ENCARREGADO DE MONTAGEM MECÂNICA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA

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1 ENCARREGADO DE MONTAGEM MECÂNICA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA 1-1 -

2 ENCARREGADO DE MONTAGEM MECÂNICA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA 2

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4 ÍNDICE Introdução...6 Estrutura cristalina dos metais...7 Classificação e propriedades dos materiais Classificação Ferrosos Não Ferrosos Orgânicos Propriedades Propriedades Mecânicas Propriedades Térmicas Propriedades Elétricas Propriedades Químicas...12 Ligas Ferrosas Aços Aços Carbono Aços Liga Aços Inoxidáveis Ferros Fundidos Ferros Fundidos Cinzentos Ferros Fundidos Brancos Ferros Fundidos Nodulares Ferros Fundidos Maleáveis...27 Ligas não ferrosas Cobre e suas Ligas Alumínio e suas ligas...36 Plásticos e borrachas Classificação Termofixos Termoplásticos Propriedades comuns dos plásticos ou polímeros Principais tipos de plásticos, borrachas e aplicações Nylon Teflon Acetal Cloretos de Polivinila PVC Poliuretano Borrachas ou elastômeros...46 Identificação dos materiais na oficina Aspecto da superfície Aspecto da fratura Ação da lima Centelhas ao esmeril Atração pelo imã Sonoridade...49 Bibliografia

5 Lista de figuras, gráficos e tabelas Figura 1 Estrutura Hexagonal Compactada (HC) Figura 2 Estrutura Cúbica de Face Centrada (CFC) Figura 3 Estrutura Cúbica do Corpo Centrado (CCC) Figura 4 Estágios de solidificação de um material cristalino Gráfico 1 Passividade dos aços cromo Gráfico 2 Efeito do cromo na resistência dos aços à oxidação a altas temperaturas Tabela 1 Alotropia do Ferro Tabela 2 Propriedades e aplicações dos aços carbono Tabela 3 Propriedades mecânicas típicas dos aços estruturais de alta resistência e baixo teor em liga Tabela 4 Ligas, propriedades e aplicações dos aços inoxidáveis martensíticos Tabela 5 Ligas, propriedades e aplicações dos aços inoxidáveis ferríticos Tabela 6 Ligas, propriedades e aplicações dos aços inoxidáveis austeníticos Tabela 7 Classes de ferros fundidos cinzentos segundo a ASTM A Tabela 8 Classes de ferros fundidos cinzentos segundo a norma DIN Tabela 9 Classes de ferros fundidos cinzentos segundo a ABNT NBR Tabela 10 Classes de ferros fundidos cinzentos segundo a SAE-J 431-C Tabela 11 Classes de ferros dúcteis segundo ABNT NBR Tabela 12 Classes de ferros maleáveis segundo a ABNT NBR 6914 (núcleo branco) e 6590 (núcleo preto) Tabela 13 Latões ABNT para fundição Tabela 14 Latões ASTM Tabela 15 Latões ASTM Tabela 16 Bronzes para fundições Tabela 17 Bronzes para mancais Tabela 18 Bronzes ASTM Tabela 19 Alumínio e suas ligas para conformação Tabela 20 Ligas de alumínio trabalháveis Tabela 21 Alumínio e suas ligas para fundição Tabela 22 Principais ligas de alumínio para fundição Tabela 23 Comparativos entre as borrachas sintéticas e as borrachas naturais

6 Introdução A variedade de materiais com que se deparam aqueles que trabalham na área da mecânica é muito grande. A constante evolução tecnológica tem proporcionado aos profissionais da área um desenvolvimento que vai desde a melhoria dos metais comuns como a elaboração de novos materiais sintéticos e ligas diversas. Para uma perfeita e completa compreensão do tema, seria necessário um estudo aprofundado, que vai desde os processos de obtenção dos materiais, seus tratamentos térmicos e termoquímicos, passando pelo estudo de suas características, propriedades e aplicações. Entretanto, para o curso em questão deveremos focar nas necessidades gerais e específicas do profissional de CM Construção e Montagem. Entende-se que um encarregado de montagem mecânica, considerando o perfil profissional desejado, deve possuir competências para poder aplicar métodos, processos e logística para a execução das montagens, sendo capaz de: ler e interpretar desenhos e projetos, identificar materiais mecânicos, conhecer métodos e elementos de montagem e realizar medições. Algumas destas competências serão construídas com o apoio da base tecnológica materiais de construção mecânica. 6

7 Estrutura cristalina dos metais As partículas que compõem a maioria dos materiais sólidos se organizam de uma forma tridimensional que se repete em todo o material. Esta organização é chamada de estrutura cristalina. Os materiais metálicos, tanto os ferrosos como os não ferrosos, e ainda os não-metálicos, como a cerâmica, apresentam esse tipo de estrutura. Essas estruturas cristalinas, dependo da forma geométrica que apresentam, recebem diversas denominações, entre elas: hexagonal compacta (HC), cúbica de face centrada (CFC) e cúbica de corpo centrado (CCC). A estrutura hexagonal compacta é típica dos metais como o cobalto, titânio, magnésio, berílio, zinco e cádmio e tem o formato de um prisma hexagonal com três átomos dentro dela (fig. 1). Figura 1 Estrutura Hexagonal Compacta (HC). A estrutura cúbica de face centrada é a encontrada no alumínio, níquel, cobre, prata, ouro, platina e chumbo, por exemplo, e tem o formato de um cubo com um átomo em cada uma das suas faces (fig. 2). Figura 2 Estrutura Cúbica de Face Centrada (CFC). A estrutura cúbica de corpo centrado (CCC) é encontrada em metais como ferro, cromo, tungstênio e molibdênio, possuindo o formato de um cubo com um átomo adicional em seu centro. (fig. 3). 7

8 Fig. 3 - Estrutura Cúbica de Corpo Centrado (CCC). A estrutura cristalina de equilíbrio depende da pressão e da temperatura. O exemplo clássico é o carbono que pode ser amorfo, grafita ou diamante. O ferro apresenta estrutura cristalina CCC na temperatura ambiente. Entretanto a 912 C ele sofre uma transformação para CFC, chamada de transformação alotrópica. Esta transformação é normalmente acompanhada por modificações de densidade e outras propriedades físicas. A seguir, como exemplo, apresenta-se o caso do ferro puro: Temperatura ºC Estrutura Cristalina Denominação CCC Ferrita alfa CFC Austenita CCC Ferrita delta > 1536 Amorfa Líquido Tabela. 1 Alotropia do Ferro. A maior parte dos materiais são compostos por um conjunto de pequenos cristais ou grãos. Como a orientação cristalográfica é aleatória, o encontro de dois grãos forma uma superfície na qual existe um desarranjo atômico. Esta superfície é conhecida como contorno de grão. Figura 4 Estágios de solidificação de um material policristalino: a) nucleação de cristais no líquido; b) crescimento e obstrução dos cristais em regiões de encontro; c) final da solidificação; d) estrutura dos grãos no microscópio, onde as linhas escuras representam os contornos dos grãos. 8

