NÍQUEL E SUAS PRINCIPAIS LIGAS

UNIVERSIDADE POSITIVO

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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

NÍQUEL E SUAS PRINCIPAIS LIGAS

PROFESSOR: ADRIANO KANTOVISCKI

CURITIBA

2018

FERNANDO ALAN DE SOUZA - 1809689

FERNANDO MATEOS - 1714517

GABRIELLY YUMI YAMAKAWA - 1617359

NÍQUEL E SUAS PRINCIPAIS LIGAS

Trabalho apresentado à disciplina de Tecnologia dos Materiais como requisito parcial para obtenção de aprovação do 3° bimestre do curso de graduação Engenharia de Produção na Universidade Positivo.

Professor: Adriano Kantoviscki.

CURITIBA

2018

RESUMO

Dentro do universo da engenharia dos materiais, o níquel se destaca pela sua versatilidade na sua utilização em ligas metálicas, aumentando sua resistência mecânica e a corrosão. Sendo usado em diversas áreas da engenharia, como naval, aeroespacial e química. Este trabalho tem objetivo explorar os estudos dos aspectos gerais do metal, como suas ligas, sua produção e funções e compreender seu papel dentro das engenharias e suas aplicações.

Palavras-chave: Níquel; engenharia; produção; metal.

ABSTRACT

Within the universe of materials engineering, nickel stands out for its versatility in its use in metal alloys, increasing its mechanical strength and corrosion. Being used in several areas of engineering, such as naval, aerospace and chemistry. This work aims to explore the studies of the general aspects of the metal, such as its alloys, its production and functions and to understand its role within the engineering and its applications.

Key words: Nickel; engineering; production; metal

Sumário

1.        INTRODUÇÃO        6

2.        OBJETIVO        6

3.        DESENVOLVIMENTO        6

3.1        PRODUÇÃO DO MATERIAL        6

3.2        PRINCIPAIS PROPRIEDADES        8

3.3        PRINCIPAIS APLICAÇÕES E USO        8

3.4        LIGAS MAIS COMUNS        8

4.        REFERÊNCIAIS        10

1. INTRODUÇÃO

O níquel se apresenta como um metal de transição que apresenta coloração branco prateado, similar em muitos aspectos ao metal ferro, porém com uma boa resistência à oxidação e à corrosão. É utilizado principalmente na melhoria de resistência mecânica a altas temperaturas, resistência à corrosão e outras propriedades, para uma ampla faixa de ligas ferrosas e não-ferrosas. Outras propriedades que se destacam são: condutividades térmica e elétrica, como também uma excelente propriedade magnética, propriedades que fazem do níquel e suas ligas, metais bastante valiosos. A maior parte de sua produção mundial é destinada para a produção de aço inoxidável. O níquel puro possui densidade de 8,9 g/cm³, ponto de fusão 1453 ºC, ponto de ebulição de 2910 ºC, estrutura cristalina cúbica de face centrada (CFC), condutividade térmica na ordem de 0,089 (W/mm²)/(ºC/mm). Possui variadas aplicações, desde um simples material de cozinha até material de construção para trilhos de trem, seja ele na sua forma puro ou em ligas metálicas. Esse elemento também é muito dúctil e maleável. O maior produtor do elemento é a Indonésia, o Brasil é somente o 7º produtor mundial, no entanto, a maior empresa produtora do elemento é a empresa brasileira VALE que em 2014 ultrapassou a produção da empresa russa Norilsk Nickel (NORNICKEL).

1. OBJETIVO

Esse estudo propõe a busca do conhecimento das características e processos de extração, produção, tratamento e aplicação do elemento Níquel, assim como ligas no qual compõe e faz parte. Também é proposto a fácil interpretação dos dados adquiridos em nossas pesquisas para atuais e futuros estudos.

1. DESENVOLVIMENTO

1. PRODUÇÃO DO MATERIAL

Dificilmente alguém que não se aprofundou nos estudos a respeito do elemento níquel saberia dizer o quão difícil é para encontrar e extraí-lo da natureza. Há aproximadamente 1 bilhão de anos, o magma subiu em direção a crosta terrestre, conforme se afastou do núcleo da terra, ele foi esfriando através de milhões de anos, formando assim o que hoje chamamos de depósitos de minério. Para encontrar esses depósitos, muito dinheiro é investido, vôos, perfurações e testes de laboratórios. Primeiramente vôos são feitos sobre locais onde há uma alta probabilidade de que exista chances de encontrar o minério, essas aeronaves são equipadas com instrumentos para detectar anomalias na crosta terrestre, muitas vezes os equipamentos encontram essas anomalias que mais tarde são identificadas como dutos, detritos de construções e outras coisas que são enterradas por nós mesmos. Apenas uma em cada 10.000 anomalias detectadas são úteis e apenas uma em 100.000 são reservas que valem a pena ser mineradas. Quando uma dessas reservas é encontrada, uma equipe especializada é enviada até o local para perfurar a terra e colher amostras para verificar que tipos de mineral realmente há no local, se for verificada a existência do níquel (nesse caso) na potencial reserva, equipes de engenheiros e outros especialistas se encarregarão de perfurar a terra aproximadamente 400m de profundidade em túneis que medem 5m de diâmetro e 1,5km de comprimento até o local desejado. Normalmente o processo de extração é feito em três estágios, após serem feitos os túneis uns sobre outros, por onde passarão os caminhões e equipamentos, pequenos dutos são feitos para ligar esses túneis que então são carregados com explosivos em determinados pontos para remover o minério que fica nas camadas de terra entre os túneis feitos, os explosivos são ativados e as máquinas levam esses detritos até a superfície. As lacunas que foram feitas pelas explosões são então preenchidas com concreto e pedras para evitar que possam haver desmoronamentos nos locais de mineração. Os detritos que foram levados à superfície são então processados, nesse processo eles são esmagados várias vezes para reduzir consideravelmente de tamanho, então o material segue para moinhos onde é triturado até ficar como areia de praia, nesse momento água é acrescentada aos moinhos para formar uma espécie de pasta, no processo seguinte essa pasta é encaminhada para tonéis onde o níquel será separado do resto dos materiais por reações químicas, depois disso o material é filtrado e então obtemos as concentrações de níquel, por último essas concentrações serão fundidas e refinadas para que se possa obter 99,9% de pureza.

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