-Boro	XxBxx: B Denota Aço Ao Boro
Aços Ao Chumbo	XxLxx: L Denota Aço Ao Chumbo
Aços-Vanádio	XxVxx: V Denota Aço Ao Vanádio

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