9 Quando os metais são deformados por processos mecânicos, como a laminação, as camadas de átomos deslizam umas sobre as outras ao longo dos planos de átomos que se formam nas estruturas cristalinas. Esses planos são chamandos de planos cristalinos. As estruturas cristalinas cúbicas possuem mais planos de átomos do que as estruturas hexagonais. Por esta razão é mais fácil deformar um material que possui estrutura cúbica, como o alumínio, o cobre e o ferro, do que um material que possui estrutura hexagonal com o magnésio. Alguns defeitos que ocorrem na fabricação dos metais, como os defeitos cristalinos, surgem no contorno dos grãos. Nesta região a deformação é mais difícil, pois os planos cristalinos são interrompidos, dificultando o deslizamento. Por esta razão a ruptura de um metal, na maioria das vezes, ocorre no contorno do grão. 9

10 Classificação e propriedades dos materiais 3.1 Classificação Ferrosos A denominação de ferrosos é dada a todos os materiais metálicos que têm na sua estrutura o elemento químico ferro. Fazem parte desta família as ligas de aço, com uma enorme gama de composições e compostos, bem como os diferentes tipos de ferros fundidos. Os ferrosos possuem propriedades físicas e têm comportamento químico dos mais variados, com campos de aplicação em todas as áreas tecnológicas. A origem dos metais ferrosos é muito antiga. Não se desenvolveu com maior rapidez devido ao fato de sua obtenção exigir uma tecnologia avançada para a época em questão. No final do século XIV já se tinha notícia da fabricação do aço, entretanto, somente por volta de 1780 foram patenteados os laminadores que deram origem aos laminados redondos e barras Não Ferrosos Todos os outros materiais metálicos que não o aço e o ferro fundido são considerados não ferrosos. Sua importância é cada vez maior, mas seu desenvolvimento em escala industrial aconteceu mais recentemente, embora a tecnologia de obtenção seja anterior a do aço, levada pelo baixo ponto fusão desses materiais. O cobre, com suas variadas ligas com zinco e estanho, formando os metais conhecidos como latões e bronzes respectivamente, o alumínio puro ou ligado com magnésio e outros metais, e o zinco e suas ligas, formam um conjunto enorme de materiais que ocupam um lugar de destaque na tecnologia moderna Orgânicos Os materiais metálicos vêm, aos poucos, sendo substituídos pelos materiais orgânicos em função das características vantagens destes últimos: resistência à corrosão, abrasão, leveza e fácil obtenção. 10

11 À medida que a tecnologia de obtenção avança, os materiais orgânicos tornam-se cada vez mais acessíveis. Cada produto conseguido pela tecnologia se aplica de início substituindo algo existente, depois gera seu lugar próprio. Os plásticos e borrachas, materiais que serão estudados mais adiante fazem parte desta classificação. 3.2 Propriedades Propriedades Mecânicas Estas são, sem sobra de dúvida, as propriedades mais importantes na área da engenharia, uma vez que estão relacionadas com a resistência que os metais oferecem quando sujeitos a esforços de natureza mecânica, como tração, compressão, choque, cargas cíclicas, etc. É com base nestas propriedades que são projetadas as estruturas metálicas, fixas ou móveis e todos os seus componentes metálicos utilizados na indústria. A seguir vamos ver algumas das propriedades mecânicas mais importantes. A elasticidade é um exemplo de propriedade mecânica. Pode ser definida como a capacidade que um material tem de retornar à sua forma e dimensões originais quando cessa o esforço que o deformava. Um bom exemplo para esta propriedade é ação das molas. A estampagem de uma chapa de aço para fabricação de uma porta de geladeira, por exemplo, só é possível em materiais que apresentem plasticidade suficiente. Plasticidade, outra propriedade mecânica importante, é a capacidade que um material tem de apresentar deformação permanente apreciável, sem se romper. Uma ponte deve suportar esforços de flexão sem se romper ou apresentar deformações permanentes. Para tanto, é necessário que ela apresente resistência mecânica suficiente. Resistência mecânica, portanto, é a capacidade que um material tem de suportar esforços externos (tração, compressão, flexão etc.) sem se romper. A dureza é definida pela resistência do material à penetração. A dureza e a resistência à tração estão intimamente ligadas. As escalas mais comuns em que são medidas as durezas dos materiais metálicos são: Brinell, Vickers e Rockwell. A importância de conhecermos a dureza dos materiais está relacionada com a durabilidade das peças sujeitas à desgaste, como os discos de freios de automóvel e à menor ou maior facilidade de obtermos peças por usinagem. 11

12 3.2.2 Propriedades Térmicas Com o aumento da temperatura os átomos vibram com maior intensidade, aumentando assim a sua amplitude. Dessa forma, ocorre uma expansão térmica, traduzida na prática por uma mudança de dimensões. Essa alteração dimensional é expressa em termos de coeficiente linear de dilatação térmica. Com o crescente aumento de temperatura podemos chegar ao ponto de fusão do material, momento em que ele passa do estado sólido para o estado líquido. Dentre os materiais metálicos, o ponto de fusão é uma propriedade muito importante para determinar sua utilização. O alumínio, por exemplo, se funde a 660 ºC, enquanto que o cobre se funde a ºC. Outra propriedade importante é a condutividade térmica, que é a capacidade que determinados materiais têm de conduzir calor. Isto pode ser comprovado ao segurarmos uma barra de metal em uma das pontas enquanto a outra ponta encontra-se sobre uma fonte de calor, dentro de alguns minutos sentiremos na mão a elevação da temperatura Propriedades Elétricas A condutividade elétrica é uma das propriedades que os metais possuem. Em geral, todos os metais são bons condutores de energia elétrica. Um exemplo importante é o cobre, material normalmente utilizado para a fabricação de fios elétricos. Outra propriedade elétrica é a chamada resistividade, que é a resistência que o material oferece à passagem da corrente elétrica. Essa propriedade está presente nos materiais que são maus condutores de eletricidade. Por esta razão os fios elétricos são revestidos por material plástico, porque esse material resiste à passagem da corrente elétrica Propriedades Químicas Quando os materiais entram em contato com outros ou até mesmo com o meio ambiente é que as propriedades químicas se manifestam. Elas se apresentam sob a forma de presença ou ausência de resistência à corrosão, aos ácidos, às soluções salinas e resistência à oxidação (pelo efeito da temperatura). Um material que resiste muito bem à corrosão, quando em contato com o ambiente, é o alumínio. Por outro lado, o ferro, sob mesmas condições, não resiste bem à corrosão, isto é, enferruja com facilidade. 12

