Metais e Ligas não FerrosasProf.a. Berenice Anina Dedavid

Metais Ferrosos e não FerrososBibliografiaExercícios

Turma 2002/2 em aula prática

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA:• M.R. Gomes e E.F. Bresciani, Propriedades e Usos de

Metais Não Ferrosos-ABM,1987,p.26-44.• ASM Metals Handbook. Properties and Selections:

Non Ferrous Alloys and Pure Metals, Ninth Edition,1987,855p.

• M.P. groover, Fundamentals of Modern Manufacturing,- Prentice Hall International,Uk,1996.

Sites:• http://www. Key-to-metals.com/artigos (consultado

em2001)

• http://www.aluminum.com/ (consultado em 2001)

Conteúdo:

• Metais e Suas ligas:

• Alumínio• Titânio• Cobre• Zinco• Níquel• Ligas especiais

• Processos aplicados:

• Fundição• Conformação• Revestimentos • Tratamentos

Térmicos

Alumínio e suas Ligas

Alumínio e suas Ligas

• Propriedades:• físicas• químicas

• Al2O3

• ALCLAD

• Classificação das ligas• Nomenclatura

PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS A GRANDE VANTAGEM DO ALUMÍNIO É O BAIXO PESO

ESPECÍFICO

RESISTÊNCIA MECÂNICA O Al puro (99,99%) tem baixa resistência mecânica

Resistência à tração:• Al puro= 6 kg/mm2

• Al comercial= 9-14 kg/mm2

• ELEMENTOS DE LIGA, TRABALHO A FRIO E TRATAMENTO TÉRMICO, AUMENTAM A RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (60 kg/mm2)

PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS• DUCTILIDADE

Tem alta Ductilidade = HB: 17-20

MÓDULO DE ELASTICIDADE Possui módulo de elasticidade baixo

Al= 7000 Kg/mm2

Cu= 11.500 Kg/mm2

Aço= 21.000 Kg/mm2

CONDUTIVIDADE ELÉTRICA- A condutividade elétrica do Al é 61-65% da do Cu - A condutividade elétrica é afetada pela presença de

impurezas

PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS

condutividade térmica

Tem elevada condutividade térmica

calor latente de fusão Tem elevado calor latente de

fusãoEm geral as ligas de Al têm baixo limite de elasticidade, baixa resistência à fadiga e sua resistência baixa muito acima de 150°C

Propriedades Físicas do Al :• Ponto de Fusão: 660,2°C• Peso específico:

– 20 °C: 2,6989g/cm3

– 660°C: 2,55g/cm3

– 800 °C: 2,34g/cm• Calor latente de fusão: 92,4 cal/ml• Calor específico: 0,2235cal/g °C• Condutividade elétrica (IACS)= 64,94%• resistência a tração: Al puro: 6kg/mm2

Al com.:9-14.kg/mm2

ligas de Al podem atingir: 60kg/mm2

Propriedades Químicas do Al :• Propriedades elétricas e térmicas são afetadas

pelas impurezas• Resistência a corrosão e a série galvânica• Agentes agressivos

• (Al2O3)- óxido do Alumínio:

energia livre de formação:400cal/ estável refratário não tóxico frágil isolante térmico e elétricoProcesso de ANODIZAÇÃO:

ALUMÍNIO E SUAS LIGAS

PRINCIPAIS ELEMENTOS DE LIGAPRINCIPAIS ELEMENTOS DE LIGA

• Cu, Mg, Si, Zn, Ni, Ti, Cr, Co, Pb, Sn e outros

ALUMÍNIO E SUAS LIGAS

CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS DE CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS DE ALUMÍNIOALUMÍNIO

• LIGAS TRABALHADAS OU PARA TRATAMENTO MECÂNICO

• LIGAS PARA FUNDIÇÃO

Classificação e Nomenclatura das Ligas de Alumínio

• Classificação:

• Ligas Trabalhadas Wrought alloys-

aleaciones de forja.

