LIGAS METÁLICAS E COMPÓSITOS - CONCEITO, CARACTERÍSTICAS E USOS NA ÁREA DA CONSTRUÇÃO CIVIL REATIVIDADE E CARACTERÍSTICAS DO SÓDIO, COBRE, MAGNÉSIO, FERRO E ALUMÍNIO

Ligas Metálicas

Ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas, sendo pelo menos um de seus componentes, um metal. Grande parte destes materiais possuem características como maior dureza, condutividade elétrica, condutividade térmica, brilho, resistência mecânica. Sua formação se dá pelo aquecimento conjunto de metais até que atinjam seu ponto de fusão. Em seguida, deixa-se a mistura esfriar até solidificar-se.

As ligas metálicas podem ser classificadas em basicamente dois tipos de ligas: ligas ferrosas e ligas não ferrosas. As ligas ferrosas são aquelas onde o ferro é constituinte principal. São extremamente versáteis, podem ser adaptadas para possuir uma ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas. A desvantagem dessas ligas é que elas são muito suscetíveis à corrosão. Alguns exemplos são aços e ferro fundido.

Aços podem conter concentrações apreciáveis de outros elementos de liga. As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, que é normalmente inferior a 1%. Aços com baixo teor de carbono contem geralmente menos que 0,25% de C. como conseqüência essas ligas são moles e fracas, porém possuem uma ductilidade e uma tenacidade excepcionais, além disso, são usináveis, soldáveis e, dentre todos os tipos de aço, são os mais baratos de serem produzidos. Aplicações típicas para este tipo de liga incluem chapas usadas em tubulações e edificações.

Aços com médio teor de carbono possuem concentrações de carbono aproximadamente de 0,25 e 0,60% de carbono. Aços com alto teor de carbono apresentam em média uma concentração de carbono e 0,60 a 1,4%. São mais duros, mais resistentes e, porem, os menos dúcteis dentre todos os aços de carbono. A construção civil aplica o aço em vários locais e para diversos usos; pode estar presente como parte das obras ou como material principal. O sistema construtivo em aço permite liberdade no projeto de arquitetura, maior área útil, flexibilidade, compatibilidade com outros materiais, menor prazo de execução, racionalização de materiais e mão-de-obra, alívio de carga nas fundações, garantia de qualidade, maior organização nos canteiros de obras e precisão construtiva.

O ferro fundido é outro exemplo de liga metálica. Assim como o aço, é uma liga ferro-carbono, porém, com teor de carbono acima de 2,14%. Os ferros fundidos dividem-se em três tipos principais: cinzento, branco e nodular. O cinzento é o mais comum, devido às suas características como baixo custo (em geral é fabricado a partir de sucata); elevada usinabilidade, alta fluidez na fundição, permitindo a fundição de peças com paredes finas e complexas, e facilidade de fabricação, já que não exige equipamentos complexos para controle de fusão e solidificação. Menos comum que o ferro fundido cinzento, o branco é utilizado em peças em que se necessite elevada resistência à abrasão. Este tipo de ferro fundido não possui carbono livre em sua microestrutura. Neste caso o carbono encontra-se combinado com o ferro, resultando em elevada dureza e elevada resistência a abrasão. Praticamente não pode ser usinado. A peça deve ser fundida diretamente em suas formas finais ou muito próximo delas, a fim de que possa ser usinada por processos de abrasão com pouca remoção de material.

O ferro fundido nodular é uma classe de ferro fundido onde o carbono permanece livre na matriz metálica, porém em forma esferoidal. Este formato do carbono faz com que a ductilidade seja superior, conferindo aos materiais características que o aproximam do aço. A presença das esferas ou nódulos de carbono mantém as características de boa usinabilidade e razoável estabilidade dimensional. Seu custo é ligeiramente maior quando comparado ao ferro fundido cinzento, devido às estreitas faixas de composição químicas utilizadas para este material. Possui boa resistência mecânica à tração, boa ductilidade, boa resistência à compressão.

Ligas não ferrosas são ligas que não possuem como constituinte principal o elemento ferro. Alguns exemplos são o cobre, o bronze e o alumínio. As ligas de cobre mais comuns são os latões, onde o zinco, na forma de uma impureza, é o elemento de liga predominante. Ligas de cobre-zinco com concentrações aproximadamente de 35%p de zinco são relativamente moles, dúcteis e facilmente submetidos à deformação plástica a frio. As ligas de latão que possuem um maior teor de zinco são mais duras e mais resistentes. A construção civil utiliza amplamente este metal em diversas áreas, seja para aquecimentos de água e também refrigeração.

Os bronzes são ligas de cobre com vários outros elementos, incluindo o estanho, alumínio, o silício e o níquel. Essas ligas são relativamente mais resistentes do que os latões, porém ainda possui um elevado nível de resistência a corrosão. Na área da construção civil o bronze é utilizado em tubos flexíveis, válvulas industriais, torneiras, varetas de soldagem, válvulas, buchas, engrenagens, além da confecção de metais sanitários, ferragens e ornatos. Alguns outros exemplos de ligas não ferrosas são as ligas de alumínio, que são caracterizadas por uma densidade relativamente baixa, condutividade elétrica e térmica elevada, e uma resistência à corrosão em alguns ambientes comuns, com a atmosfera ambiente. O alumínio na construção civil é usado como esquadrias, painéis de revestimento, estruturas de alumínio para coberturas, estruturas de alumínio para fechamentos laterais, divisórias, forros, box, utensílios para a construção, entre tantas outras coisas.

Compósitos

São aqueles materiais que possuem pelo menos dois componentes com propriedades físicas e químicas nitidamente distintas em sua composição. Separadamente, os constituintes do compósito mantém suas características porém, quando misturados, formam um composto com propriedades impossíveis de se obter com apenas um deles. Alguns exemplos são metais e polímeros, metais e cerâmicas ou polímeros e cerâmicas. Devido ao peso específico das resinas e das fibras de reforço, os produtos fabricados a partir dos compósitos apresentam um baixo peso específico. Os compósitos apresentam excepcional inércia química, o que permite sua utilização em uma ampla gama de ambientes agressivos quimicamente. Além disso aditivos especiais e resinas específicas estão à disposição dos técnicos para solucionar aplicações que requeiram propriedades além das usuais.

Umidade, vento, sol, oscilações térmicas tem baixa ação prejudicial sobre os compósitos. E quando características não usuais são requeridas, aditivos como protetores de UV, agentes anti-dust, resinas especiais são amplamente utilizáveis. Os compósitos

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