13 Ligas Ferrosas 4.1 Aços Aços Carbono Aços carbono são basicamente ligas de ferro e carbono, contendo ainda outros elementos, com um teor máximo de 1,2% de carbono. Porém, a maior parte dos aços contém menos que 0,5% de carbono. Os aços carbono possuem diferentes características, preços e utilizações. Cada um resiste de forma diferente ao meio ambiente, e suas propriedades e modo como podem ser tratados e manipulados também diferem. Aços com Baixo Teor de Carbono O teor de carbono destes aços varia de 0,02% a 0,3% de C. São de aplicações mais simples e geralmente usados em vigas estruturais para edifícios e galpões, são usados também como material comum para obras de engenharia e também em chapas para conformação mecânica. Na produção e uso destas ligas, são necessários acabamentos superficiais. Este tipo de serviço pode ser feito com brunimento, lixamento, jateamento, pintura, polimento, pulverização, retificação, superacabamento e tamboreamento. A união de peças feitas de liga de aço com baixo teor de carbono, pode ser efetuado por soldagem ou brasagem (união por mudança de temperatura de uma das peças). A usinagem destas peças pode ser feita, entre outros processos, por torneamento, aplainamento, serramento e eletro erosão. A conformação pode ser feita por fundição, extrusão, forjamento, laminação, trefilação, calandragem, dobramento, estampagem e recalcagem. A seguir algumas propriedades do aço de baixo carbono: Propriedades Mecânicas: Ductilidade: 0.2 a 0.5 Resistência ao desgaste: bom Módulo de elasticidade: 196 a 211 GPa Propriedades Químicas: Água doce: bom Água salgada: regular Ácidos fortes: muito ruim 13

14 Ácidos fracos: ruim Bases fortes: bom Bases fracas: muito bom Radiação UV: muito bom Propriedades Térmicas: Temp. Máx de serviço: K Temp. Mín. de serviço: K Ponto de Fusão: 1,72 * 10 3 K Condutividade Térmica: W/m * K Calor Específico: J/Kg.K Aços com Médio Teor de Carbono O aço de médio teor carbono tem em sua composição de 0,3 a 0,7% de C. Suas aplicações geralmente são rolamentos comuns, eixos e engrenagens. Seu acabamento superficial pode ser feito através dos seguintes processos: brunimento, lixamento, jateamento, pintura, polimento, pulverização, recartilhamento, retificação, e tamboreamento. A união de suas peças pode ser efetuada por brasagem ou soldagem. Sua usinagem pode ser efetuada por torneamento, aplainamento, serramento e eletro erosão. A seguir algumas propriedades do aço carbono de médio teor de C: Propriedades Mecânicas: Ductilidade: 0.05 a 0.3 Resistência ao desgaste: bom Módulo de elasticidade: 196 a 210 GPa Propriedades Químicas: Água doce: bom Água salgada: regular Ácidos fortes: muito ruim Ácidos fracos: ruim Bases fortes: bom Bases fracas: muito bom Radiação UV: muito bom Aços com Alto Teor de Carbono A composição destes aços vai de 0,7% a 1,7% de Carbono. Este aço é geralmente usado em ferramentas de corte, rolamentos de alta performance e limas. O acabamento superficial deste pode ser feito por brunimento, lixamento, jateamento, pintura, polimento, pulverização, retificação, e tamboreamento. 14

15 Suas peças podem ser unidas por brasagem ou soldagem, e sua usinagem é feita por torneamento, aplainamento, serramento e eletro erosão. A conformação das peças feitas desta liga é feita por fundição, dobramento e laminação. A seguir algumas propriedades deste tipo de aço: Propriedades Mecânicas: Ductilidade: 0.05 a 0.3 Resistência ao desgaste: bom Módulo de elasticidade: 196 a 210 GPa Propriedades Químicas: Água doce: bom Água salgada: regular Ácidos fortes: muito ruim Ácidos fracos: ruim Bases fortes: bom Bases fracas: muito bom Radiação UV: muito bom Na tabela a seguir estão listadas algumas composições de aços carbono com suas propriedades e aplicações típicas. 15

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17 Designação AISI SAE Composição Resistência à Tensão de Escoamento Alongamento Química Estado Tração Mpa % % MPa Laminado a 0,10 C quente ,40 Mn Laminado a frio ,20 C Laminado ,45 Mn Recozido Aplicações Típicas Pregos, parafuso, barras de reforço Engrenagens ,40 C 0,45 Mn 0,60 C 0,65 Mn 0,80 C 0,80 Mn 0,95 C 0,40 Mn Laminado Recozido Revenido Laminado Recozido Revenido Laminado Recozido Revenido Laminado Recozido Revenido Suportes, engrenagens Molas, rodas Cordas musicais, molas Moldes, fresas Tabela 2 Propriedades e Aplicações dos Aços Carbono.

18 4.1.2 Aços Liga Considerando-se a enorme variedade de tipos, propriedades e aplicações dos aços liga, veremos a seguir apenas aqueles normalmente utilizados como estruturais e considerados como de alta resistência e baixo teor em liga, por serem justamente um dos mais usados na área da montagem mecânica. Os requisitos fundamentais são o baixo custo, resistência mecânica, deformabilidade, soldabilidade e adequada relação resistência/peso. O que se faz para atingir estes objetivos é introduzir vários elementos de liga simultaneamente em pequenas quantidades, mantendo o carbono até um máximo de 0,25%. Pode-se aumentar o silício e o manganês até 0,90% e 1,75% respectivamente, além de adicionar cobre até 1,30%, cromo até 1,25%, níquel até 2,00%, molibdênio até 0,25%, zircônio até 0,15%, etc. Nióbio e vanádio também podem ser adicionados. Os efeitos que se consegue são: Aumento da resistência mecânica, permitindo uma redução nas seções das peças Melhora da resistência à corrosão atmosférica Melhora do limite de fadiga A adição dos elementos químicos anteriormente citados provoca os seguintes efeitos: Manganês: melhora a resistência mecânica, desde que seu teor supere a 1%, podendo ser empregado isoladamente Níquel: melhora as propriedades mecânicas, a resistência à corrosão e contribui para o refino do grão Cobre: melhora a resistência a corrosão atmosférica Cromo: melhora a resistência mecânica quando em teores baixos, em maior quantidade melhora a resistência ao desgaste, sendo normalmente adicionado junto com o níquel e o cobre Molibdênio: mesmo efeito que o níquel, cromo e manganês sobre as propriedades mecânicas, com a vantagem de melhora-las igualmente a temperaturas mais elevadas Alguns exemplos de composições de aços de alta resistência mecânica e baixo teor de liga, com suas propriedades mecânicas, estão representadas na tabela a seguir. 17

