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Outras Ligas Outras Ligas não Ferrosasnão Ferrosas
Prof. Henrique Cezar Pavanati, Dr. EngProf. Henrique Cezar Pavanati, Dr. Eng
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINAUNIDADE DE ENSINO DE FLORIANÓPOLISDEPARTAMENTO ACADÊMICO DE METAL MECÂNICA - DAMM
E-mail: [email protected]
ProIn II – Mecânica IndustrialProIn II – Mecânica Industrial
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS NÃO FERROSAS
Ligas leves
Ligas resistentesà corrosão
Ligas baixo ponto de fusão
Ligas Refratárias
Ligas Al
Ligas MgLigas Be
Ligas Ti
Ligas Zn
Ligas Mo
Ligas WLigas Ta
Ligas NiLigas Cu
Ligas SnLigas Pb
Ligas NbLigas Re
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS LEVES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS LEVES
• Ligas de Alumínio (Al)
• Ligas de Titânio (Ti)
• Ligas de Berílio (Be)
• Ligas de Magnésio (Mg)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TITÂNIO E LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Titânio – Metal recente (anos 50)
• Metal abundante, porém de difícil processamento;
• Quando puro é um metal fácil de se trabalhar
• Baixa densidade (4,5 g/cm3)
• Ponto de fusão “médio-alto” (T=1668ºC)
• Liga com excelente relação resistência/peso
• Elevada resistência mecânica (LR até 1400 MPa)
• Excelente resistência à corrosão abaixo de 550ºC
• Acima de 550ºC baixa resist à corrosão e fluência
• Elevada biocompatibilidade
TITÂNIO E LIGAS - CARACTERÍSTICAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTITÂNIO E LIGAS - HISTÓRICO
• Descoberto na Inglaterra por William Justin Gregor em 1791, a partir do mineral ilmenita (FeTiO3).
• Novamente descoberto mais tarde por Heinrich Klaproth, no mineral rutilo (TiO2), que o denominou de titânio em 1795.
• Em 1946 William J. Kroll desenvolveu um método para produzi-lo comercialmente;
• O processo Kroll consiste na redução do TiCl4 com magnésio, método que continua sendo utilizado atualmente.
TITÂNIO E LIGAS - HISTÓRICO
RU
TIL
OIL
ME
NIT
A
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTITÂNIO PURO - COMPARATIVO
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TITÂNIO PURO - FASES
(CCC)Cúbico de corpo
centrado
(HCP)hexagonal
compacta
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TITÂNIO PURO - MICROESTRUTURA
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TITÂNIO PURO - CARACTERÍSTICAS
• 99,5 a 99,0% Ti (0,08%C, 0,18 a 0,40% O, 0,20 a 0,50% Fe)
• oxigênio considerado elemento de liga
• impurezas - C, N, H
• melhor resistência a corrosão que as ligas de Ti
• excelente resistência a meios químicos (HCl, HNO3)
• usado na indústria de processamento de petróleo
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Ligas
Ligas quase
Ligas -
Ligas
Ti puro
Al,O,N,H,Ga
• Ligas não endurecíveis por T.T. – endurecimento por solução sólida• Al principal elemento de liga – até 5~6%• Resistência moderada a alta temperatura• Boas tenacidade, resist fluência, soldabilidade
• Grande adição de V e Mo => à temp ambiente (não é usual)• Estrutura obtida com tratamento de envelhecimento• Grande ductilidade – fácil deformação a frio• São soldáveis• Ligas mais pesadas
V,Mo,Nb,Cr,Fe,Ta
• Alguma fase numa microestrutura essencialmente • Adiciona-se Sn e Zr para manter a resistência diminuindo o Al• Altas resist mecânica, tenacidade, resist fluência, soldabilidade• Resist aumentada com envelhecimento (=> menor resist corrosão)
V,Mo (peq.quant.)