• Ligas de FundiçãoCasting alloys-

• Ligas trabalhadas não tratáveis

• Ligas tratáveis termicamente

• Ligas binárias• ligas complexas

Nomenclatura das Ligas:AA- Aluminum AssociationABNT- Associação Brasileira de Normas TécnicasS.A.E. - AFNOR-A.S.T.M.-DIM- AlCAN

• LINGOTE• ANTE-LIGA ou LIGA-MÃE• PRODUTO

Bibliografia:• Propriedade e usos de Metais Não Ferrosos - Gomes & Bresciani• Fundamentals of Modern Manufacturing- M. P. Groover

NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS LIGAS DE ALUMÍNIO

    Não há um padrão reconhecido internacionalmente.

    Geralmente o simbolismo para ligas trabalhadas é distinto daqueles de fundição

• NORMAS: AlCAN, ASTM, DIN, ABNT, AA

NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION (AA) e ASTM PARA LIGAS TRABALHADAS   XXXXX1 elemento majoritário da ligaX2 zero para liga normal

1, 2 e 3 indica uma variante específica da liga normal (como teor mínimo e máximo de um determinado elemento)

X3 e X4 utilizados para diferenciar as várias ligas do grupo. São arbitrários

NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION (AA) e ASTM PARA LIGAS TRABALHADAS

Alumínio >99% de pureza 1XXXCobre 2XXXManganês 3XXXSilício 4XXXMagnésio 5XXXMagnésio e Silício 6XXXZinco 7XXXOutros elementos 8XXX

NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION (AA) e ASTM PARA LIGAS TRABALHADAS

Alumínio não ligado 1000• O segundo algarismo indica

modificações nos limites de impurezas• Os dois últimos algarismos

representam os centésimos do teor de alumínio

• Ex: 1065 Al com 65% de pureza

NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION (AA) e ASTM PARA LIGAS DE FUNDIÇÃO

   XXX.XX1 elemento majoritário da ligaX2 e X3 teor mínimo de alumínioX4 zero indica composição das

peças fundidas1 e 2 indica composição dos

lingotes

NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION (AA) e ASTM PARA LIGAS DE FUNDIÇÃOAlumínio >99% de pureza

1XX.XCobre 2XX.XSilício c/ adição de Cu e/ou Mg

3XX.XSilício 4XX.XMagnésio 5XX.XZinco 7XX.XEstanho 8XX.X

NOMENCLATURA ABNT PARA LIGAS DE ALUMÍNIO

   XXXXX- (5 dígitos)

X1 elemento majoritário da ligaX2 % média do elemento de ligaX3 refere-se ao segundo elemento

de liga (1: Fe; 2:Cu; 3:Mn; 4:Si, 5:Ni; 6:Ti; 7:B; 8:Cr, 9:outro)

X4 refere-se ao teor do elemento de liga

X5 é usado para designar variantes

NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS TRANSFORMAÇÕES ESTRUTURAIS

TÊMPERA OU ESTADO

• Condição ou estado produzido por tratamento mecânico ou térmico.

• Possui propriedades mecânicas e estrutura características.

Nomenclatura das Transformações Estruturais

• Têmperas ou Estados:• F - como fabricado• O - recozido, recristalizado, para produtos trabalhados• H x x - Encruado ( tratamento Mecânico)• T x x - Tratado Térmicamente• W - solubilizado - (para ligas com

envelhecimento natural )

NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS TRANSFORMAÇÕES ESTRUTURAIS- LIGAS TRABALHÁVEIS-

• 2 1/4 duro 6 3/4 duro

• 4 1/2 duro 8 duro

• “H12” 1/4 duro (somente encruamento)• “H14” 1/2 duro (somente encruamento)• “H16” 3/4 duro (somente encruamento)• “H18 duro (somente encruamento)• “H19” extra-duro (somente encruamento)• “H22, H24” encruado e depois recozido parcialmente• “H32, H34” encruado e então estabilizado

TRATAMENTOS TÉRMICOS

• Alívio de tensões• Recozimento para recristalização e

homogeneização• Solubilização• Precipitação ou envelhecimento

NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS TRANSFORMAÇÕES ESTRUTURAIS- LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE-

• “T” LIGAS QUE SOFRERAM

TRATAMENTO TÉRMICO

• “W” SOLUBILIZADA E ESTOCADA

SIMBOLOGIA PARA LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE

• T1 Esfriada de uma temperatura elevada de um processo de conformação mecânica e envelhecida naturalmente.

