Metais. Centro Universitário de Formiga

Transcrição

1 Centro Universitário de Formiga Metais Engenheiro Civil UFMG Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho Mestre em Engenharia Civil / Construção Civil UFMG Doutorando em Engenharia Metalúrgica e Materiais - UFMG Pesquisador na Área de Tecnologia de Materiais Metálicos e Cerâmicos

2 As ligas ferrosas são aquelas onde o ferro é o constituinte principal. É amplamente utilizado na Engenharia por três motivos básicos: São abundantes na crosta terrestre. As ligas metálicas são relativamente fáceis de fabricar. As ligas metálicas são versáteis (resistência, composição química, forma, etc.

3 As ligas metálicas podem ser divididas em dois grupos principais: Aços. Ferros Fundidos.

4 Aço Os aços são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis de outros elementos de formação de ligas.

5 Aço O aço é amplamente utilizado no Brasil e segundo IBS (2008), os maiores consumidores deste aço são os setores: automotivo, construção civil, embalagens e recipientes, fundição, bens de capital, máquinas e equipamentos, utilidades domesticas e comerciais, dentre outros. Devido a isso, a produção de aço é considerada um importante indicador do estágio de desenvolvimento econômico de um país.

6 Aço principais: Os aços de dividem em três grupos Aços com Baixo Teor de Carbono. Aços com Médio Teor de Carbono. Aços com Alto Teor de Carbono.

7 Aço com Baixo Teor de Carbono Esses aços contêm geralmente menos do que aproximadamente 0,25%p C, de concentração de carbono. São relativamente moles e fracos, em relação aos outros aços, porém possuem uma ductilidade e tenacidade excepcionais, além de serem facilmente usinados e soldados e terem um baixo custo de produção. Exemplos: Chapas, perfis, vergalhões, etc.

8 Aço com Médio Teor de Carbono Esses aços contêm geralmente entre aproximadamente 0,25%p e 0,60%p, de concentração de carbono. São um pouco mais duros e resistentes, do que os aços com baixo teor de carbono, porém perdem ductilidade e tenacidade. Exemplos: rodas e trilhos de trens, engrenagens, virabrequins, peças mecânicas em geral com grande resistência, etc.

9 Aço com Alto Teor de Carbono Esses aços contêm geralmente entre aproximadamente 0,60%p e 1,4%p, de concentração de carbono. São os aços mais duros e resistentes, porém são os que possuem menos ductilidade e tenacidade. Possuem ainda alta resistência ao desgaste e abrasão. Exemplos: São muito utilizados como ferramentas de corte, aço para ferramentas, matrizes, arames com alta resistência, etc.

10 Produção brasileira de aço No ano de 2007 o Brasil bateu o recorde histórico de 33,8 milhões de toneladas de aço bruto produzido. Tendência de novo recorde de produção que se manteria em 2008 e 2009 se o mercado mundial do aço não tivesse se retraído devido a uma crise na economia americana e mundial, o que afetou diretamente a produção nacional de aço.

11 Produção brasileira de aço Aço Bruto Total Produção em milhões de toneladas (t) Ano Figura 1 - Evolução da Produção Brasileira de Aço Bruto no período de 1980 a Adaptado Abracave (1980 a 1997) e IBS (1998 a 2009).

12 Produção brasileira de aço Segundo IBS (2009), quase 96% da produção de aço bruto e 92% dos laminados e semi-acabados no Brasil se concentra na região sudeste e que Minas Gerais é o maior estado brasileiro produtor de aço.

13 Produção brasileira de aço Produção de Laminados Longos e Planos Produção em milhões de toneladas (t) Longos Planos Ano Figura 2 Evolução da Produção Brasileira de Aços Laminados Longos e Planos no período de 1980 a Adaptado Abracave (1980 a 1997) e IBS (1998 a 2006).

14 Produção brasileira de aço Produção de Vergalhões no Brasil Produção em milhões de toneladas (t) Ano Figura 3 Produção anual de vergalhões para construção civil de 2001 a Adaptado IBGE (2009).

15 Produção brasileira de aço Participação no Mercado da Construção Civil 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% Estruturas de Concreto Armado Estruturas Metálicas Figura 4 Participação dos sistemas estruturais na construção civil brasileira de 1999 a Adaptado CBCA (2009).

16 Ferro Fundido Esses aços contêm geralmente mais do que aproximadamente 2,14%p C, de concentração de carbono. São fundidos a temperaturas relativamente mais baixas que os aços, 1150 a 1300º C, desta forma são mais fáceis de fabricar. São resistentes, porém muito frágeis e quebradiços. Exemplos: Válvulas, conexões, tubulações, corpos de bombas, peças mecânicas, etc.

17 Ferro Fundido A grande vantagem destes aços é a facilidade de fabricação de peças de formas diversas, o custo baixo de produção e a abundância de matéria prima para sua fabricação.

18 Ferro Fundido Figura 05 Construção da primeira ponte em ferro fundido (Coalbrookdale Inglaterra 1779).

19 Ferro Fundido Metais Figura 05 Torre Eiffel (França) 1889