(ou duplex)
• Balanço conveniente de elementos => Microestrutura bifásica• Os tratamentos térmicos controlam microestrutura e propriedades
• Excelente resistência à corrosão• Alguma ductilidade (apesar de ser HC)• Baixa resistência mecânica
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTITÂNIO E LIGAS – LIGAS ALFA
Ti-5%Al-2,5%Sn
- importante liga comercial - estrutura HCP- Al e Sn estabilizam a fase no Ti e aumentam a resistência mecânica por solução sólida.- presença de pequena quantidade de fase devido ao Fe (0,3%) - Al aumenta a resistência mecânica do Ti e diminui a densidade
Ti –5%Al-2,5%Sn Aquecido a 815 oC e resfriado ao ar
Partículas (presença do Fe) matriz
Ti –5%Al-2,5%Sn Recozido 30 min a 1117 oC
e resfriado no forno durante 6 h até 788 oC e até Tamb em 2 h.
matriz grosseira
Ti –5%Al-2,5%Sn Recozido 30 min a 1117 oC
e resfriado ao ar
fase fase acicular
250x250x
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
- contém certa quantidade de fase na matriz - Mo e V (1 a 2%) estabilizam a fase - Sn e Zr são adicionados para reduzir a quantidade de Al mantendo a resistência mecânica- desenvolvido para aplicações em motores de aviões
Ti –8%Al-1%Mo-1%V - forjado a 899 oC
grãos grãos fase fase acicular
250x250x
Ti –8%Al-1%Mo-1%V - forjado a 1004 oC e resfriado ao ar
fase
TITÂNIO E LIGAS – LIGAS QUASE ALFA
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
- contém um ou mais elementos estabilizadores da fase - liga mais importante Ti-6%Al-4%V - são ligas endurecidas por tratamento térmico e envelhecidas- boa soldabilidade e trabalhabilidade
Ti –6%Al-4%V 1 h a 954 oC e resfriado no forno
intergranular grãos fase
250x250x
Ti –6%Al-4%V 1 h a 1066 oC e resfriado no forno
intergranular
Ti –6%Al-4%V 1 h a 1066 oC e resfriado em água
martensita
TITÂNIO E LIGAS – LIGAS ALFA-BETA
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTITÂNIO E LIGAS – LIGAS BETA
- elementos estabilizadores da fase (CCC) - V, Mo, Cr e Fe- liga mais importante Ti-13%V-11%Cr-3%Al- maior densidade que as anteriores (+ qtidade V e Cr)
Ti –13V-11Cr-3Al
grãos equiaxiais
250x250x
Ti –3Al-8V-6Cr-4Zr-4Moenvelhecido 6 h a 677 oC
grãos
precipitados
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TITÂNIO E LIGAS – TRATAMENTOS TÉRMICOS
• Recozimentos
• Algumas ligas permitem tratamento térmico de envelhecimento
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Composição CondiçãoRuptura (MPa)
Escoam. (MPa)
Alongam. (%) Aplicações/Características
Comercial/Puro
(R50500) 99.1Ti Recozido 517 448 25 Blindagem de motores jato, Carcaça de aeronaves, equipamento resist à corrosão em navios e ind química
a Ti-5Al-2.5Sn
(R54520)
5.0Al, 2.5Sn Recozido 862 807 16 Caixas de turbinas de gás, equipamento químico com resistência mecânica até 480ºC
Quase a Ti-8Al-1Mo-1V
(R54810)
8.0Al, 1.0Mo, 1.0V
Recozido (duplex)
1000 951 15 Peças forjadas para motores a jacto (discos de compressor, cubos, etc)
a-b Ti-6Al-4V (R56400)
6.0Al, 4.0V Recozido 993 924 14 Implantes de elevada resistência, processamento químico, componentes estruturais de aeronaves
a-b Ti-6Al-6V-2Sn
(R56620)
6.0Al, 2.0Sn, 6.0V, 0.75Cu
Recozido 1069 1000 14 Componentes estruturais de alta resistência em aeronaves
b Ti-10V-2Fe-3Al
10.0V, 2.0Fe, 3.0Al
Dissolução e envelhec.
1276 1200 10 Melhor combinação de resistência e ductilidade, aplicações com uniformi. de propriedades em toda a peça, componentes estruturais de aeronaves
Propriedades mecânicas
Tipo de liga
Comum (UNS)
TITÂNIO E LIGAS – PROPRIEDADES MECÂNICAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTITÂNIO E LIGAS – FORMAS DE FORNECIMENTO
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasELEMENTO QUÍMICO TITÂNIO
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTITÂNIO E LIGAS – APLICAÇÕES
• Devido à grande relação resistência/peso:
• Aeronáutica e aeroespacial
• Motores a jato (estrut. e compon.)