• T2 Recozida (ligas de fundição)• T3Tratada termicamente para solubilização e

então trabalhada a frio.• T4 Tratada termicamente para solubilização e

então envelhecida a temperatura ambiente.• T5 Envelhecida artificialmente (sem TT). Apenas

esfriado do estado de fabricação.

SIMBOLOGIA PARA LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE

• T6Tratado por solubilização e então envelhecido artificialmente

• T7 Tratado por solubilização e então estabilizado.• T8 Tratado por solubilização, trabalhado a frio e

envelhecido artificialmente• T9 Tratado por solubilização envelhecido

artificialmente e encruado por trabalhado a frio. • T10Envelhecido artificialmente (sem tratamento

prévio) e trabalhado a frio.

Ligas Trabalhadas:• Encruáveis:• Consiste de uma

única solução sólida homogênea, dúctil e de baixa resistência mecânica.

• Mg e Mn- Cr, Fe, Si e Sn

ABNT1XXXXABNT3XXXXABNT5XXXXABNT4XXXX

• Tratáveis Termicamente

• aumento da tenacidade

por solubilização e envelhecimento.

• Cu, Si- Mg, Zn-Mg ABNT2XXXX ABNT6XXXX ABNT7XXXX

LIGAS TRABALHÁVEIS - GRUPO DO ALUMÍNIO PURO ABNT(1XXX)-• Fácil de conformar• Dúctil• Resistência Mecânica relativamente

baixa• Boa condutividade elétrica• Bom acabamento• Fácil de soldar• Fácil de Fundir

LIGAS TRABALHÁVEIS - GRUPO ALUMÍNIO - MANGANÊS ABNT(3XXX)-

• Apresenta melhores propriedades mecânicas que o Al puro

• A ductilidade é ligeiramente diminuída pelo Mn

• Boa resistência à corrosão• É tratável termicamente

LIGAS TRABALHÁVEIS - GRUPO ALUMÍNIO - SILÍCIO (4XXX)-

• Apresenta baixo ponto de fusão• Boa fluidez• Tonalidade cinza agradável

quando anodizada• aplicações arquitetônicas

LIGAS TRABALHÁVEIS - GRUPO ALUMÍNIO - MAGNÉSIO (5XXX)-

Apresenta a mais favorável combinação de:

• resistência mecânica• resistência `a corrosão• ductilidade

LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE - GRUPO ALUMÍNIO - COBRE (2XXX)-

• Com quantidades de Mg, Mn ou Si• Apresentam alta resistência mecânica• Apresentam resistência à corrosão

limitada• Conformabilidade limitada, exceto no

estado recozido• Soldagem por resistência

LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE - DURALUMÍNIOALUMÍNIO AA2017

• Com 4% de Cu, 0,5% de Mg e 0,7% de Mn

• Aplicações na indústria aeronáutica• Resistência à tração no estado

recozido=• 18kgf/mm2

• Resistência à tração depois de envelhecida= 43 kgf/mm2

• Alongamento= 28 kgf/mm2

LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE - DURALUMÍNIOALUMÍNIO AA2024

4,4% Cu e 1,5% Mg• Aplicações na indústria aeronáutica

(substituiu a 2017)• Resistência à tração no estado

recozido 19 kgf/mm2

• Resistência à tração depois de envelhecida= 49 kgf/mm2

• Alongamento= 35 kgf/mm2

ALCLADS• Foi desenvolvida para melhorar a resistência à

corrosão dos duralumínios• São chapas de ligas resistentes de Al revestidas em ambas as faces com alumínio puro• Promovem uma diminuição de cerca de 10% da

resistência à tração total da liga/peso, pois:• O revestimento compreende cerca de 10% da seção

transversal• Com as vantagens superficiais do Al puro: resistência

a corrosão, facilidade para tratamentos superficiais,etc

LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE - GRUPO ALUMÍNIO - SILÍCIO- MAGNÉSIO (6XXX)-

• Fáceis aos processos de fabricação• Boa combinação de resistência

mecânica e a corrosão• Fácil de estampar• Bom acabamento• Aplicações também na

aeronáutica, entre outras

LIGAS TRATÁVEIS TERMICAMENTE - GRUPO ALUMÍNIO - ZINCO- MAGNÉSIO (7XXX)-

• Com ou sem Cu• São as mais tenazes de todas as ligas

de Al• Relação resistência /peso superior a

de muitos aços de alta resistência• São difíceis aos processos de

fabricação

LIGAS DE Al-Li

• Atrativo para indústria aeroespacial

Propriedades comparadas às ligas de Al usuais, porém com:

