Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 1. Aços e ferro fundido

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1 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 1 Aços e ferro fundido

2 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 2

3 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 3 Produção de Aço 1 - Fusão 2 - Refino 3 - Vazamento 4 - Conformação Mecânica

4 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido Fusão 2 - Refino 3 - Vazamento 4 - Conformação

5 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 5 Fusão Minério de Ferro Ferro-Gusa Liga Fe-C com altos teores de: -C (carbono) -Si (silício) -Mn (manganês) -P (fósforo) -S (enxôfre) Calcário Carvão Coque Ferro-Gusa Escória Líquido*

6 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 6 Minério de Ferro Magnetita (Fe 3 O 4 72 % de Fe e 28% de O) Hematita (Fe 2 O 3 69,8% de Fe) Beneficiamento Britagem (separação de ganga) Peneiramento / Classificação (separação de finos*) Aglomeração (aproveitamento dos finos) Sinterização (finos maiores que 0,15 mm) Pelotização (finos menores que 0,15 mm) * Finos partículas abaixo de 10 mm

7 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 7 Carvão/coque Obtido do carvão mineral ou vegetal Calor para combustão e redução do óxido de ferro Carbono como principal elemento de liga Granulometria apropriada para passagem do ar

8 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 8 Fundentes a base de calcário (CaCO 3 ) Cal Produzida no aquecimento do calcário acima de 725 o C, obtendo CaO e CO 2 Calcário fornece CaO para transformar a ganga em escoria fundida Escória fluida: Eliminar impurezas do ferro-gusa e do aço

9 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 9 Refino Conversor a oxigênio Ferro gusa líquido Sucata Forno elétrico Fundentes Fornos Siemens- Martin

10 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 10 FORNO ELETRICO

11 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 11 Refino Fornos e Conversores Revestimento Básico Refratário de tijolos de magnésia ou cromita-magnésia Remove C, Si e Mn Remove S e P Revestimento Ácido Refratário de tijolos de sílica Remove C, Si e Mn apenas Processos Siemens-Martin Processos Pneumático Conversores Thomas / Bessemer Processos de Sopragem de Oxigênio Conversores L-D (Lins-Donawitz) Fornos Elétricos (a arco e por indução)

12 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 12 Processo Siemens-Martin

13 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 13 Processo Siemens-Martin Fusão de aços de recuperação e modificação da porcentagem de carbono (pela adição de ferro-fusa para aumentar e óxido de ferro para diminuir) Grande flexibilidade 40 a 60% de gusa líquido e o restante de sucata Possibilita reduzir teores de P e S Baixo teor de nitrogênio (que fragiliza o aço) Longo tempo de corrida (6 ~ 8 horas)

14 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 14 Processos Pneumáticos Conversor Thomas / Bessemer

15 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 15 Conversor Thomas / Bessemer Conversor Thomas - Revestimento Básico Remove C, Si, Mn, P e S Aço Thomas Baixos teores de P e S Nitrogênio proveniente do ar envelhecimento e inclusões de nitratos (fragiliza) Conversor Bessemer - Revestimento Ácido Remove C, Si e Mn apenas Aço Bessemer Altos teores de P e S P aumenta a fragilidade a quente S aumenta a fragilidade a frio

16 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 16 Processos a Sopro de Oxigênio Conversor L-D (Linz-Donavitz) Conversor OLP (Oxigênio-Lança- Poeira)

17 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 17 Conversor L-D Sopro de oxigênio puro com pressão de 6 a 15 atm sobre a superfície do metal fundido. Zona de impacto do jato atinge 2500~3000 o C Forte agitação do banho devido á diferença de concentração e peso específico Rápida formação de escória ativa e espumante que fixa o P 2 O 5 formado na oxidação do fósforo Produz aço de qualidade equivalente ao do forno Siemens- Martin: Com custo inferior, pois economiza combustível e refratário Menor tempo de corrida (30 ton em 40 min)

18 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 18 Vazamento Lingotamento

19 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 19 CABEÇA QUENTE FUNIL REFRATÁRIO MOLDE LINGOTEIR A VAZAMENTO NA PANELA VAZAMENTO CANAL REFRATÁRIO NA PANELA PLACA

20 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 20 LINGOTAMENTO CONVENCIONAL