• Pás e discos de turbinas
• Carros de competição
• artigos desportivos em geral
• Devido à grande resistência à corrosão:
• Processamento químico
• Submersíveis
• Implantes biomédicos
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTITÂNIO E LIGAS – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS LEVES
• Ligas de Alumínio (Al)
• Ligas de Titânio (Ti)
• Ligas de Berílio (Be)
• Ligas de Magnésio (Mg)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasBERÍLIO E LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Densidade muito baixa (1,84 g/cm3) próxima a de um polímero
• Muito frágil (pouquíssima ductilidade a Tamb)
• Grande afinidade com oxigênio formando BeO (tóxico)
• Temperatura de fusão de 1287 ºC
• A liga mais importante é a Lockalloy (62Be-38Al)
• Alta rigidez (pouco elástica) no estado puro
• Ligas de alto custo;
• Péssima soldabilidade
• Usinabilidade ruim
• Excelente estabilidade dimensional
BERÍLIO E LIGAS - CARACTERÍSTICAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasBERÍLIO E LIGAS – TRATAMENTO TÉRMICO
• Como o berílio forma poucas ligas também não é comum se fazer tratamentos térmicos
• Por não sofrer encruamento (pouca ductilidade) não necessita de recozimentos
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Be,min BeO,max Al C Fe Mg Si OutrosRuptura (MPa)
Escoam. (MPa)
Along (%) Aplicações/Características
S-65B 99,0 0,7 600 1000 800 600 600 400 290 207 3
S-200F 98,5 1,5 1000 1500 1300 800 600 400 325 240 2 Pode ser usado até 600ºC, possuindo cedência a 100MPa
I-70A 99,0 0,7 700 700 1000 700 700 400 Instrumentação óptica de satélites
0-50 99,0 0,5 700 700 1000 700 700 400 Instrumentação óptica por infra-vermelhos de satélites GPS
I-220B 98,0 2,2 1000 1500 1500 800 800 400
I-400B 94,0 4,3 1600 2500 2500 800 800 400
Liga Be AlE
(GPa)
Dens. (ton/m^ 3 )
Ruptura (MPa)
Escoam. (MPa)
Along (%) Aplicações/Características
Lockalloy 62 38 200 2,1 380 290 5 - 7 Aviónica, aeronaves e satélites, componentes do freios de carros de competição
Propriedades mecânicas
Grau
Componentes Impurezas, max (ppm)
OUTRAS LIGAS
GRAUS ESTRUTURAIS
GRAUS DE INSTRUMENTAÇÃO E ÓPTICA
Desenvolvidos para aplicação a sistemas de elevada precisão geométrica e grande resistência à deformação plástica.
BERÍLIO E LIGAS – PROPRIEDADES MECÂNICAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasBERÍLIO E LIGAS – PROPRIEDADES MECÂNICAS
Rel
ação
Res
istê
nci
a /
Pes
o
Temperatura (ºC)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasBERÍLIO E LIGAS – APLICAÇÕES
• Be puro é usado em armamento, pontas de mísseis, tubulações estruturais, componentes ópticos e instrumentos de precisão de baixo peso.
• Ligado com Al, é usado em aeronaves, satélites e pinças de freio a disco em automóveis de competição
Janela de berílioTransparente aos raios X
Carcaça de um Giroscópio de berílio
Parte de um míssil produzida de berílio
Parte das pinças do freioa disco de carros de competição
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS LEVES
• Ligas de Alumínio (Al)
• Ligas de Titânio (Ti)
• Ligas de Berílio (Be)
• Ligas de Magnésio (Mg)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
MAGNÉSIO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Percentual de magnésio encontrado em diferentes minerais
BoucitaMagnesitaOlivitaKieseritaDolomitaCarnalitaAgua do mar
41 %28 %28 %15 %13 %8 %0,13 %
MAGNÉSIO E SUAS LIGAS - MINÉRIOS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Peso especifico 1,74 g/cm³• Ponto de fusão 651° C• Ponto de ebulição 1095° C• 3º metal mais abundante• Processamento caro• Baixa ductilidade• Possível de soldar• É a liga estrutural de menor densidade.• Sua estrutura cristalina é hexagonal compacta (HCP)• Boa usinabilidade em alta velocidade• Boa resistência à corrosão e ao impacto • Inflamável (cuidados na usinagem)
MAGNÉSIO - CARACTERÍSTICAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Endurecimento por precipitação
• Recozimentos
• Endurec. por deformação plástica possível, mas em pequeno grau
MAGNÉSIO E LIGAS – TRATAMENTOS TÉRMICOS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Aumento de resistência sempre por solução sólida
• Independente / dos elementos de liga, os diagramas de fases são idênticos
• Adição de Al seguido de endurec. precipitação - aumento de resist.
