Materiais ferrosos [2]

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Perguntas & Respostas

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• histórico

• disponibilidade

• custo

• propriedades mecânicas

O que é aço?

Quais motivos dão aos aços uma importânciaímpar entre os materiais de engenharia?

Importância dos aços

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Motivos históricos: Na Idade do Ferro (1200 a.C.) haviaum domínio tecnológico rudimentar que permitia a obtenção depeças metálicas a partir de minerais, usados na fabricação de adornos, armas e ferramentas.

Fusão do ferro por métodosprimitivos.

Fragmento de lâmina celta (século I a.C.).

Espada feita entre os séculos VIII e IX.

Importância dos aços

Disponibilidade: A abundância do elemento Ferro nacrosta terrestre garante o suprimento do metal durante séculos,considerando os atuais níveis de consumo.

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Crosta Terrestre:

1o) Oxigênio

2o) Silício

3o) Alumínio

4o) Ferro

Minérios:

Magnetita – Fe3O4 (74%)

Hematita – Fe2O3 (70%)

Limonita – FeO2 H(60%)

Os quatro elementos mais abundantes compõemmais de 90% da litosfera.

Importância dos aços

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Baixo Custo: A disponibilidade de matéria prima e a extensiva aplicação das ligas ferrosas (aços e ferros fundidos)na engenharia moderna torna esses materiais viáveis ($).

http://www-materials.eng.cam.ac.uk/mpsite/interactive_charts/strength-cost/NS6Chart.html

21/set/2015:£ 1 = 1.39 euro£ 1 = 1.55 dólar£ 1 = 6.18 reais

Importância dos aços

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Propriedades Mecânicas: aplicações nas mais variadasáreas da engenharia moderna.

Importância dos aços

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Brasil - mundo: em 2015:

8o. produtor33 Mt (2,0%)receita > US$ 3 bilhões

fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_steel_production

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Processamento siderúrgico

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Redução

Refino

Laminação

minério de ferro, cal e coque são aglomerados (sinter)e carregados no alto forno, de onde o ferro gusa éformado pela redução do ferro pelo sopro de oxigênioem contato com o carvão mineral em alta temperatura.

o excesso de carbono e impurezas são removidosdo ferro gusa através do oxigênio e da formação de escória, tornando o aço líquido com composição química adequada ao lingotamento.

lingotes e blocos semi-acabados são processadospor laminadores em produtos siderúrgicos planose/ou longos de aplicação comercial.

semi-acabados (placas, blocos, tarugos)produtos planos (chapas grossas/finas, bobinas)produtos longos (perfis, barras, vergalhões, fios)

Produtos

Processamento siderúrgico

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Redução:

fonte: www.usiminas.com.br

Materiais ferrosos

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• alto forno CST

http://www.youtube.com/watch?v=UtMy4ZY3jgc

CS

T alto forno.wm

v

Processamento siderúrgico

Refino:

11>fonte: www.usiminas.com.br

e ~ 250mm

Materiais ferrosos

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• refino – aciaria CST

http://www.youtube.com/watch?v=b4Jj8Wzn8s8

CS

T aciaria.wm

v

Processamento siderúrgico

Laminação de chapas a quente:

13>fonte: www.usiminas.com.br

e ~ 2 a 13mm12,5t

e > 13mm

Processamento siderúrgico

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Laminação de chapas a frio:

fonte: www.usiminas.com.br

limpezaHCl

e ~ 0,2 a 3,2mm

Materiais ferrosos

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• processamento - laminação

http://www.cst.com.br/produtos/laminados_quente/video/video.asp

laminacao_quente.w

mv

Classificação dos aços

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• American Iron and Steel Institute• Society of Automotive Engineers

CATÁLOGOS

Materiais ferrosos

Bibliografia básica:

http://www.steeluniversity.org/http://www.usiminas.com/irj/portal?http://www.arcelormittal.com/br/Chiaverini, V. Aços e ferros Fundidos. ABM, São Paulo, 1987.Dieter, G. E. Metalurgia Mecânica, 2a. Ed.

Editora Guanabara Dois, 1981.Metals Handbook. ASM, 9th edition, 1981.

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Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Lab. Materiais de Construção Mecânica I.® 2017. Permitida a impressão e divulgação. http://www.feis.unesp.br/#!/departamentos/engenharia-mecanica/grupos/maprotec/educacional/