Hoje é praticamente impossível encontrar alguma áreada atividade humana na qual o metal não estejapresente e intimamente ligado ao desenvolvimento.Mas para isso, o homem percorreu um longo caminho.

O ouro teria sido o primeiro metal a ser usado,aproximadamente 8000 anos antes de Cristo. Ele é ummetal encontrado em estado puro na natureza e nãonecessita de processo de beneficiamento.Apesar de ser facilmente trabalhável devido a suaspropriedades (alta ductilidade, baixa dureza e baixaresistência mecânica), essas mesmas propriedadesimpediram que o material fosse usado para finalidadesimpediram que o material fosse usado para finalidadespráticas, como a fabricação de armas e ferramentas.

Aproximadamente 7000 anos antes de Cristo, o homemjá fazia experiência com o cobre. Por acaso, osprimeiros artesãos descobriram que, apesar de bastantedúctil e maleável, o cobre ficava mais duro quandomartelado com outra ferramenta.Descobriu também que era fácil soldá-lo com elemesmo e que, assim, era possível construir ferramentasmais complexas.mais complexas.

Apesar de ser o quarto elemento mais abundanteexistente na crosta terrestre (5,01%) e de existir emquantidades muito maiores que o cobre (só 0,01%), oferro só começou a ser usado muito depois (por volta de3500 a.C.) devido às dificuldades de processamento

O homem da Antiguidade trabalhava o ferro por umatécnica chamada forjamento, na qual o metal é aquecidoaté ficar incandescente, ou seja, até ficar vermelho, emartelado até atingir a forma desejada. Assim não era necessário fundir o metal, pois essa técnica ele ainda não dominava.

Bem mais tarde, por volta do ano 1000 a.C. na China,foram construídos os primeiros fornos de redução dominério de ferro para a produção de aço e, depois, deferro fundido.Essa tecnologia, de fundição bem sofisticada, foidesenvolvida, independentemente, na Europa só muitomais tarde, no século XIV.

Depois, a partir da segunda metade do século XIX, como desenvolvimento do alto-forno e o descobrimento doprocesso de diminuição do carbono do ferro-gusa, foipossível obter o ferro fundido e o aço em grandesquantidades.A partir daí, o caminho estava aberto para todas asutilizações desses materiais que se fazem hoje.

CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

Materiais

MetaisNão-

Metais

Ferrosos

Aço F° F°

Não-

Ferrosos

Pesados Leves

Sintéticos

Plásticos Resinoides

Naturais

Madeira,

Couros, etc

VIRABREQUIM (AÇO) USADO EM MOTOR DE CARROS

ENGRENAGEM (ALUMÍNIO) ENGRENAGEM (ALUMÍNIO) MUITO UTILIZADA

ENGRENAMENTOS DE MAQUNAS

METAIS FERROSOS

METAIS NÃO FERROSOS

Madeira, usada em construções civis e em outras atividades

Lego, usado para crianças utilizarem de forma educativa. (Plástico)

NATURAL SINTÉTICO

A estrutura atômica dos metais é a cristalina, que se constitui por cátions do metalenvolvidos por uma nuvem de elétrons. A capacidade que os metais têm de conduzireletricidade se explica pela presença dessa nuvem de elétrons, que conduz correnteelétrica nos fios de eletricidade, não só neles, mas em qualquer objeto metálico.

Destacamos 4 tipos

HEXAGONAL COMPACTA ( HC)HEXAGONAL COMPACTA ( HC)

CÚBICO SIMPLES

CÚBICO DE CORPO CENTRADO (CCC)

CÚBICO DE FACES CENTRADAS (CFC)

HEXAGONAL LADOS: a = b ≠ c ângulos: α = β = 90° γ = 120°

HEXAGONAL COMPACTA (HC)

CÚBICO SIMPLES

CÚBICO DE CORPO CENTRADO

CÚBICO DE FACES CENTRADAS

Ferro alfa ou Ferro alfa ou deltadeltaFe Fe -- αααααααα ou Fe ou Fe -- δδδδδδδδFerro (CCC)Ferro (CCC)FERRITAFERRITAFERRITAFERRITA

Ferro Ferro gamagamaFe Fe -- γγγγγγγγFerro (CFC)Ferro (CFC)AUSTENITAAUSTENITA

Produção do

Ferro Gusa

Produção do

AçoAço

Ajustagem

do Aço

PRODUTO

minério deferro

carvão

calcárioalto forno

Escória

ferro gusa

processamentorecozimentotêmpera

aciariaaçolingotamentoprocessamento

térmico

processamentomecânico

conformaçãousinagemunião

têmperarevenimento

Não é encontrado na natureza sob a forma metálica

É encontrado somente na forma de óxidos (minério)

No Brasil o óxido de ferro predominante nos minérios é o Fe2O3

Composição química: 65% de Fe28% de Oxigênio Restante: “impurezas

Não tem as propriedades físicas do ferro.

É uma pedra igual a tantas outras existentes na natureza

O grande desafio da metalurgia do ferro é conseguir extrair o metal ( Fe ) dominério ( Fe2O 3 )

A extração do Fe do minério é feita no alto-forno

O Alto Forno é um reator, contra corrente, onde processa-se a redução deóxido de ferro (minério) geralmente é usado o carvão vegetal como elementoredutor.

Coque ou carvão vegetal: agente redutor e combustíveldo processo

Sinter e pelota: finos de minério de ferro que foramaglomerados para utilização no alto –forno.

Fundentes: tudo aquilo que facilita a formação de escória líquida (calcário e quartzo)

Ferro gusa: principal produto do alto-forno, matéria-prima do aço carbono - 3 a 4,5% fósforo - 0,05 a 2,0%silício - 0,5 a 4,0% manganês - 0,5 a 2,5%

Escória: combinação dos elementos dos fundentes com impurezas do minério Escória: combinação dos elementos dos fundentes com impurezas do minério e cinzasSiO2 - 29 a 38% CaO + MgO - 44 a 48%Al2O3 - 10 a 22% FeO + MnO - 1 a 3%

•Gás de Alto Forno (CO, CO2, N2, H2O, CH4, H2)•Pó (finos de minério e carvão carregados pelo gás)

SAÍDAS

•Minério/Pelota/Sinter•Coque /Carvão Vegetal•Fundentes

ENTRADAS

gás)

•Gusa•Escória

•Ar (Quente)•O2(enriquecido)•Finos de carvão•Gás Natural