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Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Fabio Domingos PannoniGerdau Açominas S.A.
Microestrutura dos Materiais Metálicos
CAPÍTULO 10
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 1: Representação esquemática das curvas de resfriamento: •(a) Metal puro; (b) Liga binária
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 2: Diagrama de equilíbrio para curvas de resfriamento de soluções sólidas cobre-níquel•(a) Curvas de resfriamento; (b) Diagrama de fases
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 3: Porção do diagrama de fase cobre-níquel
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 4: Represent ação do desenvolvimento da microestrutura durante a solidificação muito lenta •de uma liga 35%Ni-65%Cu
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 5: Transformações alotrópicas •do ferro
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 6: Diagrama de fases para o •sistema Ferro-Carbono
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 7: Representação das microestruturas para uma liga ferro-carbono com composição hipoeutetóide
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
DIAGRAMAS DE FASE
•Figura 8: Fotomicrografias da ferrita, austenita e de um aço perlítico-ferrítico•(adaptado de Callister Jr., 2002, p.190 a 193)
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CINÉTICA DE REAÇÕES NO ESTADO SÓLIDO
•Figura 9: Representação da transformação isotérmica da transformação da austenita em perlita
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DIAGRAMAS TTT
•Figura 10: Diagrama TTT para (a) aço eutetóide, (b) aço hipoeutetóide, e, (c) aço hipereutetóide
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CINÉTICA DE REAÇÕES NO ESTADO SÓLIDO
•Figura 11: Diagrama TTT para •resfriamento contínuo
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CINÉTICA DE REAÇÕES NO ESTADO SÓLIDO
•Figura 12: Superposição de curvas de resfriamento no diagrama de transformação para resfriamento contínuo
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
COMPORTAMENTO MECÂNICO DAS LIGAS FERRO-CARBONO
•Figuras 13 & 14: Influência do teor de carbono sobre algumas propriedades mecânicas •(adaptado de Metals Handbook, vol.4, 9th ed., ASM, 1981, p.9)
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
TRATAMENTO TÉRMICO
•Figuras 15 & 16: Diagrama esquemático de transformação para recozimento pleno
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TRATAMENTO TÉRMICO
•Figura 17: Diagrama esquemático de transformação para recozimento isotérmico
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TRATAMENTO TÉRMICO
•Figura 18: Faixa de temperaturas para recozimento subcrítico
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
TRATAMENTO TÉRMICO
•Figura 19 & 20: Tratamento de normalização e faixa de temperatura aplicável
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TRATAMENTO TÉRMICO
•Figura 21: Têmpera e revenido
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LIGAS FERROSAS
•Figura 22: Classifica ção das ligas ferrosas
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• Quadro 1: Alguns aços comuns
ASTM C max (%) Mn,(%)
Pma
x(%)
Sma
x(%)
Si(%)
Cu(%)
Ni(%)
Cr(%)
V(%)
A36 0,26 --- 0,0 4
0,0 5 0,40max 0,20min (*) --- --- ---
A572 Gr.50 0,23 1,35max
0,0 4
0,0 5 0,40max --- --- --- 0,01-
0,15
A588 Gr.B 0,20 0,75-1,35 0,0
40,0 5
0,15- 0,50 0,20-0,40 0,50max 0,40-0,70 0,01-
0,10
ASTM Limite de escoamento (MPa)
Limite deResistência (MPa)
Alongamento mínimo, (%, Lo = 200mm)
A36 250min 400-550 20
A572 Gr.50 345min 450min 18
A588 Gr.B 345min 485min 18
LIGAS FERROSAS
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• Quadro 2: Alguns aços comuns e aços-liga temperados em óleo e revenidos
AISI C(%)
Mn,(%)
Pmax(%)
Smax(%) Si Ni Cr Mo
1040 0,37-0,44 0,60-0,90 0,030 0,050 --- --- --- ---