• 6-10% da densidade• 15-20% mais rígido• Boa resistência à

fadiga e à propagação de trincas

Tem menor resit. à corrosão, menor ductilidade e menor tenacidade

LIGAS DE FUNDIÇÃO

• Ligas binárias• Ligas ternárias ou com mais

elementos

LIGAS DE FUNDIÇÃOPROCESSOS DE FABRICAÇÃO

• Fundição em areia• Fundição sob pressão• Fundição em molde permanente• OUTROS

LIGAS DE FUNDIÇÃO - GRUPO ALUMÍNIO - COBRE (2XX.X)-

• O Cu é o principal constituinte endurecedor• Aumenta a resistência à tração• Até 5,65% de Cu é tratável termicamente• O Cu diminui a contração• O Cu melhora a usinabilidade• Essas ligas tem baixa resit. à corrosão• A introdução de Si melhora a fundibilidade

LIGAS DE FUNDIÇÃO - GRUPO ALUMÍNIO - SILÍCIO (3XX.X e 4XXX.X)-

– São largamente utilizadas– O Si aumenta a fluidez, reduz a

contração e melhora a soldabilidade– - A altos teores o Si dificultam a usinagem

– As ligas:– Apresentam excelente resistência à

corrosão– Apresentam boa resistência à tração – Apresentam excelente ductilidade

LIGAS DE FUNDIÇÃO - GRUPO ALUMÍNIO - MAGNÉSIO (5XX.X)-

– Boas propriedades mecânicas– Apresentam a maio resistência à

tração de todas as ligas fundidas– Usinabilidade– Boa resistência à corrosão– São as mais leves– A soldabilidade não é boa– Tem alta tendência a se oxidar

durante a fusão

LIGAS DE FUNDIÇÃO - GRUPO ALUMÍNIO - ESTANHO (8XX.X)-

– Usada na fabricação de buchas e mancais

– Apresenta grande resistência à fadiga e à corrosão

Tratamentos térmicos recomendados para Al e ligas

• RECOZIMENTO• ESTABILIZAÇÃO• SOLUBILIZAÇÃO • ENVELHECIMENTO

TRATAMENTOS TÉRMICOSAlívio de tensões

• T= 130-150C• Tempo depende da espessura da peça

TRATAMENTOS TÉRMICOSrecozimento para recristalização e homogeneização

• T= 300-400C• recristalização: para ligas laminadas,

extrudadas

• homogeneização: peças fundidas (para difundir os microconstituintes)

TRATAMENTOS TÉRMICOSsolubilização

• Dissolve as fases microscópicas.

• Temperatura= depende da liga

VER DIAGRAMA DE FASE

TRATAMENTOS TÉRMICOSprecipitação ou envelhecimento• Consiste na precipitação de outra fase, na

forma de partículas extremamente pequenas e uniformemente distribuídas.

• Esta nova fase enrijece a liga.

• Após o envelhecimento o material terá adquirido máxima dureza e resistência.

• O envelhecimento pode ser natural ou artificial.

Sistema Al-Cu

A fase endurecedora das ligas Al-Cu é CuAl2 (A fase endurecedora das ligas Al-Cu é CuAl2 ())

Solubilização5,65%

Tratamento térmico de solubilização seguido de envelhecimento

Solubilização

Precipitação

Resfriamento em água

Chamado de envelhecimento que pode sernatural ou artificial

A ppt se dá a T ambiente

A ppt se dá acima da T ambiente por reaqueci-mento

Tratamento térmico de Estabilização.• é um tratamento comum para ligas que

sofreram encruamento.• Aquecimento~de 150°C por algumas horas• Produz ductilidade e estabilidade

dimensional pois pode ocorrer amolecimento e ligeira variação dimensional com o passar do tempo em algumas das ligas encruáveis.

• ex: AA3003-H34

Ligas binárias Al-Cu

Envelhecidas Naturalmente

Envelhecidas Artificialmente

PROPRIEDADES QUÍMICAS DO Al- CORROSÃO-

O Al sofre pouca corrosão quando

exposto ao ar, devido ao óxido (Al2O3) que se forma espontâneamente na superfície.