• Refinar o tamanho de grão – Zr
• Aumento de resist. corrosão – Mn
• Aumento resist. mecânica e fluência – Th, Ce
MAGNÉSIO E LIGAS – ELEMENTOS DE LIGA
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ASTM UNS Composição Condição Rot. (MPa) Ced.(MPa) Ext.Rot(%) Aplicações/Características
AZ80A M11800 8.5Al, 0.5Zn, 0.12Mn
340 250 11 Elementos estruturais, peças forjadas
HK31A M13310 3.0Th, 0.6Zr Def. frio e parcialmente
recozido
255 200 9 Elementos estruturais com boa resistência até 315ºC
ZK60A M16600 5.5Zn, 0.45Zr Envelhecido artificialmente
350 285 11 Peças forjadas de grande resistência para aeronaves
AM60A M10600 6.0Al, 0.13Mn 220 130 6 Jantes de automóveisEZ33A M12330 2.7Zn, 0.6Zr,
3.3Terr. rarasEnvelhecido
artificialmente160 110 3 Peças fundidas para
utilização até 260ºCAZ91A M11910 9.0Al,
0.13Mn,0.7Zn230 150 3 Peças para automóveis, corta-
relva e malas de viagem
Propriedades mecânicas
LIGAS DE TRABALHO MECÂNICO
LIGAS DE FUNDIÇÃO
MAGNÉSIO E LIGAS – PROPRIEDADES MECÂNICAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Exemplos de aplicações das ligas de Magnésio
MAGNÉSIO E LIGAS – APLICAÇÕES
• Quase todas de peças fundidas• Blocos de motor, coluna de direção, carcaças de dispositivos, etc..• Raquetes, patins, tacos de golfe, bastões de baseball, bicicletas• Componentes da indústria aeroespacial • Ânodo de sacrifício de navios• Modelos
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Porsche 917 com estrutura tubular em Magnésio redução de 15kg em relação ao Al
MAGNÉSIO E LIGAS – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS RESISTENTES À CORROSÃO
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS RESISTENTES À CORROSÃO
• Ligas de Alumínio (Al)
• Ligas de Titânio (Ti)
• Ligas de Cobre (Cu)
• Ligas de Níquel (Ni)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NÍQUEL E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NÍQUEL – BREVE HISTÓRICO
• “Kupfernickel” – Alemanha séc XVII (Kupfer – “cobre” e nickel – “gênio astucioso, enganador” – porque os mineiros tendo acreditado ter encontrado um minério de cobre se sentiram logrados pela pretensa ação de um duende das minas;
• Eram usados para colorir vidros (antiguidade);• Moedas e armas da antiguidade – ligas de níquel 800
anos a.C.• Manuscritos chineses sugerem que o níquel
(denominado “cobre branco”) era utilizado no Oriente desde 1400-1700 a.C.
• Isolado pela primeira vez por Cronstedt em 1751;• Amostra de metal consideravelmente pura em 1804 por
Richter;
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasNÍQUEL – CARACTERÍSTICAS
• Seria a liga metálica de engenharia não fosse o seu custo elevado (boas propriedades mecânicas e tecnológicas, aliado à elevada resist. à corrosão)
• Estima-se que na crosta terrestre o níquel não exceda os 0,01%
• 24º metal mais abundante na Terra• Ponto de Fusão: 1455 ºC• Densidade: 8,91 g/cm3
• Estrutura cristalina: (CFC)• Ponto de Curie: 353 ºC (é ferromagnético); • Comparado ao alumínio seu preço é 5x maior;
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NÍQUEL – ASPECTO
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Minérios:• Sulfetos: sulfetos de cobre e níquel (Canadá)
• Elevado custo de extração (localização profunda)
• Silicatos: Silicatos de Ni (Nova Caledonia – Oceania)• Laterítico: oxido de ferro, cobalto e magnésio
• Novas possibilidades de exploração.