19 Composição Química (%) Limite de Escoamento Kgf/mm² 0,22C; 1,15Mn 0,005Nb ou 0,005V 0,26C; 1,35Mn 0,01Nb ou 0,01V 0,12C; 0,75Mn 0,015Nb ou 0,22Cu 0,12C; 0,75Mn 0,55 a 1,30Cu 0,18Mo; 0,30 a 0,75Ni 0,15C; 1,00Mn 0,90 a 1,40Cu 0,20 a 0,30Mo; 1,00 a 1,50Ni Propriedades Mecânicas Típicas Resistência à Tração Kgf/mm² Alongamento em 2 (%) 31,50 45, ,00 63, ,50 43, ,00 49, ,40 59,50 20 Tabela 3 Propriedades Mecânicas Típicas dos Aços Estruturais de Alta Resistência e Baixo Teor em Liga Aços Inoxidáveis Uma importante causa de desgaste de peças e até mesmo de acidentes é a corrosão e a oxidação dos materiais a temperaturas acima da ambiente. Diversas maneiras são utilizadas para proteger o metal contra o fenômeno da corrosão, ou seja, para conferir ao material uma passividade natural, que é a propriedade de permanecer inalterado no meio em que se encontra. A resistência ao calor é a propriedade que corresponde à capacidade que certas ligas metálicas possuem, quando expostas de modo intermitente ou contínuo, em meios diversos (ar, gases e líquidos), à ação de temperaturas elevadas, de suportarem essas condições de serviço, tanto sob o ponto de vista químico como mecânico. A necessidade de esses materiais terem que suportar as severas condições de serviço mecanicamente significa que eles devem resistir ao fenômeno de fluência, ou seja, devem apresentar resistência à fluência. Os aços inoxidáveis caracterizam-se, fundamentalmente, por resistirem à corrosão atmosférica, embora possam resistir à ação de outros meios gasosos ou líquidos. Estes aços adquirem passividade quando ligados com alguns outros elementos metálicos, entre os quais os mais importantes são o cromo e o níquel e, em menor grau, o cobre, o silício, o molibdênio e o alumínio. O elemento mais importante é o cromo, pois é o mais eficiente de todos, quando empregado em teores acima de 10%. 18

20 Gráfico 1 Passividade dos aços-cromo. O gráfico da figura acima ilustra o fato, ao mostrar que à medida que aumenta o teor de cromo no aço, este passa, em atmosfera industrial, de metal de grande corrosibilidade a um metal praticamente indestrutível pela corrosão. A temperaturas elevadas, o mesmo fenômeno ocorre, devendo entretanto, o teor de cromo ser mais elevado, como a figura abaixo descreve, para que o material adquira resistência ao calor, ou seja combinação de resistência à oxidação e resistência mecânica. Gráfico 2 Efeito do Cromo na Resistência dos Aços à Oxidação a Altas Temperaturas. Enquanto, no caso da resistência a corrosão, o cromo já atua efetivamente a partir de 10%, na resistência ao calor é necessário que sua quantidade ultrapasse 20%. Em segundo lugar vem o 19

21 níquel, que em teores acima de 6 a 7%, não só melhora a resistência à corrosão pelo ataque de soluções neutras de cloretos, como igualmente as propriedades mecânicas. Os melhores aços inoxidáveis são os que contêm simultaneamente cromo e níquel. Outros elementos que podem estar eventualmente presentes nos aços inoxidáveis são: o molibdênio, que melhora a resistência à corrosão nos ácidos sulfúrico e sulforoso a altas temperaturas, em soluções neutras de cloretos e na água do mar; o cobre, que melhora a resistência à corrosão entre certos reagentes, como o ácido sulfúrico; o tântalo e o nióbio, assim como o titânio, que evitam o fenômeno de corrosão intergranular dos aços inoxidáveis cromo-níquel; e o silício, que melhora a resistência à oxidação em temperaturas elevadas. Os aços inoxidáveis se classificam em martensíticos, ferríticos e austeníticos, apresentandose a seguir suas principais características e tabelas de ligas, propriedades e aplicações típicas. Aços Inoxidáveis Martensíticos Essencialmente ligas binárias ferro-cromo com 12 a 17% Cr. Magnéticos e endurecíveis por têmpera. Maior resistência mecânica e dureza. Baixa resistência à corrosão comparando com os ferríticos e martensíticos. Apresentam-se em três tipos: Baixo Carbono (tipo turbina) 0,15% C; 12% Cr. Médio Carbono (tipo cutelaria) 0,70% C; 17% Cr. Alto Carbono (resistente ao desgaste) 1,10% C; 17% Cr. Designação da Liga 410 Composição Química (%) 12,5 Cr 0,15 C Estado Recozido Resistência à Tração (MPa) Tensão de Escoamento (MPa) Alongamento (%) Aplicações Típicas Uso geral para tratamento térmico; órgãos de máquinas, veios de bombas, válvulas. 440A 440C 17,0 Cr 0,7 C 17,0 Cr 1,1 C Recozido Temperado e Revenido Recozido Temperado e Revenido Cutelaria, rolamentos, instrumentos cirúrgicos. Esferas, rolamentos, pistas, componentes de válvulas. Tabela 4 Ligas, propriedades e aplicações dos aços inoxidáveis martensíticos. 20

22 Aços Inoxidáveis Ferríticos São essencialmente ligas binárias ferro-cromo com 12 a 30% Cr. Sua estrutura mantém-se essencialmente ferrítica (CCC) após os tratamentos térmicos normais. São relativamente baratos, porque não contêm níquel. Boa resistência ao calor e à corrosão. Designação da Liga Composição Química (%) 17,0 Cr 0,012 C 25,0 Cr 0,20 C Estado Resistência à Tração (MPa) Tensão de Escoamento (MPa) Alongamento (%) Recozido Recozido Aplicações Típicas Uso geral, em que não se requer endurecimento, capotas de automóveis, equipamentos para restaurantes. Aplicações a alta temperaturas, aquecedores, câmaras de combustão. Tabela 5 - Ligas, propriedades e aplicações dos aços inoxidáveis ferríticos. Aços Inoxidáveis Austeníticos São essencialmente ligas ternárias ferro-cromo-níquel com 16 a 25% Cr e 7 a 20% Ni. Sua estrutura permanece austenítica (CFC) às temperaturas normais dos tratamentos térmicos. À presença do níquel permite que a estrutura CFC se mantenha à temperatura ambiente. Tem elevada capacidade de deformação devido à sua estrutura CFC. Melhor resistência à corrosão do que os aços ferríticos e martensíticos. 21

