Classificação dos produtos siderúrgicos

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1 Classificação dos produtos siderúrgicos FERRO FORJADO AÇO FERRO FUNDIDO,5% ~1,5% 5% (Fe macio) macio duro %C Maleável. Não temperável Maleável. Temperável Frágil. Resistente à corrosão Temp.. de fusão: 15 a 16ºC Temp.. de fusão: 135ºC Temp.. de fusão: 11º ºC Classificação dos produtos siderúrgicos %C 6,67 % Cementite pura FeC 3 Fe fundido aço Fe forjado Frágil Resistente à corrosão P.F C Maleável Temperável P.F. 135 C Maleável Não temperável P.F C Fe forjado Ligas Fe-C Fe fundido aços 5 % 1,2 a 1,5 %máximo +duro macio gusa 3-4,5% + Quebradiço Granuloso Ptº Fusão~118ºC (moldável),5 % mais usados,3 a,5%

2 Mas as propriedades das ligas de Ferro e do aço são determinadas por: Teor de C Mas também por: Teor de Silício Manganês Níquel Vanádio Molibdénio Crómio Elevada resistência mecânica Elevada resistência e tenacidade Elevada resistência corrosão ( aços inoxidáveis) Fe forjado Ligas Fe-C %C Fe fundido aços 6,67 % Cementite pura FeC 3 5 % 1,2 a 1,5 %máximo duro macio gusa 3-4,5% +,5 % mais usados,3 a,5% Liga Fe-C Liga Fe-C (com,3-1,5% C),3-,9% Mn S, P e Si

3 Reduzir/eliminar tensões internas Conferir determinadas propriedades A P a quente Ó Arrefecimento ao ar S Aços naturais Laminagem a quente (hot rolling) Operação efectuada a uma temperatura superior à de recristalização do aço e pela qual se transforma o bilete/lingote (metal vazado) em varões. Se TRATAMENTOS posteriores térmicos termo-mecânicosmecânicos termo-químicos superficiais Aços tratados processos de deformação a Quente ou a Frio melhoram propriedades mecânicas térmicos termo- mecânicos termo- químicos superficiais processos de aquecimento e arrefec to modificam a sua estrutura melhorando características mecânicas sem alterar composição química t. térmicos + mecânicos em determinada fase de produção melhoram muito resistência

4 térmicos termo-mecânicosmecânicos termo- químicos superficiais p. térmicos + químicos modificam composição química de uma película superficial processos que originam depósitos na superfície melhoram qualidades superficiais originadas por arrefecimento desigual, etc. remoção das tensões internas aumento ou diminuição da dureza melhoria da ductilidade aumento da resist. à tracção e ao desgaste melhoria das condições de fabrico melhoria da resistência à corrosão melhoria da resistência ao calor melhoria das prop. eléctricas e magnéticas melhoria de uma prejudica outras Ex: aumento da resistência (tratamento mecânico a frio) conduz geralmente a uma diminuição ductilidade

5 +importantes térmicos termo- químicos superficiais Trefilagem e Estiragem TEMPCORE A quente > T recristalização mas < T fusão A frio Recozimento, Normalização, Têmpera e Revenido <T recristalização térmicos termo- mecânicos termo- mecânicos termo- químicos superficiais TEMPCORE Recozimento, Normalização, Têmpera e Revenido

6 térmicos Recozimento, Normalização, Têmpera e Revenido, Tempcore TEMPCORE Após a última caixa de laminagem Caixa de Arrefecimento Tanque Caudal regulável Temperatura regulável Passagem mtº rápida arrefecimento superficial do varão que se torna cinzento Logo depois o varão volta ao rubro por aquecimento da superfície pelo núcleo interior arrefece depois lentamente até à temperatura ambiente 15 m A 4 NR SD e A 5... Térmicos comparando A 4 NR e A 5... TEMPCORE Varões para betão armado A 4 NR SD A 5 NR SD A 4N e A5N só previsto R (REBAP) ductilidade especial Special Ductility a mesma composição química a mesma laminagem tratamento térmico efectuado em diferentes condições: diferente grau de arrefecimento através da regulação do caudal de água da caixa de arrefecimento. O t. térmico é que diferencia estes 4 tipos de aço

7 O t. térmico é que diferencia estes 4 tipos de aço A4NR A4NR SD A5NR A5NR SD A mesma composição química O mesmo tipo de laminagem Tratamento térmico diferente Produtos diferentes Em termos de resistência Em termos de ductilidade A4NR A5NR A4NR SD A5NR SD A4 NR Alta ductilidade Varões para betão armado (mais usados) A4 NR SD A5 NR Ductilidade especial Alta ductilidade A5 NR SD Ductilidade especial A5 ER Ductilidade normal (A5 EL só para redes) LNEC E LNEC E LNEC E LNEC E LNEC E Re mínimo; k (5%) 4 MPa 4 MPa Re/4 1,2 (9%) Rm mínimo, k (5%) Rm/Re Mínimo; k (1%) 5 MPa 5 MPa Re/5 1,2 (9%) 46MPa 46MPa 55MPa 55MPa 55MPa 1,8 1,15 1,8 1,15 5 MPa (Rp,2%) 1,5 Máximo; k (9%) - 1,35-1,35 - Agt Extensão total na força 5% 8% 5% 8% 2,5% máxima; mínimo; k (1%) soldabilidade Sim pois Ceq <,52 * Sim pois Ceq <,52 * Sim pois Ceq <,52 * Sim pois Ceq <,52 * Sim pois Ceq <,45 * Diâmetros (mm) e outros para redes Superfície rugosa de alta aderência O tratamento térmico é que diferencia estes 4 tipos de aço! Em termos 2 de séries de resistência nervuras transversais e Com diferentes afastamentos nos dois lados do varão. Na mesma série as nervuras têm em termos a de mesma ductilidade inclinação. 2 séries de nervuras transversais Com afastamentos iguais e a mesma inclinação nos dois lados 2 séries de nervuras transversais Uma série com nervuras com a mesma inclinação e afastamento A outra série contêm duas subséries de nervuras com o mesmo afastamento mas de inclinações diferentes 2 séries semelhantes de nervuras transversais cada uma constituída por duas subséries de inclinações diferentes e uniformemente espaçadas 3 séries de nervuras transversais