• Brasil (minério laterítico):• GO, PA, PI e MG
NÍQUEL – MINÉRIO
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NÍQUEL – OBTENÇÃO (SULFETADOS)
• Moagem dos sulfetos de cobre-níquel (triturador)
• Pirrotita (sulfeto de ferro) é separada magneticamente
• Tratamento de flotação
• Forno revérbero (mate – sulfetos de níquel e cobre)
• Mate é resfriado e triturado
• Separação magnética material metálico e sulfetos
• Flotação do sulfeto remanescente (separação dos sulfetos de níquel e cobre)
• Reprocessamento do sulfeto remanescente
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NÍQUEL – CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS
• É dúctil e tenaz
• Apresenta boa resistência mecânica à frio e à quente (cerca de 500 MPa)
• Algumas ligas têm resistência a temperaturas sub-zero
• Elevada resistência mecânica até 1200ºC, mantendo a resistência à corrosão (SUPERLIGAS)
• Apresenta excelente resistência à corrosão (exceção para atmosferas sulfurosas)
• No estado puro, apresenta características mecânicas próximas do aço doce
• Excelente condutividade térmica e elétrica;
• Excelentes propriedades magnéticas;
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NÍQUEL – RERVAS MUNDIAIS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NÍQUEL – CONSUMO
50
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Aplicações requerendo elevada resistência à fluência e corrosão a altas temperaturas
• Galvanoplastia (Revestimento protetor p/ chapas de aço)
• Usado na indústria química e alimentar
• Ligas elétricas - ferro/níquel (circuitos magnéticos);
• Fabricação de moedas em vários países;
• Fabricação de material bélico;
• Finamente dividido é usado como catalizador para a hidrogenação de óleos vegetais;
• Produção de aço inoxidável, juntamente com o cromo;
NÍQUEL – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Baterias (níquel-cádmio);
• Ligas anti-corrosivas e refratárias;
• Veículos espaciais e submarinos nucleares;
• Equipamentos para reatores nucleares;
• Equipamentos para indústria química e petroquímica;
• Trocadores de calor;
• Resistência elétrica ;
• Turbinas refrigeradas à gás;
• Imãs (Alnico) , …ETC
• Metalurgia (ligas)
NÍQUEL – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Por sua alta resistência a corrosão, as principais aplicações das ligas de níquel mais puras são em equi- pamentos de processamento químico e de alimentos.
• Turbinas, válvulas, bombas, trocadores de calor
NÍQUEL – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Ni - puro• Ni-Al (Duraníquel)• Ni-Cu (monel) e Ni-Cu-Al (monel K)• Ni- Cr-Mo-Al (Inconel)• Ni-Mo (Hastelloy)• Alnico• Ni-Ti (liga com memória de forma)
PRINCIPAIS LIGAS DE NÍQUEL
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Ligas com 99,5 a 99,99 %Ni• Contém como “impureza” principalmente o Co• Boa resistência mecânica (aço baixo carbono) aliado
à elevada resistência à corrosão• Relativa resistência a quente
• Aplicações• Equipamentos para processamento de alimentos, partes
elétricas e eletrônicas, materiais para ambientes básicos, partes de foguetes, alvos para sputtering, trocadores de calor em elevada temperatura
NÍQUEL COMERCIALMENTE PURO (classe 200)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Liga de alta resistência mecânica• Excelente propriedades elásticas• Liga de elevada resistência à
corrosão• Endurecido por precipitação
(Ni3AlTi na matriz)
• APLICAÇÕES:• Palheta de bombas, Molas, Eixos,
etc.
