metais nao ferrosos
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METAIS NÃO FERROSOS
INSTITUTO SUPERIOR DE TRANSPORTES E COMUNICAÇÕES
METAIS NÃO FERROSOSSão metais não ferrosos todos aqueles metais
que não contêm ferro, ou em que neles o ferro surge apenas em pequenas quantidades, como elemento de liga.
Os metais não ferrosos mais comum são:o Alumínio;o Cobre;o Magnésio;o Níquel;o Titânio, etc.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
PORQUE OS METAIS NÃO FERROSOS?
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
Todo isso encontramos nos metais não ferrosos.
Porém, muitas vezes, o tipo de trabalho a ser realizado ou o produto a ser fabricado exige propriedades que os metais ferrosos não possuem, ou necessitam que sejam melhoradas.São propriedades como a resistência à corrosão, a baixa densidade, a condutibilidade elétrica ou térmica, a resistência mecânica, a ductilidade e a facilidade de ser fundido.
De ponto de vista estrutural e econômico, nenhum metal se compara ao aço, ao aço-liga ou ao ferro fundido.
PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS NÃO FERROSOS
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
•Resistência à corrosão;
•Resistência ao desgaste;
•Resistência a altas temperaturas;
•Baixa densidade;
•Alta condutividade .
São em geral mais carasque as ligas ferrosas
PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS NÃO FERROSOS (Cont.)
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
MgAl
Ti
Metais nobres
(Au, Pt, Ag)
TaPbCu
SnNi
Co
Resistência à corrosão
Resistência a altas temperaturas
Baixa densidade
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
Metais não ferrosos
Ligas leves
Ligas Al Ligas Mg
Ligas BeLigas Ti
Ligas Cu
Bronzes
Cu-NiLatões
Ligas para altas temper.
Ligas baixo ponto de fusão
Ligas Refractárias
NiPb, Sn, Zn Mo, Ta, W, Nb
CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS METÁLICAS NÃO FERROSAS
APLICAÇÕES DOS METAIS NÃO FERROSOS
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
Trocadores de calor
Válvulas
Bombas
Pistões e eixos de manivela
Engrenagens
Aplicações dos metais
não ferrosos
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
COBRE E SUAS LIGAS
COBRE
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
O cobre é um material puro e natural de cor vermelho, que apresenta ponto de fusão correspondente a 1.083ºC e densidade correspondente a 8,96 g/cm3 (a 20ºC), sendo, após a prata, o melhor condutor de calor e eletricidade. A sua estrutura cristalina é cúbica de faces centradas, e ele pode ser utilizado tanto na forma pura como combinado com outros metais formando ligas.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE COBRE
As principais propriedades de cobre são:• baixa dureza,• alta ductilidade,• alta condutibilidade térmica e elétrica,• boa resistência à corrosão,• boa resistência à água doce e água do
mar,• boa deformabilidade,• pode ser usinado e trabalhado a quente ou
a frio para a produção.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
PROCESSO DE OBTENÇÃOOs minerais de cobre podem dividir-se em três grupos distintos. Os minerais primários, que estão depositados a grande
profundidade e têm origem ígnea, de que são exemplo a bornite, calcopirite, enargite e outros.
O segundo grupo é composto por minerais de cobre oxidado resultantes da erosão de sulfuretos de cobre. Neste grupo destacam-se os minerais cuprite, malaquite, azurite e crisocola.
O terceiro grupo é constituído por minerais resultantes da erosão de sulfuretos de cobre, tais como a calcocite e a covelite.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
PROCESSO DE OBTENÇÃO (Cont)
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
PRINCIPAIS LIGAS DE COBRE
COBRE
CUPRONIQUEL
LATÃO
BRONZE
+Sn
+Zn
+Ni
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Tratamentos Térmicos das Ligas de Cobre
Latões Recozimento a baixa temperatura Recozimento para homogeneização e recristalização Têmpera e Revenido
Bronzes Recozimento Solubilização Precipitação Encruamento Têmpera e Revenido
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
DIAGRAMA DE ESTADO DE LATÃO
Alfa (a) - Ocorre entre 0 e 39% de zinco, possui estrutura cúbica de faces centradas (CFC) o que lhe garante alta ductilidade.