23 Designação da Liga L Composição Química (%) 17,0 Cr 7,0 Ni 19,0 Cr 10,0 Ni 19,0 Cr 10,0 Ni 0,03 C 18,0 Cr 10,0 Ni Ti = 5 x %Cmín. 18,0 Cr 10,0 Ni Cb (Nb) = 10 x %Cmín. Estado Resistência à Tração (MPa) Tensão de Escoamento (MPa) Alongamento (%) Recozido Recozido Recozido Recozido Recozido Aplicações Típicas Liga de elevada taxa de encruamento; aplicações estruturais. Equipamento de processamento químico e de alimentos. Baixo carbono para soldagem; reservatórios químicos. Estabilizado para soldagem; equipamento de processamento. Estabilizado para soldagem; reservatórios de transporte de produtos químicos. Tabela 6 - Ligas, propriedades e aplicações dos aços inoxidáveis austeníticos. Como ressaltado no início deste capítulo, existem ainda diversos outros tipos de aços liga, inclusive alguns para fins especiais, como aqueles resistentes ao desgaste, os aços carbono-cromo para rolamentos, os aços ultra-resistentes, os grafíticos para a execução de matrizes, os criogênicos, etc. Para um estudo mais aprofundado, conforme a necessidade se fizer presente, os alunos devem buscar as informações na literatura especializada como indicada ao final desta apostila na bibliografia. 4.2 Ferros Fundidos As ligas ferro-carbono com mais de 2% de carbono correspondem aos ferros fundidos. Pelas suas propriedades e características esses materiais são de grande importância para a área industrial. O elevado teor de carbono dessas ligas e a presença obrigatória do elemento silício tornam, entretanto, necessários considerá-las como ligas Fe-C-Si. A composição química e os efeitos dos vários elementos são: Carbono: é o elemento de liga básico, determina a quantidade de grafita que pode se formar; 22

24 Silício: é o elemento grafitizante, favorece a decomposição do carboneto de ferro. Sua presença independentemente do teor de carbono pode fazer um ferro fundido tender para o tipo cinzento ou para o tipo branco (cor com que a fratura do ferro se apresenta); Manganês: tem efeito oposto ao silício, tende a estabilizar a cementita e contrabalança de certo modo o efeito de silício, atua também como elemento dessulfurante; Fósforo: também estabiliza a cementita e é um elemento indesejável; Enxofre: nos teores normais, não tem ação significativa. Os dois fatores mais importantes, sob o ponto de vista de estrutura do ferro fundido, são o teor de silício e a velocidade de resfriamento. Sob o ponto de vista da velocidade de resfriamento, a sua influência é relacionada com a espessura das peças que solidificam no interior dos moldes. Assim, pequenas seções significam velocidades de resfriamento mais elevadas que seções espessas. A estrutura dos ferros fundidos, em resumo, apresentará os constituintes que estão normalmente nos aços ferrita, perlita e cementita com maior ou menor quantidade de grafita livre, na forma de veio, dependendo da composição química e das condições de resfriamento Ferros Fundidos Cinzentos Esta liga Fe-C-Si, pela sua fácil fusão e moldagem, excelente usinabilidade, resistência mecânica satisfatória, boa resistência ao desgaste e boa capacidade de amortecimento, é, dentre os ferros fundidos, a mais usada. A ASTM agrupa os ferros fundidos conforme tabela a seguir. Os números de classe correspondem ao limite de resistência a tração, em lb/pol², isto é, 20 = lb/pol² ou 14,0 kgf/mm². Classe Composição Química (%) ASTM C Si Mn P S ,10/3,80 3,00/3,50 2,90/3,40 2,80/3,30 2,75/3,20 2,55/3,10 2,50/3,00 2,20/2,60 1,90/2,40 1,70/2,30 1,60/2,20 1,50/2,20 1,40/2,10 1,20/2,20 0,50/0,80 0,50/0,80 0,45/0,80 0,45/0,70 0,45/0,70 0,50/0,80 0,50/1,00 0,20/0,80 0,15/0,50 0,15/0,30 0,10/0,30 0,07/0,25 0,07/0,20 0,05/0,20 0,80/0,13 0,08/0,13 0,08/0,12 0,06/0,12 0,05/0,12 0,06/0,12 0,05/0,12 Tabela 7 - Classes de Ferros Fundidos Cinzentos segundo a ASTM A-48. A tabela a seguir representa as sete classes de ferros fundidos cinzentos segundo a norma alemã DIN. 23

25 Limite de resistência à tração kgf/mm² GG-10 GG-15 GG-20 GG-25 GG-30 GG-35 GG Limite de resistência à flexão kgf/mm² 20/31 23/37 29/43 35/44 41/55 47/61 53/67 Resistência à compressão kgf/mm² 50/60 57/70 60/83 70/100 82/120 95/ /140 Dureza Brinell 140/ / / / / / /300 Modulo de elasticidade 10³ kgf/mm² 7.5/10 8/10,5 9/11,5 10,5/12 11/14 12,5/14,5 12,5/15,5 Limite de fadiga kgf/mm² 0,35 a 0,50 do limite de resistência à tração Estrutura ferrítica perlítica Tabela 8 - Classes de Ferros Fundidos Cinzentos segundo a Norma DIN Segundo a ABNT, os ferros fundidos cinzentos são designados por FC (ferro fundido cinzento) e por algarismos indicativos dos limites mínimos de resistência a tração. A tabela a seguir apresenta as suas diversas classes. Classe Diâmetros da barra de ensaio Limite de Resistência à Dureza Brinell D no estado resistência à flexão estática d usinado em (valores bruto de fusão tração mín. (valores médios) mm máximos) em mm N/mm² N/mm² FC FC , FC200 FC250 FC300 FC350 FC , , , , Tabela 9 - Classes de Ferros Fundidos Cinzentos segundo a ABNT NBR As classes FC-100 e FC-250, pelas excelentes fusibilidade e usinabilidade, são indicadas, principalmente a FC-150, para bases de máquinas, carcaças metálicas, etc. 24