LIGAS DE NÍQUEL – DURANÍQUEL (Ni-Al) – Classe 300
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
- Ni 60-70%– Cu 29% -
• Pode conter Fe, Si, S, C e Mn• Tem resit. mecânica superior ao aço médio carbono• Apresenta elevada resistência à corrosão• Apresenta elevada resitência à altas temperaturas
APLICAÇÕES: Indústrias naval, química e petroquímica
LIGAS DE NÍQUEL – MONEL – Classe 400
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
- Cu 29% -Al 3% - 0,6%Ti
• Possui alta resistência mecânica • Apresenta elevada resistência à corrosão• Pode ser endurecida por precipitação
forma precipitados de (Ni3(Al,Ti))
APLICAÇÕES:
Componentes para aviões, molas, eixos,…
LIGAS DE NÍQUEL – MONEL K – Classe K-500
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Ni – Cr 13% – Mo 4% -Al 7%
• Boa resistência a meios oxidantese redutores e à carbonetação;
• Resistência a altas temperaturas
• Utilizado em lâminas de turbinas;
• Material de Adição em Soldagem;
LIGAS DE NÍQUEL – INCONEL – Classe 600
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS DE NÍQUEL – HASTELLOY
Apresenta elevada resistência à corrosão a altas temperaturas Alta resistência em temperaturas elevadas
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Liga de: Alumínio, Níquel, Cobalto e Ferro são fabricados através do processo de fundição;
• Boa resistência à corrosão;
• utilizados em ambientes com temperatura entre 500 ºC e 550ºC, com excelente estabilidade;
• Alta indução residual vs. baixa coercitividade
• é especialmente recomendado em aplicações onde apenas desmagnetização temporária é necessária
• Aplicações: placas magnéticas, sensores, equipamentos eletropermanentes, levantadores de carga;
Permalloy (Ni-Mo-Fe e Ni-Cr-Fe) Perminvar (Fe-Ni-Co e Ni-Co-Mo-Fe)
LIGAS DE Ni – ALNICOS (Ligas magnéticas (Al-Ni-Co)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS DE NÍQUEL – NITINOL
• Apresenta memória de forma
• Alto custo
• Utilização: indústria aeroespacial
biomédica
robótica
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Nome UNS Composição Condição Rot. (MPa) Ced.(MPa) Ext.Rot(%) Aplicações/CaracterísticasNi puro N02200 99.9Ni Recozido 350
665112 560
45 4
Revestimentos ou componentes para resistência a corrosão
Monel 400
N04400 31.5Cu Recozido 546 273 37 Válvulas, bombas e permutadores de calor
Monel K500
N05500 29.5Cu,2.7Al,1.0Fe,0.6Ti
Envelhecido 1050 770 30 Veios, molas e pás de turbina
Inconel 600
N06600 15.5Cr, 8Fe Carbonetos dispersos
560 203 49 Equipamentos para tratamento térmico
Inconel 625
N06625 21.5Cr,2.5Fe, 9Mo, 3.6Nb
Deformado a frio
896 483 50
Inconel X750
N07750 15.5Cr, 7Fe, 2.5Ti
Envelhecido 1241 827 25
Hastelloy B-2
N10665 28Mo Carbonetos dispersos
950 520 55 Componentes estruturais resistentes à corrosão e
Hastelloy C276
N10276 16Cr, 16Mo, 6Fe, 4W
792 531 60 processamento químico
Incoloy 800
N08800 46Fe, 21Cr Carbonetos dispersos
623 287 37 Permutadores de calor
Incoloy 825
N08825 21.5Cr,30Fe, 3Mo, 2.2Cu
690 310 45
Propriedades mecânicas
LIGAS DE NÍQUEL – PROPRIEDADES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS DE BAIXO PONTO DE FUSÃO
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS DE BAIXO PONTO DE FUSÃO
• Ligas de Chumbo (Pb)
• Ligas de Estanho (Sn)
• Ligas de Zinco (Zn)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO – CARACTERÍSTICAS
• Formado pelo elemento químico chumbo – Pb (plumbum)
• Liga antiga (aprox. 7000 a.C)
• Algumas tubulações de Pb de 300 a.C. ainda estão em serviço
• Possui temperatura de fusão de 327 ºC
• Temperatura de ebulição de 1749 ºC
• É muito dúctil e pouco tenaz
• Boa resistência à corrosão em ambientes ácidos
• Baixa resistência à corrosão em ambientes básicos
• Média condutibilidade elétrica e térmica
• Densidade alta (11,3 g/cm3)
• Facilidade de fundir e formar ligas com outros elementos
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO – BENEFICIAMENTO
• Raramente encontrado como metal puro – Geralmente sulfeto
• Obtido do minério de chumbo – GALENA (PbS)
• Concentração por flotação
• Formação do aglomerado
• Redução dos óxidos
• Remoção da prata do minério
• Destilação a vácuo
• Refino
GALENA
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO – RESERVAS
• EUA
• Austrália
• Canadá
• Peru
• México
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasPRINCIPAIS LIGAS DE CHUMBO
• Pb-Sn – Chumbo-Estanho• Usada em brasagem branda (%Sn=62%)
• Liga eutética com baixa temperatura de fusão (T=183ºC)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasPRINCIPAIS LIGAS DE CHUMBO
• Pb-Sb – Cumbo-Antimônio• Eutético com 11,2%Sb (Temperatura de fusão = 251ºC)
• 1 a 3% de Sb – revestimento de cabos, laminados (folhas de chumbo), Munição
• 6 a 12% - placa de baterias e acessórios isolantes de radiação
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasPRINCIPAIS LIGAS DE CHUMBO
• Pb-Ag – Cumbo-Prata• Com até 2%Ag apresenta exc. resi. à corrosão em meios salinos
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO – APLICAÇÕES
Baterias chumbo-ácido
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasCHUMBO – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasCHUMBO – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO – APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
CHUMBO – APLICAÇÕES
• Fabricação de compostos organoplumbicos para catalizadores
• Inibidores utilizados em cascos de navio como agentes biocidas
• Forma um revestimento óxido protetor usado para trabalhar com ácido sulfúrico
• Pigmentos contendo chumbo...