PROPRIEDADES DA ALUMINA (AL2O3)

é estáveltransparenteinerteprotege o Al dos meios agressivos

A proteção do Al pode ser melhorada por anodização.

PRODUTOS DA CORROSÃO

São incolores e não-tóxicos

Aliados à alta resistência à corrosão torna-se largamente usado na indústria química e alimentícia (embalagens)

Geralmente, o Al puro tem maior resistência à corrosão que suas ligas

SOLVENTES DO ÓXIDO E DO METAL

Compostos MercuriaisÁcidos fortes - HCl, HF (menos HAC, HNO3,

H2SO4)

Soluções aquosas que contém Hg e CuNaOH

PRINCIPAIS AGENTES AGRESSIVOS

COMPORTAMENTO DO ALUMÍNIO E SUAS LIGAS COM OUTROS METAIS - CORROSÃO GALVÂNICA-

• QUE ACONTECE QUANDO COLOCADOS 2 METAIS JUNTOS NUM EQUIPAMENTO QUÍMICO OU AMBIENTE AGRESSIVO QUE CONSTITUA UM ELETRÓLITO (EX: ÁGUA SALGADA)?

COMPORTAMENTO DO ALUMÍNIO E SUAS LIGAS COM OUTROS METAIS - CORROSÃO GALVÂNICA- • analisar a série galvânica

• Quanto mais separados na série, maior a ação eletroquímica quando

estiverem juntos.

PREVENÇÃO DA CORROSÃO GALVÂNICA

- evitar contato metal-metal coloca-se entre os mesmos um material não-condutor (isolante)

- Usar InibidoresUsa-se principalmente quando o Al é usado em equipamentos químicos onde haja líquido agressivo.

COMPORTAMENTO DO ALUMÍNIO E SUAS LIGAS QUANTO À CORROSÃO

Ligas de Al-Cu e Al-Cu-Zn são as de menor resistência à corrosão

Depois vem Al-Si.

As ligas Al-Mg tem a mais alta resistência à corrosão.

ANODIZAÇÃO

• Consiste em reforçar a camada de

oxidação por processo eletrolítico• A peça de Al à tratar é o ânodo (onde

ocorre a oxidação)• O íon oxidante que se libera sobre a

peça pode ser impregnado através de corantes.

PRÉ-TRATAMENTO PARA ANODIZAÇÃO

• Desengraxamento

• Fosqueamento

• Neutralização

PÓS- ANODIZAÇÃO- SELAGEM

• Fechamento dos poros da camada

anódica através da hidratação do óxido de alumínio

Alumínio e LIGAS

BONS ESTUDOS

Fundamentos de solidificação:M. Groover

• 4000 a.c -ouro• Fundição é a arte de conformar metais a

partir do estado líquido.• O metal fundido flui para dentro da

cavidade do molde, por ação de uma força, e solidifica no formato desta cavidade.

• Antes de qualquer processo de fabricação o metal foi fundido pelo menos uma vez.

Solidificação e Resfriamento• Solidificação de Metais Puros • Solidificação de Ligas• Tempo de Solidificação TST= Cm (V/A)n lei de

Chvorinov• Contração interna e rechupe

Titânio e suas ligasTitânio e suas ligasPropriedades e Aplicações

• Propriedades:• baixa densidade;• Grande tenacidade,• elevada resistência a

corrosão; • Biocompativel.

• Por que então somente nos anos 90 foi utilizado para bens de consumo?

• Aplicações:• Próteses e

implantes metálicos;

• Aeroespacial;• Automobilística;• Bens de consumo.

Titânio e suas ligas

Bibliografia recomendada:Metais e suas ligas-A.P. Gulháev -tomo2Fundamentals of modern Manufacturing- M.P.GrooverMetals Handbook- ASTM ou outra

•Propriedades do Titânio:* 0,6% da crosta terrestre (1%)* Branco prateado* d= 4,5g/cm3

* pureza influi na dureza e na biocompatibilidade

* Possui duas modificações alotrópicas: -rede 099998=hexagonal- até 900C - rede cúbica- de 900C até 1672C -ocorre a 882C

* ponto de Fusão = 1672ponto de Fusão = 1672CC

-principais impurezas: Fe, Si, O2 e C- minérios: RUTILO ( 99% de TiO2

ILMENITE ( FeO + TiO2)- influência das impurezas na dureza:

- resistência a tração:60kgf/mm2após recozimento 80kgf/mm2após 40%deformação - algumas desvantagens: - custo, difícil de fabricar- baixa resistência a indentação e ao risco.