21 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 21 Conformação Mecânica

22 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 22 Aços e ligas ferrosas: consumidos em grandes quantidades propriedades mecânicas fácil fabricação baixo custo de produção Limitações densidade relativamente alta condutividade elétrica comparativamente baixa suscetíveis a corrosão Sistemas de Ligas classificados de acordo com o seu metal básico ou de acordo com alguma característica que um grupo de ligas compartilha

23 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 23 CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS QUANTO Composição química Estrutura Propriedades ou Aplicação

24 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 24 Aços-Carbono São ligas de Ferro e carbono com um teor máximo de 1,4% de carbono A resistência aumenta com o teor de Carbono A ductilidade diminui com o teor de Carbono São aços de relativa baixa dureza Oxidam-se facilmente Suas propriedades deterioram-se a baixas e altas temperaturas São os mais usados e de mais baixo custo São divididos em: Aços com baixo teor de Carbono Aços com médio teor de Carbono Aços com alto teor de Carbono Aços com alto teor de liga

25 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 25 DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO FERRO-CARBONO 0,3 0,6 1,4

26 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 26 SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS AISI-SAE XXXX 1XXX Aço-carbono 10XX Aço-carbono comum 11XX teores diferenciados de S 12XX teores diferenciados de S e P 13XX alto teor de Mn (1,6-1,9%)

27 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 27 SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS 2XXX Aço ao Níquel 3XXX Aço ao Níquel e Cromo 4XXX Aço ao Molibidênio 40XX Mo 0,15-0,3% 41XX Mo, Cr 43XX Mo, Cr, Ni 5XXX Aço ao Cromo 6XXX Aço ao Cromo e Vanádio 8XXX Aço ao Níquel, Cromo e Molibidênio 9XXX Outros

28 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 28 CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS ALTO TEOR DE LIGA Aços inoxidáveis Aços refratários (resistentes ao calor) Aços para ferramentas

29 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 29 Aço com baixo teor de Carbono Tem em sua composição de 0,02% a 0,3% de C. São baratos e geralmente são usados em vigas estruturais para edifícios e galpões, carcaça de automóvel, tubulações, etc. Estrutura é usualmente ferrítica e perlítica

30 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 30 Popriedades mecânicas Ductilidade: 0,2 a 0,5 Limite de escoamento: 275 MPa Limite de resistência: MPa Dureza: 800 a 1,8 x 10³ Módulo de elasticidade: 196 a 211 GPa Propriedades Térmicas Temp. Max de serviço: K Temp. Min. de serviço: K Pto de Fusão 1,72 * 10 3 K Condutividade Térmica: W/m * K Calor Específico: J/Kg.K

31 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 31 Normas Técnicas ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM American Society for Testing and Materials DIN Deutsches Institut für Normung AFNOR Association Française de Normalisation BSI British Standards Institution ASME American Society of Mechanical Engineer ISSO International Organization for Standardization JIS Japanese Industrial Standards SAE Society of Automotive Engineers COPANT Comissão Panamericana de Normas Técnicas AISI American Iron and Steel Institute

32 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 32 Composições de aços com baixo teor de carbono e aços de alta resistência e baixa liga (ARBL ou HSLA)

33 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 33 Característica mecânica de material laminado a quente e aplicações para aços com baixo teor de carbono e aços de alta resistência e baixa liga (ARBL ou HSLA)

34 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 34 Aço com baixo teor de Carbono Desempenho frente ao ambiente Água doce: bom Água salgada: regular Ácidos fortes: muito ruim Ácidos fracos: ruim Bases fortes: bom Bases fracas: muito bom Radiação UV: muito bom Resistência ao desgaste: bom Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL ou HSLA) Normalmente são mais resistentes a corrosão que os aços comuns

35 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 35 Aço com médio teor de Carbono Tem em sua composição de 0,3% a 0,6% de C. Podem ser tratadas por austenização, têmpera seguida de revenimento para melhorar suas propriedades mecânicas Apresentam a melhor combinação de tenacidade e ductilidade e resistência mecânica e dureza Geralmente são usados em rolamentos comuns, eixos e engrenagens, rodase trilhosde trem, e outras peças de máquinas que necessitam de elevadas resistências mecânica, ao desgaste e tenacidade. Popriedades mecânicas Ductilidade: 0,05 a 0,3 Dureza: 1000 a 2000 Módulo de elasticidade: 196 a 210 GPa