• Atualmente tenta-se eliminar o chumbo das aplicações industriais devido à toxidade deste metal
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS DE BAIXO PONTO DE FUSÃO
• Ligas de Chumbo (Pb)
• Ligas de Estanho (Sn)
• Ligas de Zinco (Zn)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ESTANHO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ESTANHO E SUAS LIGAS - CARACTERÍSTICAS
• Metal macio e dúctil em baixas temperaturas e frágil em temperaturas mais altas
• Um dos metais mais antigos (3500 a.C.) – usado no bronze
• Transformação alotrópica em 16ºC
• Temperatura de fusão = 232 ºC
• Densidade = 7,31 g/cm3
• Boa resistência à corrosão, princ. ambiente ácidos, água do mar, etc..
• Usado no revestimento de outros metais para evitar corrosão – Folha de flandres
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ESTANHO – MINERAL E RESERVAS
• Sudeste Asiático• Malásia
• Indonésia
• Tailândia
• América do Sul• Bolívia
Cassiterita (SnO2) Ocorrência
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS DE ESTANHO
Designação pela ASTM B23
Cu%
Sn%
Sb%
Pb máx.%
12345
4,503,508,003,002,00
91,0089,0084,0075,0065,00
4,507,508,0012,0015,00
0,350,350,3510,0018,00
DesignaçãoSAE1112
5,0/6,53,0/4,5
86,0088,25
6,0/7,57,0/8,0
0,500,50
Ligas para mancais
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS DE ESTANHO - APLICAÇÕES
Material de adição para soldagem em baixa
temperatura
Estanhagem de chapa de aço Folha de flandres -
latinhas
Decorativo
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS DE ESTANHO - APLICAÇÕES
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS DE BAIXO PONTO DE FUSÃO
• Ligas de Chumbo (Pb)
• Ligas de Estanho (Sn)
• Ligas de Zinco (Zn)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ZINCO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ZINCO E SUAS LIGAS - CARACTERÍSTICAS
• Temperatura de Fusão = 419,6 ºC
• Peso específico 7,14 g/cm3
• Metal maleável
• Resistente à corrosão
• Pouco resistente à tração e fluência (pouco aplicável em material estrutural)
• Não pode ser endurecido por encruamento devido à baixa temperatura de recristalização
• Dureza 50 HB
• Resistente à ação da atmosfera, porém é pouco resistente à ambientes ácidos e básicos.