% de Ti 99,9 99,8 99,6 99,5 99,4

Dureza HB

100 145 165 195 225

Típicos elementos de Liga p/ o Titânio:Alumínio, Estanho, Vanádio, Cobre e Magnésio

• Nomenclatura: (UNS) united numbering system

• R5XXX• R5= ligas de Titânio;• X- % do maior elemento;• X-% do 2omaior elemento;• X- % do 3omaior elemento.

Ligas de Titânio: Ligas, Ligas, Ligas e e LigasLigas

• Elementos solúveis no titânio.

• Elementos não solúveis que formam intermetálicos.

• Elementos estabilizadores da

fase • Elementos Elementos

estabilizadores daestabilizadores da

fase fase

Transformações de fase nas Transformações de fase nas ligas de Tiligas de Ti

• Os elementos de liga que modificam a temperatura da transformação polimorfa

são os elementos

estabilizadores de e estabilizadores de .

• Os elementos de liga que não se dissolvem completamente no Ti, formam os precipitados.

Ligas de Titânio com elementos estabilizadores:

Transformação de fase pode ocorre por: DIFUSÃO ou• Mecanismo Martensítico

Por Difusão quando o resfriamento for lento

Mecanismos Martensíticos

• Quando resfriamento for rápido com pouca mobilidade atômica.

• Quando o os elementos estabilizadores de que fazem baixar a temperatura baixam a baixam a linha Mlinha Mcc onde inicia a onde inicia a transformação martensítica , transformação martensítica , mesmo sendo lento o resfriamento.mesmo sendo lento o resfriamento.

ASSUNTOS:1. Tratamentos térmicos recomendados para Ti e ligas.2. Resistência do Ti a corrosão.

COBRE E LIGASCOBRE E LIGASbibliografia: Metals Handbook-ASTMPropriedade e Usos de Metais não Ferrosos-M.R. Gomes & E. Bresciani Filho•Propriedades:•Classificação:•Cobre:•Ligas de Cobre:•Características de Fabricação :•Metalurgia do pó:•Corrosão e revestimentos:

Propriedades:• Densidade específica: 8,96g/cm3

• Ponto de Fusão: 1083°C• Valência : +1 e +2• Potencial de oxidação: • Cu+ +e = -0,521 V• Cu2+ +2e = -0,321 V• Condutividade térmica: 0,941 cal/cm2/cm/ °C/s • Condutividade elétrica: 1,673 x10-6 ohms.cm

ou100% IACS-International Anneled Copper

Standard

Classificação e Nomenclatura:ABNT- TB50

• Cobre- metal que contém 99,3% ou mais de Cobre, incluindo os teores de prata, ao qual não foi adicionado outros elementos propositadamente apenas para fins de desoxidação

• Cobre Baixa liga ou ligado - liga de cobre com a soma dos teores dos elementos de liga menor ou igual a 1% .

• Ligas de Cobre- liga de cobre com teores de elementos de liga maior do que 1%.

Tipos de Cobre:

• Cu ETP (eletrolítico Tenaz) - teor mínimo de cobre =99,90% teor de oxigênio 0,02 e 0,07% - 0,01% de impurezas.

• Cu FRWC - refinado a fogo de alta condutividade 99,90% de pureza e 100% IACS.

• Cu FRTP - refinadoa fogo tenaz - 99,80-99,85% de pureza.

• Cu DLP- desoxidado com fósforo, baixos teores de P- sem oxigênio, 99,90 de pureza e P residual de o,oo4- 0,012%.

Tipos de Cobre: (continuação)

• Cu DHP- cobre desoxidado a fósforo altos teores de P - teores de Cu de 99,80-99,90%, teores residuais de P = 0,015-0,040%

• Cu OF- OFHC - cobre eletrolítico de alta condutividade - teor mínimo 99,95-99,99% de Cu, livre de óxidos e com 100% IACS.

