CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO . Henrique Cezar Pavanati Ligas metálicas ferrosas 6 Limitações dos…

  • Published on
    07-Nov-2018

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • Introduo a tecnologia

    dos materiais

    Prof. Henrique Cezar Pavanati, Dr. Eng

    CENTRO FEDERAL DE EDUCAO TECNOLGICA DE SANTA CATARINA

    UNIDADE DE ENSINO DE FLORIANPOLIS

    DEPARTAMENTO ACADMICO DE METAL MECNICA - DAMM

    E-mail: pavanati@cefetsc.edu.br

    ProIn I

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    2

    Classificao quanto a composio qumica

    1. Ao Carbono

    2. Ferro Fundido

    3. Aos baixa liga

    4. Aos alta liga

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    3

    Aos x Ferro Fundido

    Aos FoFos

    Aos Carbono Aos Liga

    Branco Malevel

    Cinzento Nodular

    Ligas Fe+C com %C

    entre 0,008 e 2,11

    Ligas Fe+C+Si com

    %C entre 2,11 e 6,67

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    4

    Aos Carbono

    Aos LigaBaixa liga

    Alta liga

    % Elem Liga < 5%

    % Elem Liga > 5%

    Baixo

    Mdio

    Alto

    0,008 < %C < 0,3

    0,3 < %C < 0,5

    0,5 < %C < 2,11

    Aos

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    5

    Caractersticas dos Aos

    1. Densidade 7,8 g/cm3

    2. Temperatura de fuso entre 1250 a 1450oC

    3. Ductilidade, tenacidade, elasticidade, resistncia

    mecnica, resilincia.

    4. Soldabilidade, temperabilidade, usinabilidade,

    forjabilidade

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    6

    Limitaes dos Aos Carbono No conseguem alcanar LR acima de 700 MPa sem perdertenacidade e ductilidade.

    Pouca profundidade de tmpera.

    Necessidade de velocidade muito alta de resfriamentopara obteno de martensita distoro da pea e formaode trincas.

    Possuem baixa resistncia ao impacto em baixa temperatura

    Baixa resistncia a corroso.

    Fcil oxidao em elevadas temperaturas.

    Principais elementos adicionados aos Aos CarbonoNi, Cr, Mo, Mn, Si e V.

    Caractersticas dos Aos Carbono

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    7

    Aos Carbono Tratveis Termicamente

    Aos Baixo Carbono com 0,10 a 0,25% C

    Podem ser temperados e revenidos para aumentar a resistncia

    So cementados ou tratados superficialmente

    Aos Mdio Carbono com 0,25 a 0,55% C

    So os mais usados

    Devido ao teor de C so temperados e revenidos

    Aos Elevado Carbono com 0,55 a 1,0% C

    Apresentam maior LR e menor ductilidade do que os mdio C

    Caractersticas dos Aos Carbono

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    8

    AISI American Iron and Steel Institute

    SAE Society of Automotive Engineers

    ASTM American Society for Testing and Materials

    ABNT Associaao Brasileira de Normas Tcnicas

    ABNT 10XX %C * 100

    Ex.: ABNT 1045 Ao carbono com 0,45%C

    Classificao segundo a composio

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    9

    Baixo

    Mdio

    Alto

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    10

    Perlita Ferrita (Fe 0,008%C) + Cementita (Fe3C)

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    11

    Perlita Ferrita + Cementita

    Austenita com 0,8%C Ferrita com 0,008%C Cementita Fe3C

    +

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    12

    Efeito do Carbono nos aos

    1. Aos com menos de 0,03% C formam pequenos

    ndulos de perlita. Nesta quantidade elas tm

    pouco efeito na tenacidade;

    2. A medida que %C cresce a quantidade de perlita

    aumenta influindo no decrscimo de ductilidade

    e de tenacidade

    3. O teor crescente de perlita endurece o ao e

    aumenta sua resistncia mecnica;

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    13

    1. A m soldabilidade dos aos com alto %C

    devido a formao de carbonetos Fe3C e

    martensita, ambos frgeis, tendendo a formar

    fissuras.

    2. Modifica radicalmente a temperabilidade dos

    aos;

    3. Modifica a usinabilidade devido a resistncia a

    abraso dos carbonetos Fe3C.

    Efeito do Carbono nos aos

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    14

    Microestrutura dos aos carbono

    Ferro Puro Fe + 0,45% C Fe + 0,8% C

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    15

    Ao cementado

    SuperfcieInterior

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    16

    Caractersticas qumicas do ao carbono

    1. At 1,65% de Mn;

    2. At 0,25% de Si;

    3. At 0,04% P;

    4. At 0,05% S;

    Ao carbono uma liga Fe+C, mas pode conter outros

    elementos residuais do processo siderrgico.

