DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO. Conceitos Gerais

Transcrição

1 DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO Conceitos Gerais

2 Diagrama Fe - Cementita

3 Reações Invariantes

4 Diagrama Fe - Carbono

5 Diagrama Fe - Cementita 200 µm 50 µm

6 Liga Eutetoide

7 Liga Hipo Eutetoide

8 Liga Hiper Eutetoide

9 Ferro Fundido

10 Austenita = γ-fe = fase γ Ferrita = α-fe = fase α Diagrama Fe C Glossário Cementita = Fe3C (6.7 wt% C em Fe) Perlita = Ferrita e Cementita em lamelas alternadas Hipo = menor que - Hiper = maior que Ferrita pro-eutetóide = Ferrita que se forma a T p/composição hipo-eutetóide (<0.8 wt%c) >Teutetóide Cementita pro-eutetóide = Cementita que se forma a T >Teutetóide p/composição hiper-eutetóide.

11 O AÇO A fronteira entre o ferro e o aço foi definida na Revolução Industrial, com a invenção de fornos que permitiam não só corrigir as impurezas do ferro, como adicionar-lhes propriedades como resistência ao desgaste, ao impacto, à corrosão, etc. Por causa dessas propriedades e do seu baixo custo o aço passou a representar cerca de 90% de todos os metais consumidos pela civilização industrial. Ferro AÇO Carbono Combustivel Redutor encontrado em toda crosta terrestre minério de ferro é um óxido de ferro (misturado com areia fina) Na siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal

12 O AÇO 1917 a 1930 Criação da Companhia Siderúrgica Mineira 1921 Criada a Siderúrgica Belgo Mineira 1946 Criada a CSN (Companhia Siderurgica Nacional) 1950 Produção de aço bruto de 788 mil toneladas 1960 Produção triplica 2400 mil toneladas 1970 Produção de 5,5 milhões de toneladas Década de empresas estatais e privadas Também na década de 90 tendência à privatização Representado por 14 empresas privadas, controladas por onze grupos empresariais e operando 29 usinas distribuídas por 10 estados brasileiros, a indústria do aço no Brasil foi responsável pela produção, em 2014, de 33,9 milhões de toneladas de aço bruto, levando o país a ocupar a 9ª posição no ranking da produção mundial.

13 Aperam South American Gerdau Açominas (Ouro Branco) ArcelorMittal Aços Longos (Monlevade) ArcelorMittal Aços Longos (Juiz de Fora) Gerdau Aço Longos (Barão de Cocais) Gerdau Aço Longos (Divinópolis) Grupo Usiminas (Ipatinga) Vallourec VSB (Jaceaba) Sinobras Gerdau Aços Longos (Cearense) O AÇO Aços Villares (Gerdau Pindamonhamgaba) Aços Villares (Gerdau Mogi das Cruzes) ArcelorMittal Aços Longos (Piracicaba) Usiminas (Cubatão) Gerdau Aços Longos (São Paulo) Villares Metals Gerdau Aços Longos (Guaíra) Gerdau Aços Longos (Açonorte) Gerdau Aços Longos (Usiba) AcelorMittal Aços Longos (Cariacica) ArcelorMittal (Tubarão) Votorantim Siderurgia ( Mansa) Votorantim Siderurgia (Resende) Gerdau Aços Longos (Santa Cruz) ThyssemKrupp CSA (Santa Cruz) Companhia Siderúrgica Nacional CSN (Volta Redonda) Gerdau Aços Especiais (Piratini) Gerdau Aços Longos (Riograndense)

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16 O AÇO As usinas de aço do mundo inteiro segundo o seu processo produtivo, classificam-se: Integradas - que operam as três fases básicas: redução, refino e laminação; Semi-integradas - que operam duas fases: refino e laminação. Estas usinas partem de ferro gusa, ferro esponja ou sucata metálica adquiridas de terceiros para transformá-los em aço em aciarias elétricas e sua posterior laminação. Não integradas, que operam apenas uma fase do processo: redução ou laminação. No primeiro caso estão os produtores de ferro gusa, os chamados guseiros. No segundo, estão os relaminadores, geralmente de placas e tarugos, adquiridos de usinas integradas ou semi- integradas e os que relaminam material sucatado. Unidades de pequeno porte que se dedicam exclusivamente a produzir aço para fundições.

17 Ferrosas Aços Ferros Fundidos Baixo Carbono Comum Baixa Liga Alta Resistência Baixa Liga Medio Carbono Comum Alto Carbono Comum Tratavel Térmicamente Alta Liga INOX Aço Ferramenta Ferro Branco Ferro Cinzento Ferro Ductil Ferro Maleável

18 Efeito de microestrutura

19 AÇOS Baixo Carbono V, Ni, Mo, Cu até 10% Aumenta a dureza da Ferrita - Menos que 0,25% de carbono - Ruim para tratamento térmico - mole e fraco - Ductil e tenaz - Boa usinabilidade - Baratos

20 AÇOS Médio Carbono Cr, Ni e Mo - entre 0,25% e 0,6% de carbono - Bom para tratamento térmico - mais resistentes - menos Ductil e tenaz - melhor resistência à abrasão

21 Diagrama Fe - Cementita

22 Efeito de aditivos

23 AÇOS Alto Carbono - entre 0,60% e 1,40% de carbono - Elevada Dureza - menos Ductil e tenaz - Elevada resistência à abrasão -

24 Efeito de microestrutura

25 AÇOS Inoxidável

26 AÇOS Inoxidável

27 AÇOS Inoxidável

28 Ferro Fundido

29 Resfriamento Mg/Ce Rápido Moderado Lento Moderado Lento Ferro Fundido Branco Ferro Fundido Cinzento Perlítico Ferro Fundido CinzentoFerritico Ferro Fundido Ductil Perlitico Ferro Fundido DuctilFerritico Resfriamento Reaquecimento a ~700ºC por 30 h Rápido Lento Ferro Fundido Maleável Perlitico Ferro Fundido Maleável Ferritico

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34 FERRO FUNDIDO NODULAR