26 As classes FC-200 e FC-250 são usadas em elementos estruturais de máquinas operatrizes, tais como barramentos, cabeçotes, mesas etc. As classes FC-300 e FC-350 devido a sua maior resistência mecânica e maior dureza, aplicam-se em engrenagens, pequenos virabrequins, bases pesadas e colunas de máquinas, buchas grandes, blocos de motor. etc. A classe FC-400, de maior resistência entre todas as classes, possui elementos de liga como níquel, cromo e molibdênio. Aplicada em peças de espessura média a grande. Deve- se considerar um fator importante quando se especifica ferro fundido cinzento. É o que relaciona as propriedades mecânicas com a seção das peças. Isso porque, para quantidades fixas de carbono total e silício, a resistência diminui à medida que aumenta a espessura ou seção das peças. Outras aplicações dos ferros fundidos cinzentos incluem: anéis de pistão, produtos sanitários, tampas de poços de inspeção, tubos, conexões, carcaças de compressores, rotores, pistões hidráulicos, engrenagens, eixos de comando de válvulas, virabrequins e inúmeros outros tipos de peças utilizadas praticamente em todos os setores industriais. Dadas as importantes aplicações do ferro fundido cinzento na indústria automobilística, a SAE agrupou esse material em cinco classes, conforme tabela a seguir. Classe SAE G-1800(a) G-2500(a) G-3000(b) G-3500(b) G-4000(b) Ct Mn Si P S 3,4/3,7 3,2/3,5 3,1/3,4 3,0/3,3 3,0/3,3 0,5/0,8 0,6/0,9 0,6/0,9 0,6/0,9 0,7/1,0 2,8/2,3 2,4/2,0 2,3/1,9 2,2/1,8 2,1/1,8 0,15 0,12 0,10 0,08 0,07 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 Dureza Brinell 187 máx. 170/ / / /269 Carga transv. mín. kgf Deflexão mín. mm 3,6 4,3 5,1 6,1 6,9 Resist. à tração kgf/mm² 12,6 17,5 21,0 24,5 28,0 Nota: (a) microestrutura ferrítica-perlítica (b) microestrutura martensítica Se o carbono ou o silício estão do lado mais elevado da faixa de composições, o outro elemento deverá situar-se no lado mais abaixo. Tabela 10 - Classes de Ferros Fundidos Cinzentos segundo a SAE-J 431-C. Classe G-1800: peças fundidas, miscelâneas (no estado fundido ou recozido), onde a resistência não é o requisito principal. Classe G-2500: pequenos blocos de cilindro, cabeçotes do cilindro, cilindros resfriados a ar, pistões, discos de embreagem, carcaças de bombas de óleo, caixa de transmissão, caixas de engrenagem, tambores de freio para serviço leve; também para tambores de freio e discos de embreagem para serviço moderado, onde o alto teor de carbono minimiza o efeito desfavorável do calor. Classe G-3000: blocos de cilindro de automóveis e motores Diesel, cabeçotes do cilindro, volantes, pistões, tambores de freio e caixa de transmissão de tratores para serviço médio. Classe G-3500: blocos de motores Diesel, blocos e cabeças de cilindro de caminhões e tratores, volantes pesados, caixa de transmissão de tratores, caixa de engrenagens pesadas; também 25

27 para tambores de freio, discos de embreagem para serviço pesado, onde se exige alta resistência mecânica e a fadiga térmica. Classe G-4000: peças fundidas para motores Diesel, cilindros, camisas de cilindro, pistões e eixos de comando de válvulas. A introdução de elementos de ligas em teores elevados produz características especiais como resistência à corrosão e ao calor. Os ferros fundidos cinzentos são submetidos ao tratamento térmico de alívio de tensões ou envelhecimento artificial. O recozimento dos ferros fundidos cinzentos tem por objetivo melhorar a usinabilidade do material. A normalização é empregada para melhorar as propriedades mecânicas de resistência e dureza, do mesmo modo que a têmpera e o revenido, estas não tão comuns. O endurecimento artificial, por chama ou indução, também pode ser utilizado de modo a aumentar a resistência ao desgaste e o limite de fadiga Ferros Fundidos Brancos Os ferros fundidos brancos são assim chamados por apresentarem o carbono quase inteiramente combinado na forma de Fe3C, mostrando uma fratura branca. Suas propriedades básicas são as elevadas dureza e resistência ao desgaste, o que, em conseqüência os torna difíceis de usinar, mesmo com os melhores materiais de corte. Na produção de ferros fundidos brancos, tem sido utilizada a técnica de adição de alguns elementos de liga, tais como o níquel, cromo, molibdênio e vanádio. Estes isolados ou em combinação regulam a profundidade de camada branca, aumentando a resistência ao desgaste e à corrosão, aumentam a dureza Brinell, melhoram a resistência da superfície quanto ao lascamento e trincamento pelo calor e a corrosão localizada. As peças são geralmente submetidas a um tratamento térmico para alívio das tensões. Devido a suas características mecânicas o ferro fundido branco é empregado nas seguintes aplicações: revestimento de moinhos, bolas para moinhos de bola, cilindros de laminação para borracha, vidro, linóleo, plásticos e metais, rodas de vagões, peças empregadas em equipamento para britamento de minérios, moagem de cimento etc Ferros Fundidos Nodulares São também chamados de ferro fundido dúctil e caracterizam-se pela excelente resistência mecânica, tenacidade e ductilidade. Levam esta denominação por possuírem a grafita em forma de nódulos. Os processos de nodulização desses materiais consistem na adição, no metal fundido, de determinadas ligas contendo magnésio, cério, cálcio, lítio, sódio ou bário. 26

