Como Metal

RELATÓRIO 2: PROPRIEDADES MECÂNICAS DO VASILHAME

As propriedades mecânicas do alumínio (material selecionado para confecção do vasilhame). Os valores dessas propriedades mecânicas podem se dividir em dois grupos:

- valores garantidos: parâmetros mecânicos estabelecidos pelas especificações;

- valores típicos: obtidos por meio de dados estatísticos encontrados por ensaios rotineiros, o que garante que este material obedeça as especificações. Abaixo seguem algumas informações técnicas das propriedades mecânicas do alumínio:

Limite de resistência à tração;

Para o alumínio puro recozido esse limite é de aproximadamente 48 Mpa (4,9 kg/mm²).

Vale lembrar que esse limite pode variar de acordo com o tipo da liga, do trabalho a frio e até do tratamento térmico.

Limite de escoamento:

O limite do alumínio puro é de aproximadamente 12,7 Mpa (1,3 kg/mm²). Obs: O alumínio não apresenta um limite de escoamento nítido, por este motivo se utiliza o método off set com taxa de 0,2% como indicado na pesquisa acima).

Dureza:

Não há uma relação direta entre o valor e a dureza e as propriedades mecânicas das várias ligas de alumínio, tanto como o tratamento térmico e o endurecimento por trabalho a frio. Apesar de tudo isso a dureza do alumínio é geralmente mais baixa do que a maioria dos aços.

Módulo de elasticidade ou Modulo de Young:

O módulo de elasticidade do alumínio é de 7030 kg/mm², portanto o modulo de elasticidade do alumínio representa um terço do modulo do aço, e por este motivo há vantagem em utilizar o alumínio, pois sua elevada capacidade de amortecer golpes e reduzir as tensões produzidas pelas variações de temperatura.

Com a análise do material em relação aos dados colhidos chegamos a conclusão que para as aplicações propostas o alumínio se encaixa perfeitamente.

ETAPA 3

Passo 1

1. Quais são as fases presentes no diagrama composição versus temperatura?

R: É necessário apenas localizar o ponto no diagrama de fases e analisar em qual do campo de fases esse ponto se encontra.

Exemplo: Uma liga com composição 60%p Ni-40%p Cu a 1100°C estaria localizada no ponto A da figura; uma vez que esse ponto encontra-se dentro da região α, então apenas a fase α estará presente. Exemplo: uma liga com composição de 35%p Ni-65%p Cu que se encontra a 1250°C (ponto B) consistirá tanto na fase α como na fase líquida.

2. Quais são as características de cada fase?

R: (1) Componentes: São os metais puros ou compostos que compõem uma liga. Exemplo: No latão, os componentes são o Cobre e o Zinco. No Aço, os componentes são o Fe e o Carbeto e Ferro (Cementita, Fe3C).

(2) Soluto: É o elemento ou composto que está presente em menor concentração.

(3) Solvente: É o elemento ou composto que está presente em maior quantidade.

(4) Sistema: Está relacionando a uma série de possíveis ligas que consistem nos mesmos componentes, por exemplo: sistema Ferro-Carbono.

(5) Solução Sólida: Consiste de átomos de dois tipos diferentes; os átomos do soluto ocupam posições intersticiais ou substitutivas no retículo cristalino do solvente, e a estrutura cristalina do solvente é mantida

Passo 2

A obtenção do alumínio é feita a partir da bauxita, um minério que pode ser encontrado em três principais grupos climáticos: o Mediterrâneo, o Tropical e o Subtropical. A produção mundial de bauxita em 2004 foi de 157,4 milhões de toneladas, sendo os principais países produtores Austrália, Brasil, Guiné e Jamaica. Ocupando a 2ª posição no ranking mundial, em 2004, o Brasil produziu 21 milhões de toneladas de bauxita. Possui também a terceira maior reserva mundial de bauxita, cujo potencial é da ordem de 2,5 bilhões de toneladas, concentrada principalmente na região Norte do país (estado do Pará), a qual tem como principal concessionária a empresa Mineração Rio do Norte S.A. A bauxita deve apresentar no mínimo 30% de alumina aproveitável para que a produção de alumínio seja economicamente viável. O processo de obtenção de alumínio primário divide-se em três etapas: Mineração, Refinaria e

Redução, conforme abaixo:

Primeiro passo: A mineração.

Vimos o alumínio aplicado em larga escala na indústria mundial, porém esse metal não é encontrado em seu estado metálico, mas sim como bauxita. E para se conseguir esse material é necessário varias etapas de processamentos até que ele chegue ao estado que o vemos normalmente. O processo da mineração da bauxita, que origina o alumínio, pode ser exemplificado pelos seguintes passos:

1º - Remoção planejada da vegetação e do solo.

2º - Retirada das camadas superficiais do solo como argilas e lateritas.

3º - O beneficiamento onde se inica a britagem, para redução de tamanho, depois vem a lavagem do minério para a retirada do teor da sílica contida na parcela mais fina e por ultimo vem a secagem.

Segundo passo: A refinaria.

A refinaria é a fase do processo que transforma abauxita em alumina calcinada. O procedimento mais utilizado é o Bayer. Esta é primeira etapa até se chegar ao alumínio metálico.

1 º - Dissolução da alumina em soda cáustica.

2º - Filtragem da alumina para se separar o material sólido.

3º - O filtro é concentrado para a cristalização da alumina.

4º - Os cristais são secados e calcinados para elimina a água.

5º - O pó branco de alumínio oura é enviado à redução.