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marcotulio123
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EFEITO DOS ELEMENTOS
DE LIGA NOS AOS
Seleo do processo de fundio
Metal a ser fundido [C. Q.];
Qualidade requerida da superfcie do fundido;
Tolerncia dimensional requerida para o fundido;
Quantidade de peas a produzir;
Tipo de modelo e equipamento de macharianecessrio;
Custo de fabricao do(s) molde(s);
Como o processo de fundio vai afetar o projetodo fundido.
Para comear....
O que so elementos de liga?
So os elementos qumicos formadores das ligas metlicas, que
so materiais de propriedades semelhantes s dos metais e que
contm pelo menos um metal em sua composio.
Ao inoxidvelBronze Alumnio/Titnio
Efeito dos Elementos de Liga nos Aos
De um modo geral, ao introduzir-se elementos de liga nos aos, visam os
os seguintes objetivos:
Alterar as propriedades mecnicas
Aumentar a usinabilidade
Aumentar a temperabilidade
Conferir dureza a quente
Aumentar a capacidade de corte
Conferir resistncia corroso
Conferir resistncia ao desgaste
Conferir resistncia a oxidao
Modificar as caractersticas eltricas e magnticas.
. Melhorar a soldabilidade.
Qual a importncia dos elementos de liga?
atravs da adio de elementos de ligas que podemos obter melhorias
de algumas propriedades como diminuio ou aumento do ponto de fuso,
aumento da dureza, aumento da resistncia mecnica, melhoramento da
soldabilidade, da corroso e/ou de outras caractersticas desejadas de
acordo com o uso em condies de servio especificas.
No decorrer da apresentao ser visto qual o efeito de alguns
elementos de liga nos aos, sejam eles formadores de carbonetos ou no.
Efeito dos elementos de liga nos aos ao carbono
INFLUNCIA DO TEOR DE CARBONO NAS PROPRIEDADES MECNICAS
15
%Cu%Ni
5
%V%Mo%Cr
6
%Mn%C C de eEquivalent
Efeito dos elementos de liga no diagrama de
transformao isotrmica
Com exceo do Cobalto, todos os elementos de liga antes citados
deslocam o diagrama para direita, isto , aumentam a faixa de
temperabilidade do ao.
Diagrama TTT Fe-C Diagrama TTT Fe-C ligado
DIAGRAMA DE TRANSFORMAO ISOTRMICA
Elementos de liga
formadores de
carboneto
Qual a importncia dos carbonetos?
Os carbonetos puros tem sido objeto de muitos estudos em funo
das suas excelentes propriedades qumicas, mecnicas, eltricas e
magnticas.
Os carbonetos encontrados nos aos so denominados de
carbonetos intersticiais, j que o arranjo cristalino pode ser descrito
como um arranjo de tomos metlicos com tomos de carbono
ocupando os interstcios.
Cromo: Forma carbonetos
Tungstnio (w): Forma carbonetos muito duros
Molibdnio:Influncia na estabilizao do carboneto
Vandio: Forma carbonetos
Elementos de liga formadores de carboneto
Cromo
- Aumenta a resistncia corroso e oxidao.
- Aumenta a resistncia altas temperaturas;
Aplicaes:
Aos para construo mecnica.
Aos-ferramenta.
Aos inoxidveis
Produtos para indstria qumica, talheres, vlvulas e peas para fornos,
Ferramentas de corte.
Tungstnio- Forma carbonetos muito duros. - Aumenta a dureza.
- Aumenta a resistncia a altas temperaturas.
Aplicaes: Aos rpidos. Aos ferramentas.
Produtos: Ferramentas de corte.
Broca de ao rpido
Molibdnio- Influncia na estabilizao do carboneto.
- Aumenta a resistncia trao.
- Aumenta a temperabilidade.
- Aumenta resistncia em altas temperaturas.
Aplicaes: Aos-ferramenta. Aos-cromo-nquel. Substituto do
tungstnio em aos rpidos.
Produtos: Ferramentas de corte.
Alicate de ao-cromo-nquelChaves em ao cromo-molibdnio
Vandio- Inibe o crescimento dos gros. - Forma carbonetos.- Aumenta resistncia mecnica e aumenta a resistncia fadiga e
abraso.
Aplicaes: Aos cromo-vandio
Produtos: Ferramentas de corte.
