1 processos fabricacao introducao

4/18/2014

1

DISCIPLINA: TECNOLOGIA METALRGICAPROF. JOS LUS L. SILVEIRA1 PERODO DE 2014 (SALA I-241)

Curso de graduao em Engenharia Mecnica

Centro de Tecnologia sala G-201 gabinete 7

ramal 8378

e-mail: [email protected]

BIBLIOGRAFIA

Livro Texto:

Introduo aos Processos de Fabricao de Produtos Metlicos

autores:Claudio Shyinti Kiminami,Walman Bencio de Castro e Marcelo Falco de Oliveira;

Editora Edgard Blcher, 1 edio, 2013.

PROCESSOS DE FABRICAO -INTRODUO

Nesse curso sero estudados alguns processos de fabricao:

Fundio

Conformao

Soldagem

Metalurgia do p

PROCESSOS DE FABRICAO -INTRODUO

Para a produo de um produto so utilizados processos de fabricao que a partir da matria prima alteram a forma e/ou as propriedadesdo material.

Em relao a forma, um processo de fabricao pode modificar a geometria, as dimenses e o acabamento superficial.

Em relao as propriedades, um processo de fabricao pode alterar a resistncia mecnica, a dureza, a resistncia ao desgaste, a resistncia corroso, a condutividade eltrica, a densidade etc.

4/18/2014

2

CLASSIFICAO DOS PROCESSOS DEFABRICAO

CLASSIFICAO DOS PROCESSOS DEFABRICAO (EM INGLS)

SEQUNCIA DEFABRICAO DE

PRODUTOSMETLICOS

OBTENO DE PRODUTOS SIDERRGICOS

Os metais em geral so encontrados na natureza na forma de xidos.

Um dos principais materiais utilizados na Engenharia Mecnica o ao.

Para a produo do ao necessrio a reduo do minrio de ferro.

No alto forno o minrio de ferro reduzido e transformado em ferro gusa.

A partir do ferro gusa so fabricados o ferrofundido, que contm entre 2,11 e 6,67% de carbono e o ao que contm at 2,11% de carbono.

4/18/2014

3


O processo de reduo do minrio de ferro pode ser descrito pela seguintes reaes:

O ferro gusa contm entre 3,5 e 4,5% de carbono.

2

243

24332

COFeCOFeOCO3FeOCOOFe

COO2FeCOO3Fe

++

++

++

(METALOGRAFIA DOS PRODUTOS SIDERRGICOS COMUNS; H. COLPAERT; ED. EDGARD BLUCHER, 2 EDIO, 1959.)


CLASSIFICAO DAS LIGAS FERROSAS CLASSIFICAO DOS AOS(AOS E FERROS FUNDIDOS; VICENTE CHIAVERINI)

Aos-carbono so aos em que esto presentes o carbono e elementos residuais, como: mangans, silcio, fsforo, enxofre e outros, em teores considerados normais.

Na temperatura ambiente as ligas ferro-carbono entre 0% e 2,11% de C, resfriadas lentamente, apresentam a seguinte constituio:

Ferro comercialmente puro ferrita. Aos hipoeutetides (at 0,77% de C) ferrita e perlita.

Aos eutetides (com 0,77% de C) perlita. Aos hipereutetides (de 0,77 a 2,11% de C) perlita e cementita.

4/18/2014

4

DIAGRAMA FERRO-CARBONO MICROESTRUTURA DE UM AO COM 0,8% DECARBONO

(A) MICROESTRUTURA PERLTICA E(B) MICROESTRUTURA MARTENSTICA

CLASSIFICAO DAS LIGAS FERROSAS CLASSIFICAO DOS AOS(AOS E FERROS FUNDIDOS; VICENTE CHIAVERINI)

Aos-liga de baixo teor em liga so aqueles em que os elementos residuais esto presentes acima dos teores normais nos aos-carbono, ou onde ocorre a presena de novos elementos de liga, cujo teor total no ultrapassa um valor determinado (normalmente 3 a 8%).

Aos-liga de alto teor em liga so aqueles em que o teor total dos elementos de liga de 8 a 12%, no mnimo.

Aos-liga de mdio teor em liga constituem um grupo intermedirio entre os dois anteriores.

4/18/2014

5

CLASSIFICAO DOS AOS(AOS E FERROS FUNDIDOS; VICENTE CHIAVERINI)

De acordo com o teor de carbono: Ao de baixo carbono teor de carbono inferior a 0,2%

Ao de mdio carbono teor de carbono entre 0,2 e 0,5%

Ao de alto carbono teor de carbono acima de 0,5%

Outra forma, considera: Ao doce teor de carbono entre 0,15 e 0,25% Ao meio-duro teor de carbono entre 0,25 e 0,5% Ao duro teor de carbono entre 0,5 e 1,4%

CLASSIFICAO DAS LIGAS FERROSAS

CLASSIFICAO DOS AOS(AOS E FERROS FUNDIDOS; VICENTE CHIAVERINI; ABM, 5 EDIO, 1984.CINCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS: UMA INTRODUO; CALLISTER; LTC; 5 EDIO; 2002.)