• Cu CAST- grau A-teor mínimo de Cu =99,75 e grau B com 99,50%.

Cobre Ligado ou Baixa liga:

• Dúteis ou para Fundição:• Aplicações: transporte de

eletricidade , condução de calor e fluidos.

• Principais características: alta condutividade térmica e elétrica, resistência a corrosão, alta conformabilidade podendo atingir 90% de deformação a frio sem recozimento intermediário.

Cobre Ligado ou Baixa Liga:

Classificação conforme as aplicações:

• Ligas de alta condutividade Térmica

• Ligas de alta resistência Mecânica• Ligas de alta Usinabilidade.

Principais elementos de liga: As, Ag, Cd, Zr, Te, S, Pb e Sn

Principais ligas de Cobre:Classificação: A- binários

• Latões: B- com Chumbo

Cobre-Zinco C- especiais A-

fosforosos binários• Bronzes B-com Chumbo cobre-estanho C- especiais

Cu-Al, Cu-Ni, Cu-Si e Cu-Be

Nomenclatura do Cobre e Ligas:

• C1XXXX- Cobre e Cobre ligado• C2XXXX-latões• C3XXXX- bronzes• C4XXXX- Bronze com Zn• C5XXXX- Bronze Fosforoso• C61XXX -C64XXX- Cobre Alumínio• C65XXX- Cobre Silício• C66XXX-C69XXX- bronzes

especiais• C7XXXX- Cobre Níquel

Latões- são ligas de cobre e zinco podendo conter estanho, chumbo e outros. ( 5% até 50% de Zn)

• Classificação quanto a quantidade de Zn

- 5% até 37% ( cubica de face centrada)

+- 37- 45%- 45% - 50% ( cubica de corpo

centrado)0 5 30 37 45 50

D

R

C

Bronzes -ligas de cobre- Estanho podendo conter fósforo, chumbo, zinco e outros.• Quanto a quanto aos teores de Sn:monofásica ou bifásica ( +).

duteis

fundição2 5

10 11 16

Cu Zn

BRONZES:

duteis

fundição2 5 10 11 16

Cu Zn

R D

8

Características dos elementos de liga nas ligas de Cobre

• Pb - Chumbo• Si - Silício• P - Fósforo• Al - Alumínio

• Pb-Estanquiedade e usinabilidade.

• Si-resistência Mecânica , a corrosão e a

soldabilidade• P- desoxidante, melhora a

soldabilidade ( porém fragiliza quando em excesso).

• Al- aumenta a resistência a corrosão e a mecânica.

Cu- Ni e Alpacas - ( Cu + Ni+ Zn)

• Solução Sólida Homogênea • Podendo conter ferro, manganês,

silício e outros.• Alta resistência a água do mar e

outros ambientes.• Resistência elétrica-baixo coeficiente

de dilatação, boa soldabilidade e etc.

Níquel e suas ligas &

SuperligasBibliografia recomendada:Aços e ligas especiais- A. L. da Costa e Silva e Paulo Mei, 2a. edição-Sumaré, Eletrometal,1988Metals Handbook- ASTMNíquel puro e sua ligas possuem

características importantes responsáveis pela sua ampla aplicação em engenharia.

• Resistência a corrosão• Resistência Mecânica• Elevada Ductilidade ( mesmo a Temperaturas

baixas)

Níquel e suas ligas.

• Tf=1453C• Classificação das ligas:1. Alta resistência Térmica2. Alta resistência a Corrosão3. Ligas de baixa expansão térmica4. Ligas para resistência elétrica5. Ligas magnéticas6. Ligas de memória

Superligas

• São Ligas a base de Cobalto , Fe, Ni e Cr.

• Alta resiatência a oxidação e a corrosão

• Elevada resistência mecânica a elevadas temperaturas

• 850°C

• Utilização acima de 600 °C:

- aços austeníticos /altas temperaturas

- Superligas endurecidas por solução sólida

- superligas endurecidas por precipitação.

Magnésio e Aplicações:

O emprego de materiais cada vez mais leves para a industria automobilística e aeroespacial já considera a substituição do Alumínio pelo Magnésio. P Lindender-2001- Fundição AUDi