Soquete de ao cromo-vandio
Chave em ao cromo- vandio
Elemento de
Liga
Influncia na
Estrutura
Influncia nas
PropriedadesAplicaes Produtos
Nquel
Refina o gro
Diminui a velocidade
de transformao na
estrutura do ao
Aumento da
resistncia
trao.
Alta ductilidade
Ao para
construo
mecnica.
Ao inoxidvel
Ao resistente a
altas temperaturas
Peas para
automveis.
Utenslios
domsticos.
Caixas para
tratamento trmico
Mangans
Estabiliza os
carbonetos.
Ajuda a criar
microestrutura dura
por meio de tmpera.
Diminui a velocidade
de resfriamento
Aumento da
resistncia
mecnica e
temperabilidade da
pea.
Resistncia ao
choque.
Ao para
construo
mecnica
Peas para
automveis e
peas para uso
geral em
engenharia
mecnica
Importncia de alguns elementos de liga
Elemento de
Liga
Influncia na
Estrutura
Influncia nas
PropriedadesAplicaes Produtos
Cromo
Forma
carbonetos.
Acelera o
crescimento dos
gros.
Aumento da
resistncia
corroso e a
oxidao.
Aumento da
resistncia a
altas
temperaturas
Aos para
construo
mecnica.
Aos-ferramenta.
Aos inoxidveis.
Produtos para
indstria qumica.
Talheres, vlvulas
e peas para
fornos.
Ferramentas de
corte.
Molibdnio
Influncia na
estabilizao do
carboneto.
Melhora a
resistncia
corroso por
pites.
Alta dureza ao
rubro.
Aumento da
resistncia
trao.
Aumento da
temperabilidade.
Aos-ferramenta.
Aos/Cr/N.
Substituto do
tungstnio em
aos rpidos.
Ferramentas de
corte.
Elemento de
Liga
Influncia na
Estrutura
Influncia nas
PropriedadesAplicaes Produtos
Vandio
Inibe o crescimento
dos gros. Forma
carbonetos
Maior resistncia
mecnica. Maior
tenacidade e
temperabilidade.
Resistncia fadiga
e abraso.
Aos
cromo-vandio
Ferramentas de
corte.
TungstnioForma carbonetos
muito duros.
Aumento da dureza.
Aumento da
resistncia a altas
temperaturas.
Aos rpidos.
Aos ferramentas.
Ferramentas de
corte.
Cobalto
Forma carbonetos
(fracamente)
Desloca a curva TTT
para esquerda.
Aumento da dureza.
Aumento da
resistncia trao.
Resistncia
corroso e eroso.
Aos rpidos.
Elementos de liga
em aos
magnticos.
Lminas de
turbina de
motores a jato.
Silcio
Auxilia na
desoxidao.
Auxilia na grafitizao.
Aumenta a fluidez.
Aumento da
resistncia
oxidao em
temperaturas
elevadas. Melhora
da temperabilidade e
da resistncia
trao.
Aos com alto
teor de carbono.
Aos para
fundio em
areia.
Peas fundidas.
Elementos de liga no formadores de carboneto
Silcio
Mangans
Nquel
Cobre
Cobalto
Silcio- Auxilia na desoxidao e na grafitizao.
- Aumenta a fluidez.
- Aumento da resistncia oxidao em temperaturas elevadas.- Melhora da temperabilidade e da resistncia trao.
Aplicaes: Aos com alto teor de carbono. Aos para fundio em
areia.
Produtos: Peas fundidas.
Vlvula redutora de presso com ao silcioChapas de ao silcio
Mangans
- Estabiliza os carbonetos.
- Estabiliza o enxofre como MnS
- Ajuda a criar microestrutura dura por meio de tmpera.
- Diminui a velocidade de resfriamento.
- Aumenta a resistncia mecnica, a temperabilidade da pea e a
resistncia ao choque.
Aplicaes: Ao para construo mecnica.
Produtos: Peas para automveis e peas para uso geral em
engenharia mecnica.
Nquel
- Refina o gro e diminui a velocidade de transformao na estrutura
do ao
- Aumenta da resistncia trao.
Aplicaes: Ao para construo mecnica. Ao inoxidvel, Ao resistente
a altas temperaturas.
Produtos: Peas para automveis, utenslios domsticos e caixas para
tratamento trmico
Tubulaes em ao inxidvel com nquel
Cobalto- Desloca a curva TTT para esquerda;
- Aumenta a dureza.