28 Um tratamento térmico de recozimento ou normalização alivia as tensões e melhora as propriedades mecânicas. O tratamento de têmpera e revido tem objetivo de melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência mecânica. A ABNT agrupou o ferro dúctil em sete classes, conforme tabela a seguir. Classe FE FE FE FE FE FE RI* Limite Resist. à tração N/mm² Limite de escoamento (0,2) N/mm² Alongamento em 5d (mín) % À título informativo Estruturas predominantes ferrítica ferrítica-perlítica ferrítica-perlítica perlítica perlítica ferrítica Faixa de dureza aproximada Brinell *RI = Classe com requisito de resistência ao choque Tabela 11 - Classes de Ferros dúcteis segundo a ABNT NBR O tipo mais utilizado em construção mecânica é o ferro FE As aplicações gerais compreendem peças sujeitas a pressão, como compressores, lingoteiras e bielas e outros tipos de peças que exijam maior resistência ao choque, como virabrequins, matrizes, mancais, polias, rodas dentadas, engates, sapatas, tambores de freio etc. A norma DIN1693 e a ASTM A-536 também classificam os ferros nodulares pelas suas propriedades mecânicas Ferros Fundidos Maleáveis Os ferros fundidos maleáveis resultam de um ferro fundido branco, o qual é sujeito a um tratamento térmico especial de longa duração chamado maleabilização. Após o tratamento, o material que originalmente é muito frágil, adquire ductilidade ou maleabilidade, tornando-se mais tenaz. As ótimas propriedades como ductilidade e tenacidade, aliadas a resistência a tração, resistência a fadiga, resistência ao desgaste e usinabilidade, tornam o material recomendável para muitas e importantes aplicações industrias. Existem dois processos de maleabilização : Processo europeu ou maleabilização por descarbonetação (núcleo branco). Processo americano ou maleabilização por grafitização (núcleo preto). O maleável é considerado um material intermediário entre o aço e o ferro fundido cinzento, apresentando características fundamentais desta última liga, com excelente usinabilidade, e propriedades mecânicas próximas aos aços de baixo e médio carbono, com ductilidade razoável que pode ultrapassar 10% em alongamento. 27

29 A ABNT classifica os maleáveis, brancos e pretos, pelas normas NBR 6914 e NBR 6590 respectivamente, cujas propriedades variam: limite de escoamento: 19 a 50 kgf/mm² (valores mínimos). limite de resistência a tração: 30 a 70 kgf/mm² (valores mínimos). alongamento mínimo em 3 d: 2 a 12%. dureza Brinell típica: menos de 150 a 285. Os maleáveis de núcleo preto são os que apresentam as melhores propriedades. Existe um tipo de maleável chamado maleável perlítico, cujas propriedades mecânicas apresentam valores mais elevados. A usinabilidade do maleável é considerada a melhor dentre as ligas ferrosas e sua resistência à corrosão é considerada muito boa Por todas as propriedades mencionadas, o ferro maleável encontra vasto campo de aplicação nas industriais mecânicas, elétricas, de veículos, de materiais de construção, de tratores em peças tais como: conexões para tubulações hidráulicas, conexões em linhas de transmissão elétrica, correntes, suportes de molas, caixas de direção e de diferencial, cubos de rodas, sapatas de freios, pedais de freio e de embreagem, colares de tratores, caixas de engrenagens etc. Varias dessas peças são galvanizadas. A ABNT classifica os dois tipos de maleáveis, pelas suas propriedades mecânicas, conforme a tabela a seguir. Tipo ABNT FMBS FMBS FMBS FMBS FMBS FMBS FMBS FMP FMP FMP FMP FMP FMP FMP Diâm. do Corpo de prova (mm) Resist. à tração mínima MPa Limite de escoamento (0,2) MPa Maleável de núcleo branco Maleável de núcleo preto Alongamento em 3d (mín) % Dureza Brinell Típica até / / / / /285 Tabela 12 - Classes de Ferros Maleáveis segundo a ABNT NBR 6914 (núcleo branco) e 6590 (núcleo preto). 28

30 Ligas não ferrosas Esta classificação indica que os metais a ela pertencentes não possuem o elemento químico ferro em sua composição, salvo algumas exceções. Largamente utilizadas no nosso cotidiano, encontram aplicação em utensílios de cozinha, aberturas, eletrodomésticos, veículos, aeronaves, material elétrico e nos mais variados setores da indústria moderna. Podem ainda ser classificados como metais comuns (cobre, zinco, chumbo, alumínio, antimônio, cromo, níquel, vanádio, etc.) e metais nobres (ouro, prata, platina e paládio). Considerando-se o objetivo desta apostila iremos dar uma atenção especial para os metais comuns, mais especificamente para o cobre e suas ligas e para o alumínio e suas ligas. 5.1 Cobre e suas Ligas Acredita-se que o cobre tenha sido encontrado por volta de a.c. Usado inicialmente como substituto da pedra como ferramenta de trabalho, armas e objeto de decoração, o cobre tornouse, pela sua resistência, uma descoberta fundamental na história da evolução humana. O fato de se ter encontrado objetos de cobre tão antigos em diversos lugares do mundo é prova das propriedades únicas do metal, como a durabilidade, resistência à corrosão, maleabilidade, ductibilidade e fácil manejo. Apesar de sua antigüidade, o cobre manteve, aliado aos metais mais novos, um papel predominante na evolução da humanidade, sendo utilizado em todas as fases das revoluções tecnológicas pelas quais o ser humano já passou. As minas de cobre mais importantes do mundo estão localizadas no Chile, Estados Unidos, Canadá, Rússia e Zâmbia. O cobre é um elemento metálico com número atômico 29 e peso atômico 63,57. O seu símbolo químico é Cu, e suas valências são +1 e +2. Depois da Prata (Ag), o cobre é o melhor condutor de calor e eletricidade, por isso uma de suas principais utilizações é na indústria elétrica. Não é magnético e pode ser utilizado puro ou em ligas com outros metais que lhe conferem excelentes propriedades químicas e físicas. A seguir apresenta-se algumas de suas propriedades mais importantes: Densidade: 8,96 g / cm 3 ( 20 C ) Ponto de fusão: 1.083ºC Ponto de ebulição: C Coeficiente de dilatação térmica linear: 16,5 x 10-6 cm/cm/ C ( 20 C) Resistividade elétrica: 1,673 x 10-6 ohm.cm (20 C) Condutividade elétrica: 101 % IACS a 20 C 29

31 Calor latente de fusão: 50,6 cal/g Calor específico: 0,0912 cal/g/ C (20 C) Forma cristalina: Cúbica de faces centradas As ligas de maior importância na indústria, sejam elas de baixo ou alto teor são apresentadas a seguir: Ligas de cobre de baixo teor de liga Liga cobre-arsênio com fósforo: é empregada em permutadores de calor, tubos de condensadores, tubulação de vapor e em caldeiraria de cobre em geral, onde se requer soldagem mole ou brasagem. Liga cobre-cádmio: empregada na indústria elétrica, em cabos elétricos, linhas de transmissão de alta resistência mecânica. Liga cobre-chumbo: empregada em componentes elétricos que, além de alta condutibilidade elétrica, exigem alta usinabilidade como conectores, componentes de chaves e motores e parafusos. Ligas de cobre de alto teor de liga As ligas mais importantes desta classificação são os latões e os bronzes, sendo também muito utilizadas as de cobre-alumínio, as cupro-níquel, as cobre-berílio e as cobre-silício. Os latões comuns são ligas de cobre-zinco, podendo conter zinco entre 5 e 50% além de outros elementos, enquanto que os bronzes são essencialmente ligas de cobre e estanho, e em função deste último elemento, o metal apresenta um aumento na dureza e nas propriedades relacionadas com a resistência mecânica, sem queda da ductilidade. Estas ligas podem ser trabalhadas a frio, o que melhora a dureza e os limites de resistência à tração. As tabelas a seguir apresentam diversas composições e aplicações para os principais latões e bronzes. 30