Beta (ß) - átomos de cobre e zinco posicionados aleatoriamente nos vértices ou nos centros de uma célula unitária em uma estrutura cúbica de corpo centrado (CCC).
Beta-linha (ß’) - Fase intermediária (CuZn) que ocorre com 45-49,7% de Zn a 454-468°C e 46,6-50,6% a 200°C. Esta fase possui maior condutividade elétrica que a fase.
Gama (γ) - também fase intermediária (Cu5Zn8). Esta é a fase que apresenta maior dureza e consequentemente é a mais frágil.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
DIAGRAMA DE ESTADO DE BRONZE
Fase α - Estrutura CFC, ocorre até 36% de estanho em peso e apresenta bastante ductilidade. Fase ß - Solução sólida cúbica de faces centradas. Fase intermediária com dureza superior a fase α.
Fase γ - Solução sólida cúbica de corpo centrado com 275 de Sn. Fase intermediária.
Fase δ - Composto intermetálico cúbico de corpo centrado, que possui elevada dureza e portanto é um composto muito frágil.
Fase ε - Fase intermediária. Ocorre entre 36,5 a 38% de Sn. Esta fase é dificilmente encontrada conseguida, pois requer resfriamento muito lento.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
Aplicações do cobre e suas ligas
O cobre é largamente utilizado em• indústrias elétricas para fabricação de fios, cabo,
barras e placas;• indústrias de decoração como medalhas, moedas,
jóias;• na construção civil em tubulações de água, vapor
e óleo;• na indústria bélica como cartuchos para munição;• em tubulações para usos específicos, indutores,
cunhagem, etc.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
CHUMBO E SUAS LIGAS
CHUMBO
O chumbo é um metal tóxico, pesado de cor acinzentada, que apresenta ponto de fusão correspondente a 327ºC e densidade correspondente a 11,3g/cm3. É o mais mole dos metais pesados.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO CHUMBO
As principais características do chumbo são:•resistência à água do mar e aos ácidos;•alta densidade;•flexibilidade;•alto coeficiente de expansão térmica;•boa resistência à corrosão;•bom condutibilidade elétrica;•não é magnético;•mau condutor de calor;•oxida-se com facilidade em contato com o ar.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
ELEMENTOS DE LIGA DO CHUMBO-Suas Influências e Aplicações
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
Aplicações do chumbo e suas ligas
•isolante acústico e amortecedor de vibrações;•juntas para vedação;•ligas para fabricação de mancais;•gaxetas e arruelas;•fabricação de baterias.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
NIQUEL E SUAS LIGAS
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
NIQUEL
O níquel tem uma estrutura cúbica de faces centradas, não havendo mudança de fase desde a temperatura ambiente até a sua temperatura de fusão.
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
O níquel, cujo símbolo químico é Ni e ponto de fusão correspondente a 1452ºC, também faz parte do grupo dos metais mais antigos conhecidos e usados pelo homem.
NIQUEL
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
Devido ao alto custo, os metais não ferrosos e suas respectivas ligas têm uso limitado a aplicações especiais, no caso do níquel, por exemplo, as ligas custam de vinte a cem vezes mais que os aços inoxidáveis. São aplicações que precisam de características como alta resistência à corrosão e ao calor.
ELEMENTOS DE LIGA DE NIQUEL-Suas Influências e Aplicações
METAIS NÃO FERROSOS E SUAS LIGAS
APLICAÇÕES GERAIS
turbinas de aeronaves: câmaras de combustão, parafusos, lâminas, etc.
aplicações médicas: próteses, usos odontológicos, etc.
indústrias químicas e petroquímicas: bombas, válvulas, ventiladores de ar, parafusos, etc.
tratamento de metais: ferramentas e matrizes para trabalho a quente, etc.
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FIM