36 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 36 Sistema de designação AISI/SAE e UNS e faixas de composição para aços comuns (médio teor de C) e aços de baixa liga

37 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 37 Aços e ligas de aço com médio teor de carbono, temperado e revenido

38 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 38 Aço com médio teor de Carbono Desempenho frente ao ambiente Água doce: bom Água salgada: regular Ácidos fortes: muito ruim Ácidos fracos: ruim Bases fortes: bom Bases fracas: muito bom Radiação UV: muito bom Resistência ao desgaste: bom

39 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 39 Aço com alto teor de Carbono Tem em sua composição de 0,6% a 1,4% de C. Geralmente são usados em ferramentas de corte, rolamentos de alta performance e limas. Contém elementos de liga como Cr, V, W, Mo que se ligam com C formando carbetos duros, elevada resistência ao desgaste, baixa conformabilidade e tenacidade Quando temperados são frágeis Popriedades mecânicas Ductilidade: 0,05 a 0,3 Dureza: 1000 a 2000 Módulo de elasticidade: 196 a 210 GPa

40 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 40 Aço com alto teor de Carbono Desempenho frente ao ambiente Água doce: bom Água salgada: regular Ácidos fortes: muito ruim Ácidos fracos: ruim Bases fortes: bom Bases fracas: muito bom Radiação UV: muito bom Resistência ao desgaste: bom

41 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 41 Designações, composições para aço ferramenta (alto teor de C)

42 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 42 AÇO-LIGA OU AÇOS LIGADOS

43 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 43 FORMA COMO SE ECONTRAM OS ELEMENTOS DE LIGA DISSOLVIDOS NA MATRIZ FORMANDO CARBETOS FORMANDO COMPOSTOS INTERMETÁLICOS

44 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 44 ELEMENTOS DE LIGA MAIS COMUNS Cr, Ni, V, Mo, W, Co, B, Cu, Mn, Si, P, S(residuais) Aumentam a dureza e a resistência Conferem propriedades especiais como: Resistência à corrosão Estabilidade à baixas e altas temperaturas Controlam o tamanho de grão Melhoram a conformabilidade Melhoram as propriedades elétricas e magnéticas Diminuem o peso (relativo à resistência específica) Deslocam as curvas TTT para a direita

45 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 45 MANGANÊS (residual) Agente dessulfurante e desoxidante Aumenta a dureza e a resistência (%Mn>1%) Baixa a temperatura de transformação da martensita Entre 11-14% Mn alcança-se alta dureza, alta ductilidade e excelente resistência ao desgaste (aplicações em ferramentas resistentes ao desgaste)

46 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 46 ENXOFRE (residual) Agente fragilizador Se combinado com Mn forma MnS que pode ser benéfico (melhora a usinabilidade) Está presente em altos teores em aços para usinagem fácil

47 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 47 NÍQUEL Aumenta a resistência ao impacto (2-5% Ni) Aumenta consideravelmente a resistência à corrosão em aços baixo carbono (12-20% Ni) Com 36% de Ni (INVAR) tem-se coeficiente de expansão térmica próximo de zero. Usado como sensores em aparelhos de precisão

48 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 48 CROMO Aumenta a resistência à corrosão e ao calor Aumenta a resistência ao desgaste (devido à formação de carbetos de cromo) Em aços baixa liga aumenta a resistência e a dureza É normalmente adicionado com Ni (1:2)

49 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 49 MOLIBIDÊNIO Em teores < 0,3% aumenta a dureza e a resistência, especialmente sob condições dinâmica e a altas temperaturas Atua como refinador de grão Melhora a resistência `a corrosão Forma partículas resistentes à abrasão Contrabalança a tendência à fragilidade de revenido

50 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 50 VANÁDIO Forma carbetos que são estáveis a altas temperaturas Inibe o crescimento de grão (0,03-0,25%) e melhora todas as propriedades de resistência sem afetar a ductilidade

51 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 51 TUNGSTÊNIO Mantém a dureza a altas temperaturas Forma partículas duras e resistentes ao desgaste à altas temperaturas Presente em aços para ferramentas