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33 31 Nº ABNT Designação Sigla Cobre-zinco 81-9 estanho 3 chumbo 7 Cobre-zinco71-25 estanho 1 chumbo 3 Cobre-zinco estanho 1 chumbo 1 Cobre-zinco ferro 5,5 alumínio 3,5 manganês Cobre-zinco estanho 1 ferro 1 alumínio 1 manganês, chumbo CuZn9Sn3Pb7 CuZn25Sn1Pb3 CuZn38Sn1Pb1 CuZn26Fe5,5 Al3,5Mn CuZn37Sn1Fe1Al 1MnPb Composição % Cu-78,0-82,0 Sn-2,0-4,0 Zn-7,0-11,0 Pb-6,0-8,0 Cu-79,0-74,0 Sn-0,5-2,0 Zn-restante Pb-4,0 máx. Cu-59,0-64,0 Sn-0,5-2,0 Zn-restante Pb-2,0 máx. Cu-60,0-68,0 Sn-0,5 máx. Pb-0,2 máx. Fe-2,0-4,0 Al-3,0-7,5 Mn-2,5-5,0 Cu-56,0-62,0 Sn-1,5 máx. Zn-restante Pb-1,5 máx. Fe-2,0 máx. Al-1,5 máx. Mn-1,5 máx. Lim. Res. Tração Kgf/mm2 Propriedades Mecânicas Alongamento % Dureza Brinell Aplicações Pb-maior usinabilidade; Sn-maior resist. à corrosão; Válvulas baixa pressão, registros, compon. radiadores, flanges, conexões, caixas de bombas de água, etc. Alta resist. mecânica; Haste de válvula, engrenagens, hélices, peças em contanto com água do mar Tabela 13 - Latões ABNT para Fundição.

34 Nº ASTM Designação Sigla 210 Cobre-zinco 95-5 CuZn5 220 Cobre-zinco CuZn10 Composição % Lim. Res. Tração Kgf/mm2 Cu-94,0-96,0 Zn-restante Cu-89,0-91,0 Zn-restante Propriedades Mecânicas Lim. Esc. Kgf/mm2 Alonga-mento % Dureza Brinell Aplicações Pequenos cartuchos, medalhas, emblemas, placas. Ferragens, condutos, emblemas, medalhas, estojos. 230 Cobre-zinco CuZn15 Cu-84,0-86,0 Zn-restante Idem às anteriores. 240 Cobre-zinco CuZn20 Cu-78,5-81,5 Zn-restante Idem Cobre-zinco CuZn e 270 Cobre-zinco CuZn33 Cu-68,5-71,5 Zn-restante Cu-65,5-68,5 Zn-restante Cartuchos, tubos e suportes de radiadores, pinos, parafusos, rebites, cápsulas e roscas para lâmpadas Idem. 272 e 274 Cobre-zinco CuZn37 Cu-62,0-65,5 Zn-restante Componentes de lâmpadas e chaves elétricas, rebites, pinos, parafusos, compon. de radiadores. 280 Cobre-zinco CuZn40 Cu-59,0-62,0 Zn-restante Tubos de condensadores e trocadores de calor. Tabela 14 - Latões ASTM.

35 Nº ASTM Designação Cobre-zinco 89-9 chumbo 2 Cobre-zinco chumbo 2 Cobre-zinco chumbo 3 Sigla CuZn9Pb2 CuZn36Pb2 CuZn36Pb3 Composição % Cu-87,5/90,5 Pb-1,3/2,5 Zn - restante Cu-61,0/64,0 Pb-1,0/2,0 Zn - restante Cu-60,0/63,0 Pb-2,5/3,7 Zn - restante Lim. Res. Tração Kgf/mm2 Propriedades Mecânicas Lim. Esc. Kgf/mm2 Alongamento % Dureza Brinell Aplicações Devido à boa usinabilidade: parafusos, componentes rosqueados, rebites, porcas, terminais de baterias, velas, buchas, mancais a 445 Cobre-zinco chumbo 3 Cobre-zinco alumínio 2 Cobre-zinco estanho 1 CuZn40Pb3 CuZn28Al2 CuZn28Sn1 Cu-56,0/59,0 Pb-2,0/3,5 Zn - restante Cu-76,0/79,0 Al-1,8/2,5 As-0,02/0,06 Zn-restante Cu-70,0/73,0 Sn-0,9/1,3 As-0,02/0,06 Zn - restante Melhor resistência à corrosão: tubos para condensadores, trocadores de calor. Boa resistência à corrosão em água doce e salgada: trocadores de calor, condensadores, ind. petróleo e naval. Tabela 15 Latões ASTM.

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37 LIGAS APLICAÇÕES Cu-Sn ,10/0,30 P Engrenagens para fins diversos. Cu-Sn-Zn máx. 1,0% Pb Cu-Sn-Zn-Pb ,5-1,5 Cu-Sn-Pb-Ni Grandes conexões, engrenagens, parafusos, válvulas e flanges. Válvulas para temperaturas até 290º C, bombas de óleo e engrenagens. Buchas e engrenagens diversas. Tabela 16 Bronzes para Fundições. LIGAS Cu-Sn 85-5 Pb9 Zn1 Cu-Sn Pb10 Cu-Sn 78-7 Pb15 Cu-Sn 70-5 Pb25 COMPOSIÇÃO QUÍMICA Cu-83,0/86,0 Sn-4,0/6,0 Zn-máx. 2,0 Pb-8,0/10,0 Cu-78,0/82,0 Sn-9,0/11,0 Zn-máx. 1,0 Pb-8,0/11,0 Cu-75,0/80,0 Sn-2,0/8,0 Zn-máx. 1,0 Pb-13,0/16,0 Cu-68,0/73,0 Sn-4,0/6,0 Zn-máx. 1,0 APLICAÇÕES Buchas pequenas e mancais. Mancais para altas velocidades e grandes pressões e em mancais para laminadores. Pressões médias, mancais para automóveis. Mancais para altas velocidades e baixas pressões. Pb-22,0/25,0 O limite de resistência à tração das ligas para mancais varia de 10 Kgf/mm2 (maior teor de Pb) até 18 Kgf/mm2. Tabela 17 Bronzes para Mancais. 34