Ao de alta resistncia e baixa liga um ao com baixo teor de carbono, com at aproximadamente 10% de elementos de liga e que apresenta melhores propriedades mecnicas e alguma resistncia a corroso atmosfrica.

Tipicamente apresenta teores de cobre, nquel, cromo e molibdnio e teores acima dos normais de fsforo, silcio e mangans.

C 0,6 a 0,28% Cu 0 a 1,25% Zr 0 a 0,12% B 0 a 0,005%

P 0,01 a 0,12% Cr 0 a 1,8% Al 0 a 0,2% Nb 0 a 0,10%

Si 0,01 a 0,9% Ni 0 a 5,25% S 0 a 0,03%

Mn 0,35 a 1,6% Mo 0 a 0,65% Ti 0 a 0,05%

CLASSIFICAO DOS AOS INOXIDVEIS(AOS E FERROS FUNDIDOS; VICENTE CHIAVERINI)

Aos inoxidveis martensticos so endurecveis por tratamento trmico e contm entre 11,5 e 18% de Cr. So ferro-magnticos.

Aos inoxidveis ferrticos no so endurecveis pela tmpera, devido aos baixos teores de carbono, no mximo 0,2%, mas podem conter teores elevados de Cr, superiores a 25%. So ferro-magnticos.

Os aos inoxidveis martensticos e ferrticos so ligas de ferro e cromo, onde o teor de carbono desempenha um papel fundamental para localizar o ao inoxidvel na classe martenstica ou ferrtica (figura a seguir).

Aos inoxidveis austenticos so ligas de ferro-cromo-nquel. Um exemplo importante o ao inoxidvel com 18% de Cr e 8% de Ni. No so endurecveis, por serem austenticos, e no so ferro-magnticos.

4/18/2014

6

CLASSIFICAO DOS AOS INOXIDVEIS(AOS E FERROS FUNDIDOS; VICENTE CHIAVERINI)

CLASSIFICAO DAS LIGAS FERROSAS

CLASSIFICAO DOS FERROS FUNDIDOS

O ferro fundido comumente descrito como uma liga Fe-C que contm entre 2,11 e 6,67% de carbono.

Mas, em funo da importncia do silcio para a sua constituio, o ferro fundido normalmente definido uma liga ternria Fe-C-Si, onde uma parcela do carbono se encontra na forma livre (grafita).

Pode se distinguir entre: Ferro fundido cinzento Ferro fundido branco Ferro fundido mesclado Ferro fundido nodular Ferro fundido malevel Ferro fundido vermicular

COMPOSIOQUMICA DOS FERROS FUNDIDOS

A precipitao da grafita depende do teor de carbono e silcio e da velocidade de resfriamento.

Para valores constantes de teor de carbono e velocidade de resfriamento, quantidades maiores de silcio resultam em maior precipitao de grafita.

Ferro Fundido %C %Si %Mn %S %P

Branco 1,8 a 3,6 0,5 a 1,9 0,25 a 0,8 0,06 a 0,2 0,06 a 0,2

Malevel 2,2 a 2,9 0,9 a 1,9 0,15 a 1,2 0,02 a 0,2 0,02 a 0,2

Cinzento 2,5 a 4,0 1,0 a 3,0 0,2 a 1,0 0,02 a 0,25 0,02 a 1,0

Nodular 3,0 a 4,0 1,8 a 2,8 0,1 a 1,0 0,01 a 0,03 0,01 a 0,1

Vermicular 2,5 a 4,0 1,0 a 3,0 0,2 a 1,0 0,01 a 0,03 0,01 a 0,1

4/18/2014

7

CLASSIFICAO DOS FERROS FUNDIDOS(AOS E FERROS FUNDIDOS; VICENTE CHIAVERINI)

Ferro fundido cinzento caracterizado por uma estrutura onde o carbono se apresenta parte na forma de grafita lamelar e parte na forma de Fe3C.


Ferro fundido branco onde o carbono se apresenta quase totalmente na forma combinada, Fe3C. Apresenta elevada dureza e resistncia ao desgaste.


Ferro fundido malevel obtido a partir de um tratamento trmico de maleabilizao do ferro fundido branco, que resulta em uma transformao quase total do Fe3C em grafita na forma de ndulos.


Ferro fundido nodular caracterizado por apresentar carbono livre na forma de grafita esferoidal, que lhe confere boa ductilidade e por essa razo tambm denominado ferro fundido dctil. A grafita esferoidal obtida pela adio agentes nodulizantes (Mg, Ce) no metal ainda no estado lquido.

4/18/2014

8


Ferro fundido mesclado caracterizado por uma mescla de ferro fundido branco e ferro fundido cinzento em propores variveis.

Ferro fundido vermicular tambm denominado ferro fundido de grafita compactada, que se apresenta na forma de escamas. Pode ser considerado intermedirio entre o ferro fundido cinzento e o ferro fundido nodular.

CLASSIFICAO DAS LIGAS NO FERROSAS

TABELA PERIDICA

MICROESTRUTURASRESULTANTES DOSPROCESSOS DEFUNDIO E DEEXTRUSO

4/18/2014

9

DENDRITAS DE AO COM BAIXO TEOR DECARDONO VISTAS EM MICROSCPIOELETRNICO DE VARREDURA

1 processos fabricacao introducao

Documents