52 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 52 SILÍCIO (residual) Tem efeito similar ao Níquel Melhora as propriedades de resistência com pouca perda de ductilidade Melhora a resistência `a oxidação Com 2% de Si é usado para a confecção de molas Aumenta o tamanho de grão (necessário para aplicações magnéticas) Agente desoxidante

53 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 53 BORO É um agente endurecedor poderoso (0,001-0,003%) Facilita a conformação à frio Tem efeito vezes ao efeito do Ni 100 vezes ao Cr vezes ao Mo Aços microligados

54 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 54 ALUMÍNIO Facilita a nitretação Agente desoxidante Controla o tamanho de grão pela formação de óxidos ou nitretos

55 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 55 COBALTO Melhora a dureza à quente É usado em aços magnéticos

56 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 56 FÓSFORO (Residual) Aumenta a resistência dos aços baixo carbono Aumenta a resistência à corrosão Facilita a usinagem Gera fragilidade à frio (0,04-0,025% no máximo)

57 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 57 TITÂNIO Reduz a dureza martensítica e a endurecibilidade de aços ao cromo Impede a formação da austenita em aços ao cromo

58 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 58 APLICAÇÕES DOS AÇOS- LIGA Podem ser encontrados em praticamente todos os segmentos industriais, desde a construção civil até a construção naval, passando pela indústria petrolífera, automobilística e aeronáutica.

59 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 59 CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS QUANTO A ESTRUTURA Perlíticos Martensíticos Austeníticos Ferríticos Carbídicos

60 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 60 AÇOS PERLÍTICOS Aços com no máximo 5% de elementos de liga As propriedades mecânicas podem ser melhoradas por tratamento térmico Aços de boa usinabilidade

61 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 61 AÇOS MARTENSÍTICOS Aços com mais de 5% de elementos de liga Apresentam alta dureza Aços de baixa usinabilidade

62 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 62 AÇOS AUSTENÍTICOS Tem estrutura austenítica a temperatura ambiente, devido aos elevados teores de elementos de liga (Ni, Mn, Co) Exemplo: inoxidáveis, não magnéticos e resistentes ao calor

63 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 63 AÇOS FERRÍTICOS Tem baixo teor de Carbono Tem elevados teores de elementos de liga (Cr, W, Si) Não reagem à têmpera Apresentam estrutura ferrítica no estado recozido

64 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 64 AÇOS CARBÍDICOS Apresentam alto teor de Carbono e elementos formadores de carbetos (Cr, W, Mn, Ti, Nb, Zr) A estrutura consiste de carbetos dispersos na matriz sorbítica, austenítica ou martensítica, dependendo da composição química São usados para ferramentas de corte e para matrizes

65 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 65 CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS QUANTO AS PROPRIEDADES OU APLICAÇÃO Aços para ferramentas Aços inoxidáveis Aços para fundição Aços estruturais Aços para nitretação Aços resistentes ao calor Acos para fins elétricos Aços para fins magnéticos É melhor comparar propriedades que composição Na seleção do aço deve-se pesar não só as propriedades necessárias para o uso, mas também o processo de fabricação que será utilizado para fazer o componente

66 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 66 AÇOS PARA FUNDIÇÃO QUANTO AS PROPRIEDADES Boa resistência, ductilidade e tenacidade Boa usinabilidade Adequada soldabilidade Boa fluidez A maioria é susceptível à têmpera e revenido

67 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 67 AÇOS PARA FUNDIÇÃO QUANTO OS TIPOS Aços baixo, médio e alto carbono Aços-liga de baixo e alto teor de liga Os produtos de aço obtidos por fundição são dos mais variados tipos, desde peças grandes como cilindros de laminadores como diversos componentes de máquinas

68 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 68 AÇOS PARA FUNDIÇÃO AÇOS BAIXO CARBONO Equipamentos elétricos, engrenagens,... AÇOS MÉDIO CARBONO Indústrias automobilística, ferroviária, naval, tratores,.. AÇOS ALTO CARBONO Matrizes, cilíndros de laminadores, partes de máquinas,...