8 A4 NR Alta ductilidade Varões para betão A4 NR SD Ductilidade especial LNEC E LNEC E Re mínimo; k (5%) 4 MPa 4 MPa Re/4 1,2 (9%) Rm mínimo, k (5%) Rm/Re Mínimo; k (1%) Máximo; k (9%) 46MPa 1,8-46MPa Agt Extensão total na força 5% 8% máxima; mínimo; k (1%) soldabilidade Sim pois Ceq <,52 * Sim pois Ceq <,52 * Diâmetros (mm) Superfície rugosa de alta 1,15 1,35 A4 NR alta ductilidade A4NR SD ductilidade especial 6 Por ex: A gt>5% A gt>8% Diferenças na ductilidade Tensão MP A gt>5% extensão Mpa A gt>8% A4 NR A5 NR ductilidade alta Diferenças na ductilidade A4 NR SD A5 NR SD ductilidade especial Características mecânicas mínimas A4 NR (E ) R (1) R (1) A (2) R m /R (2) e MPa m gt e 4 Características mecânicas A4 NR SD (E455 22) R (1) R A (2) R R m /R (3) m /R (2) e /4 (3) e MPa gt e e ,2 5% 8% 1,8 (1) Valores característicos referentes ao quantilho de 5% (2) Valores característicos referentes ao quantilho de 1% 1,15 (1) Valor característico mínimo referente ao quantilho de 5% (2) Valor característico mínimo referente ao quantilho de 1% (3) Valor característico máximo referente ao quantilho de 9% 1,35

9 A5 NR Alta ductilidade A5 NR SD Ductilidade especial LNEC E LNEC E MPa 5 MPa Re/5 1,2 (9%) 55MPa 1,8-55MPa 1,15 1,35 A5 NR alta ductilidade A5NR SD ductilidade especial Por ex: A gt>5% A gt>8% 5% 8% Sim pois Ceq <,52 * Sim pois Ceq <,52 * Diferenças na ductilidade 5 MPa A gt>5% A gt>8% extensão Mpa térmicos termo- mecânicos termo- químicos superficiais TEMPCORE Recozimento, Normalização, Têmpera e Revenido

10 A quente > T recristalização mas < T fusão A frio <T recristalização +importantes Trefilagem e Estiragem processos de deformação do aço que melhoram as propriedades mecânicas Impõe-se deformação permanente aumento da tensão de rotura por tracção aumento da tensão limite de elasticidade A quente temperatura > T recristalização mas < T fusão Bilete entra ao rubro e é apanhado pelos cilindros É comprimido e estirado ao passar entre os cilindros Calibres e cilindros de laminagem para varões Diminuição progressiva da secção Aumento do seu comprimento Aumento da velocidade dos cilindros nas caixas Últimas caixas 8-12m/s!

11 A quente Trem de laminagem sucessão de caixas com cilindros com calibres diversos até se obter o perfil e dimensão desejados. Aqui a quente Maia : mx.. 19 caixas; última caixa: MARCAÇÃO Por ex: Ø 1 mm 19 caixas Ø 32 mm 13 caixas A frio <T recristalização tratamento mecânico a frio pode ser seguido por t. térmico para permitir o desaparecimento das tensões internas Matéria prima: aço laminado a quente Trem de laminagem a frio: 4 ou 5 caixas de laminagem Emulsão refrigerante/lubrificante para: Eliminar o calor produzido durante a laminação Manter o atrito reduzido Evitar desgaste excessivo dos cilindros

12 A frio <T recristalização Matéria prima: aço laminado a quente Trem de laminagem a frio: 4 ou 5 caixas de laminagem A frio <T recristalização Trem de laminagem a frio: 4 ou 5 caixas de laminagem Última caixa com impressão das nervuras Por ex: A5 ER

13 A frio <T recristalização

14 aço para betão armado Estiragem e Trefilagem A4NR A4NR SD A5NR A5NR SD A quente A frio A5ER A quente A frio Trefilagem e Estiragem Estiragem aplica aplicação de tracção às s barras ou fios. Tem o inconveniente dos materiais não ficarem homogéneos, tanto em dimensões como no alongamento que tiveram, apresentando variações da secção em diferentes zonas Trefilagem consiste na estiragem através s de fieiras: : o metal é forçado a passar por orifícios de moldagem - a fieira - sendo simultaneamente traccionado

15 Trefilagem consiste consiste na estiragem através s de fieiras: o metal é forçado a passar por orifícios de moldagem - a fieira - sendo simultaneamente traccionado As passagens sucessivas nas fieiras vão diminuir o diâmetro do fio até à dimensão pretendida. Obtêm-se fios bem calibrados com prop. + homogéneas (menos inconvenientes que estiragem). Processo utilizado para armaduras pré-esfor esforçadas. fieira Estiragem e Trefilagem MATÉRIA PRIMA aço o laminado a quente A quente A frio para Laminagem a frio Estiragem e trefilagem