- Aumenta a resistncia trao, resistncia corroso e eroso.
Aplicaes: Aos rpidos. Elementos de liga em aos magnticos.
Produtos: Lminas de turbina de motores a jato.
Brocas em ao com cobalto
MOLIBDNIO (Mo), melhora a resistncia corroso por
pites nos cidos sulfricos e sulfuroso a altas temperaturas,
em solues neutras de cloretos ou na gua do mar;
COBRE (Cu), melhora a resistncia corroso, entre certos
reagentes, como o cido sulfrico;
TNTALO, NIBIO E TITNIO, evitam o fenmeno de
corroso intergranular, dos aos inox cromo-nquel;
. TITNIO, utilizado em implantes;
SILCIO, melhora a resistncia oxidao a temperaturas
elevadas.
INFLUNCIA DE OUTROS ELEMENTOS DE LIGA NO AO CARBONO
ADIO DE MANGANS (Mn):
AUMENTO DA RESISTNCIA MECNICA SEM GRANDE PREJUZO NA SOLDABILIDADE.
ADIO DE SILCIO (Si) e ALUMNIO (Al):
PRODUZ AOS ACALMADOS (KILLED STEELS) QUE APRESENTAM MENOR INCIDNCIA
DE DEFEITOS INTERNOS E MAIOR UNIFORMIDADE DE COMPOSIO QUMICA.
SO AOS DE ALTA QUALIDADE APROPRIADOS PARA TEMPERATURAS ELEVADAS
(Si) E BAIXAS (Al).
PRESENA DE FSFORO (P) e ENXOFRE (S):
IMPUREZAS PREJUDICIAIS QUALIDADE DO AO E POR ISSO SUA PRESENA
LIMITADA A VALORES MUITO BAIXOS.
ADIO DE COBRE (Cu):
MELHORA A RESISTNCIA CORROSO ATMOSFRICA.
Questes de concursos
32- Petrobrs-2011
Todos os elementos de liga comumente utilizados nos aos
aumentam a sua temperabilidade, EXCETO o
(A) cobalto.
(B) cromo.
(C) mangans.
(D) nquel.
(E) silcio.
32- Petrobrs-2011
Todos os elementos de liga comumente utilizados nos
aos aumentam a sua temperabilidade, EXCETO o
(A) cobalto.
(B) cromo.
(C) mangans.
(D) nquel.
(E) silcio.
37 Petrobrs-2006-Engenheiro de equipamentos Pleno
Em uma aplicao na qual uma tubulao ser submetida presso interna de 150
kgf/cm2 e temperatura de 300C, foi indicado um tubo de ao liga ao Cr-Mo, com a
seguinte composio qumica:
C=0,15% max
Mn=0,30 a 0,60%
S=0,030% max
P=0,030% max
Si=0,25% a 1,00%
Cr=8,00 a 10,00%
Mo=0,9 a 1,10%
A seleo desse ao correta porque o Mo:
(A) assegura resistncia fluncia e o Cr aumenta a resistncia mecnica e
melhora a resistncia corroso.
(B) assegura resistncia fadiga e o Cr assegura resistncia corroso.
(C) assegura resistncia fadiga e o Cr assegura resistncia fluncia.
(D) aumenta a resistncia mecnica e o Cr assegura resistncia fluncia.
(E) aumenta a resistncia mecnica e melhora a resistncia corroso e o Cr
assegura resistncia fluncia.
37 Petrobrs-2006-Engenheiro de equipamentos PlenoEm uma aplicao na qual uma tubulao ser submetida presso interna de 150
kgf/cm2 e temperatura de 300C, foi indicado um tubo de ao liga ao Cr-Mo, com a
seguinte composio qumica:
C=0,15% max
Mn=0,30 a 0,60%
S=0,030% max
P=0,030% max
Si=0,25% a 1,00%
Cr=8,00 a 10,00%
Mo=0,9 a 1,10%
A seleo desse ao correta porque o Mo:
(A) assegura resistncia fluncia e o Cr aumenta a resistncia mecnica e
melhora a resistncia corroso.
(B) assegura resistncia fadiga e o Cr assegura resistncia corroso.
(C) assegura resistncia fadiga e o Cr assegura resistncia fluncia.
(D) aumenta a resistncia mecnica e o Cr assegura resistncia fluncia.
(E) aumenta a resistncia mecnica e melhora a resistncia corroso e o Cr
assegura resistncia fluncia.