69 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 69 AÇOS ESTRUTURAIS QUANTO AS PROPRIEDADES Boa ductilidade para ser conformado Boa soldabilidade Elevado valor de relação de resistência à tração para limite de escoamento Baixo custo Homogeneidade QUANTO AO TIPO Aços ao carbono (laminados à quente) Aços com baixo teor de elemento de liga e alta resistência (estruturas de carros e ônibus, pontes edifícios)

70 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 70 AÇOS PARA CHAPAS E TUBOS QUANTO AS PROPRIEDADES Excelente deformabilidade Boa soldabilidade Boa ductilidade Baixo custo Dependendo do tipo de aplicação, alta resistência à corrosão e de fácil revestimento Superfície sem defeitos

71 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 71 AÇOS PARA ARAMES E FIOS QUANTO AS PROPRIEDADES Excelente resistência à tração (depende da aplicação) Boa ductilidade para ser conformado QUANTO AO TIPO Aço baixo Carbono Aço médio Carbono Aço alto Carbono (0,8-0,95% de C)

72 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 72 AÇOS PARA MOLAS QUANTO AS PROPRIEDADES Elevado limite de elasticidade Elevada resistência à fadiga Elevada resistência ao choque QUANTO AO TIPO Aço carbono (0,5-1,2% de carbono) Para algumas aplicações usa-se aço liga (Si-Mn, Cr-V) Exemplos: 6150 (Cr-V) e 9260 (Si-Mn)

73 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 73 Aços microligados - HSLA São especificados pela resist. e não pela composição Desenvolvidos a partir dos aços de baixo carbono com pequenas adições de Mn (até 2%) e outros elementos em níveis muito pequenos Apresentam maior resistência que os aços de baixo carbono idêntico, mantendo a ductilidade e soldabilidade Destinados a estruturas onde a soldagem é um requisito primário e a resistência é importante! Grande ganho de peso a custo reduzido! Temp. Transição dúctil-frágil muito baixa e tenacidade à fractura elevada Ganho de resistência é obtido por solução sólida dos el. Liga e não por trat. térmico Nb, Ti, V, N formam precipitados inibindo o cresc. grão e melhoram a tenacidade Adição de 0,5%Cu max conferem melhor resist. à corrosão

74 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 74 AÇOS DE USINAGEM FÁCIL QUANTO AO TIPO Aços com alto teor de enxofre, fósforo e manganês Adição de metais moles como o Chumbo e Bismuto Chumbo e Bismuto facilitam a usinagem (série especial).

75 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 75 AÇOS PARA FERRAMENTAS E MATRIZES QUANTO AS PROPRIEDADES Elevada dureza a temperatura ambiente e a quente Boa tenacidade Boa Resistência ao desgaste Boa Resistência Mecânica Tamanho de grão pequeno Boa usinabilidade Temperabilidade

76 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 76 AÇOS PARA FERRAMENTAS E MATRIZES QUANTO AO TIPO Aços com alto teor de Carbono (0,6-1,3%C) Aços com alto teor de liga de W, V e Cr ou Mo, Co e outros. Aços-rápido: são desenvolvidos para aplicações de usinagem em elevadas velocidades. Existem duas classificações para os aços-rápidos, que são os ao molibdênio (grupo M) e os ao tungstênio (grupo T). Os dois possuem uma performance mais ou menos semelhante. Os do grupo M, entretanto, tem um custo inicial menor.

77 Curso de MIQ - Profa. Simone P. Taguchi Borges DEMAR/EEL/USP Aços e Ferro fundido 77 AÇOS PARA FERRAMENTAS E MATRIZES Aços para trabalho a quente: desenvolvidos para utilização em operações de punçonamento, cisalhamento e forjamento de metais em altas temperaturas sob condições de calor, pressão e abrasão. São identificados como aço H, no sistema de classificação. São divididos em três sub-grupos: ao cromo (que vai do H10 ao H19), ao tungstênio (H21 ao H26) e ao molibdênio (H42 e H43). Aços para deformação a frio: por não conter os elementos de liga necessários para possuir resistência a quente, estes aços se restringem a aplicações que não envolvam aquecimentos repetidos ou prolongados em faixas de temperatura de 205 a 260ºC. São divididos em três grupos: aços temperáveis ao ar (grupo A), alto-carbono e alto-cromo (grupo D) e temperáveis em óleo (grupo O)

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