1095 0,90-1,03 0,30-0,50 0,030 0,050 --- --- --- ---
4340 0,38-0,43 0,60-0,80 0,030 0,040 0,15/0,3 5
1,65/2,0 0
0,70/0,9 0
0,20/0,3 0
ASTM Limite de Escoamento (MPa)
Limite deResistência (MPa)
Alongamento mínimo, (%, Lo = 50mm)
1040 430-585 605-780 33-19
1095 510-830 760-1280 26-10
4340 895-1570 980-1960 21-11
LIGAS FERROSAS
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Quadro 3: Alguns aços inoxidáveis
AISI C max (%) Mnmax(%)
Cr(%)
Ni(%)
Ti (%)
Mo(%)
Simax(%)
Pmax(%)
Smax(%)
409 0,80 1,0 10,5-11,8 0,50max 0,75 --- 1,0 0,045 0,030
304 0,08 2,0 18,0-20,0 8-10,5 --- --- 0,75 0,045 0,030
410 0,15 1,0 11,5-13,5 0,75max --- --- 1,0 0,040 0,030
AISI Limite de Escoamento (MPa) Limite de Resistência (MPa)
Alongamento mínimo, (% Lo = 50mm)
409 205 380 20
304 205 515 40
410 275 485 20
LIGAS FERROSAS
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Quadro 4: Alguns ferros fundidos cinzentos
C(%)
Mn(%)
Cr(%)
Ni(%)
Ti (%)
Mo(%)
Si(%)
Pmax(%)
Smax(%)
SAE G1800 3,4-3,7 0,5-0,8 --- --- --- --- 2,8-2,3 0,15 0,15
SAE G2500 3,2-3,5 0,6-0,9 --- --- --- --- 2,0-2,4 0,12 0,15
SAE G4000 3,0-3,3 0,7-1,0 --- --- --- --- 1,8-2,1 0,07 0,15
AISI Limite de Escoamento (MPa) Limite de Resistência
(MPa)
Dureza Brinell
SAE G1800 --- 126 187max
SAE G2500 --- 175 170-229
SAE G4000 --- 270 217-269
LIGAS FERROSAS
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•Figura 23: Fotomicrografias de um ferro fundido cinzento, nodular e branco •(adaptado de Callister Jr., 2002, p.253)
LIGAS FERROSAS
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Quadro 5: Alguns ferros fundidos nodularesC
(%)Mn(%)
Cr(% )
Ni(%)
Ti(% )
Mo(%)
Si(%)
Pmax(%)
Smax(%)
ASTM A53660-40-18 3,5-3,8 0,10-1,00 --- 0,20ma
x--- 0,10ma
x
2,0- 2,8
0,015- 0,10
0,005- 0,035
ASTM A536 100- 70-03 3,5-3,8 0,10-1,00 --- 0,20ma
x--- 0,10ma
x
2,0- 2,8
0,015- 0,10
0,005- 0,035
ASTM A536 120- 90-02 3,5-3,8 0,10-1,00 --- 0,20ma
x--- 0,10ma
x
2,0- 2,8
0,015- 0,10
0,005- 0,035
AISI Limite de Escoamento (MPa)
Limite deResistência
(MPa)
Alongamento mínimo, (%, Lo = 50mm)
ASTM A53660-40-18 276 414 18
ASTM A536 100- 70-03 483 689 3
ASTM A536 120- 90-02 621 827 2
LIGAS FERROSAS
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Quadro 6: Alguns ferros fundidos brancos
ASTM C(%)
Mn(%)
Cr(%)
Ni(%)
Outros(%)
Mo(%)
Si(%)
Pmax(%)
Smax(%)
A532 75 IA 3,0-3,6 1,3max 1,4-4,0 3,3-5,0 --- 1,0max 0,80max 0,30 0,15max
A532 75 IIA 2,4-2,8 0,5-1,5 11,0-14,0 0,5max 1,2 Cu 0,5-1,0 1,0max 0,10max 0,06max
A532 75 IIIA 2,3-3,0 0,5-1,5 23,0-28,0 1,5max 1,2 Cu 1,5max 1,0max 0,10max 0,06max
ASTM Dureza BrinellA532 75 IA 600 (temperado)
A532 75 IIA 600 (temperado)
A532 75 IIIA 600 (temperado)
LIGAS FERROSAS
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Quadro 7: Algumas ligas de cobre
Nome Número UNS
Compos. (%) Condição
Limite Escoamento
MPa
Limite Resistência
MPa
Ductil.(%,50mm)
AplicaçõesTípicas
Cobre eletrolítico
tenazC11000 0,04O Recozida 69 220 45
Fios elétricos,
telhas
Bronze fosforado C51000 5Sn, 0,2P
Recozida, deformada
a frio130 325 64
Molas,bastão /
solda
Bronze alumínio C95400 4Fe-11Al Bruto de
fusão 241 586 18Mancais,
engrenagens , buchas
Latão amarelo com Pb
C85400 29Zn, 3Pb, 1Sn
Bruto de fusão 83 234 35
Peças, mobília,
acessórios de
iluminação
LIGAS NÃO-FERROSAS
Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Quadro 8: Algumas ligas de alumínio
Nº. da Assoc. Alum.
No. UNS
Comp. (%) Condição Limite Esc.
MPa
Limite Resist.
MPa
Ductilidade (%, 50mm)
AplicaçõesTípicas
3003 A930 03
0,12Cu, 1,2Mn, 0,1Zn
Recozida 40 110 30-4-
Utens. cozinha,vasos e
tubulação de pressão
5052 A950 52
2,5Mg, 0,25Cr Encruada 195 230 12-18
Arames, rebites,tanques
comb.
2090 ---
2,7Cu, 0,25Mg, 2,25Li, 0,12Zr
Tratada térmicamente , trabalhada a
frio
455 455 5 Estruturas de aeronaves
LIGAS NÃO-FERROSAS
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