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    17

    Aplicaes dos aos carbono

    1. So usados quando no existem requisitos de

    resistncia mecnica e resistncia corroso

    muito severa.

    2. Quando a temperatura de utilizao no

    elevada

    3. Geralmente os aos ao carbono necessitam de

    um revestimento (pintura, galvanizao...)

    Vantagens:

    Custo relativamente baixo

    Pouca exigncia de tratamentos trmicos

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    18

    Aplicaes dos aos carbono

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    19

    NAVIOS

    AUTOMVEIS

    MOLAS

    Ao macio com %C entre 0,18 e 0,23

    para facilitar a soldagem

    Lataria: 1006, 1008

    Suspenso e direo: 1021~1046

    Motor: 1046, 1049, 1041 (biela), 1041

    (pino do mbolo), 1040, 1010 (martelo),

    1041, 1547 (vlv. Admisso)

    Transmisso: 1024, 1036, 1045 end.

    superficialmente

    1050, 1070, 1095 temp. e revenidos

    Aplicaes dos aos carbono

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    20

    a. AISI 1006/1010

    b. AISI 1020

    c. AISI 1030

    No temperveis Fcil Usinagem Temperveis

    d. AISI 1112

    e. AISI 1140 (tempervel)

    f. AISI 1150 (tempervel)

    g. AISI 1040

    h. AISI 1045

    i. AISI 1050

    j. AISI 1060

    k. AISI 1080

    l. AISI 1095

    Algumas recomendaes na seleco de aos ao carbono

    a e b devem ser usados para peas que levaro extensa deformao plstica

    d~f devem ser usadas quando peas requerem usinagem

    g~j usam-se para endurecimento superficial

    k~l so para tmpera total

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    21

    Efeito da adio de elementos de liga

    1. Melhorar as propriedades mecnicas atravs do aumento datemperabilidade.

    2. Permite o uso de temperaturas de revenimento mais elevadas

    mantendo em uso a elevada dureza e boa dutilidade.

    3. Melhorar as propriedades mecnicas em altas e baixas

    temperaturas.

    4. Melhorar a resistncia a corroso e a oxidao em elevadas

    temperaturas.

    5. Melhorar propriedades tais como resistncia a abraso e

    fadiga.

    Aos ligados

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    22

    Aos ligados

    Aos ao carbono em que so adicionados outros

    elementos de liga para modificar as propriedades

    qumicas, mecnicas ou tecnolgicas.

    Aos Baixa liga

    Aos Alta liga

    A soma dos elementos de liga

    adicionados no ultrapassa 5%

    A soma dos elementos de liga

    adicionados maior que 5%

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    23

    FORMA COMO SE ECONTRAM

    OS ELEMENTOS DE LIGA

    DISSOLVIDOS NA

    MATRIZ

    FORMANDO

    CARBONETOS

    FORMANDO COMPOSTOS

    INTERMETLICOS

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    24

    Propriedades dependem do tratamento

    trmico e % de deformao plstica

    Elevada rigidez

    Podem atingir elevada resistncia e

    dureza

    Material por excelncia para construo

    mecnica

    Aos baixa liga

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    25

    Efeito dos elementos de liga

    1. Formadores de carbonetos

    Ti, Nb, V, Ta, W, Mo, Cr e Mn

    2. No formadores de carbonetos

    Si, Al, Cu, Ni, Co, P e Zr

    3. Formadores de nitretos

    Al, Si, Mo, Cr, B, Ti, Nb

    4. Elementos formadores de carbonitreto

    Cr, V, Nb, Ti.

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    26

    Efeito dos

    elementos de

    liga

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    27

    Classificao

    ABNT dos aos

    carbono e baixa

    liga

    Tipo ABNT

    Ao-carbono 1XXX

    Simples 10XX

    Ressulfurado 11XX

    Ressulfurado e Resfosforado 12XX

    Com adio de Nb 14XX

    Simples (Mn>1,00%) 15XX

    Aos-mangans 13XX

    Aos-Nquel 2XXX

    Aos-Nquel-Cromo 3XXX

    Aos com molibdnio 4XXX

    Aos-cromo 5XXX

    Aos-cromo-vandio 6XXX

    Aos-cromo-tungstnio 7XXX

    Aos-nquel-cromo-molibdnio 8XXX

    Aos-silcio-mangans 92XX

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    28

    Aos Alta liga

    Aos especiais que necessitam de resistncia ao

    desgaste, corroso, a temperaturas elevadas ou

    com alta resistncia mecnica.

    Nestas situaes o emprego de aos-carbono

    impraticvel.

  • Prof. Henrique Cezar Pavanati

    Ligas metlicas ferrosas

    29

    Aos Alta liga

    Aos Ferramenta

    Dureza temperatura ambiente

    Resis

Recommended

View more >