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ZINCO E SUAS LIGAS – MINÉRIO E OCORRÊNCIA
• Descoberto pelo alemão Andreas Marggraf em 1746
• O zinco é o 23º elemento químico mais abuntante
• O minério de zinco (Esfarelita) é um sulfeto (ZnS)
• Maiores reservas: EUA, Austrália, China e Cazaquistão
• Obtenção• Extração (sulfeto de zinco)
• Trituração
• Flotação
• Calcinação (Transf. sulfeto em óxido)
• Redução do óxido (com CO)
Blenda ou Esfalerita
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Vantagens• Fácil de produzir por fundição em molde permanente;
• Possibilidade de produzir peças próximas às dimensões finais (“near net shape”) reduzindo o custo de operações posteriores;
• Pode ser facilmente usinado, dobrado, forjado, cunhado e soldado;
• Boa resistência à corrosão
• Resistência mecânica suficiente para muitas aplicações
• Custo competitivo com o alumínio e cobre para muitas aplicações
• Desvantagens• Não pode ser usado em temperaturas acima de 100ºC;
• Relativa alta densidade (7,1 g/cm3) comparado com Al e Mg
• Estrutura HCP limita a deformação plástica do material
ZINCO E SUAS LIGAS – APLICABILIDADE
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ZINCO E SUAS LIGAS – LIGA Zn-Al
• Usado principalmente para fundição
• Principal liga estrutural de Zn
%Al %Cu %Mg %Ni
Liga 3 4,1 0,10 0,04
Liga 5 4,1 1,0 0,045
Liga 7 4,1 0,10 0,015 0,015
ZA-8 8,4 1,0 0,022
ZA-12 11,0 0,87 0,022
ZA-27 27,5 2,2 0,015
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
• Ligas Zn-4%Al (Alumínio aumenta a fluidez e resist a corr.)• Ótima para fundição
• Facilidade de acabamento final
• Boas propriedades mecânicas
• Ausência de corrosão intergranular
• Ligas ZA• Liga ZA-8 – Fundição por injeção (Excelente usinabilidade usado
para fins decorativos)
• Liga ZA-12 – Uso geral, pode ser fundida em molde em areia (primeira opção para substituir ferro fundido, latão ou bronze)
• Liga ZA-27 – Melhor resistência e alongamento – geralmente fundida em molde em areia. Excelente usinabilidade e boas carac. Anti-atrito.
ZINCO E SUAS LIGAS – LIGA Zn-Al
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ZINCO E SUAS LIGAS – APLICAÇÕES
• Temperatura de fusão baixa e solidificação rápida em fundição por injeção o torna competitivo em relação ao Mg e Al. (20% do uso do Zn)
• Aplicação de película protetora em metais (50% do uso do Zn)• Zincagem a quente (imersão)
• Zincagem eletrolítica (galvanização)
• Pintura com tinta contendo elevada percentagem de Zn
• Como elemento de liga para outros metais (15% do uso do Zn)• Latão, Alpacas, Zamak, etc..
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
ZINCO E SUAS LIGAS – APLICAÇÕES
Peças produzidas com zinco fundido
Peças galvanizadas
Ânodo de sacrifício
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS REFRATÁRIAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS REFRATÁRIAS
Ligas refratárias são ligas metálicas que apresentam ponto de fusão muito elevado
(acima de 2400ºC)
Estas ligas apresentam elevada resistência à solicitações químicas e mecânicas em temperaturas elevadas
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
A ligação interatômica extremamente forte confere à esses metais importantes propriedades e características, além
das altas temperaturas de fusão, tais como:
• Elevada rigidez• Alta resistência e dureza (em baixas e altas temp.)• Resistência à fluência• Resistência à corrosão e oxidação• Baixo coeficiente de expansão térmica• Estabilidade estrutural
LIGAS REFRATÁRIAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
Elementos químicos podem ser adicionados aos metais refratários para melhorar suas propriedades
LIGAS REFRATÁRIAS
Elementos químicos de metais refratários (p. ex. Mo, W, etc.) podem ser adicionados à outros metais para
conferir-lhes características refratáriasPor exemplo: Ferramentas de corte, ferros fundidos...
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS REFRATÁRIAS
• Ligas de Molibdênio (Mo)
• Ligas de Tungstênio (W)
• Ligas de Tântalo (Ta)
• Ligas de Nióbio (Nb)
• Ligas de Rênio (Re)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
MOLIBDÊNIO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
MOLIBDÊNIO E SUAS LIGAS - CARACTERÍSTICAS
• Temperatura de Fusão = 2623 ºC
• 6º elemento químico com ponto de fusão mais alto
• Peso específico 10,2 g/cm3
• Elevada dureza e resistência à quente
• Boa resistência à fluência
• Boa resistência à corrosão e oxidação
• Estabilidade térmica
• Boa condutibilidade térmica e elétrica
• Metal refratário com custo relativamente baixo
• Tende a ser frágil em temperatura ambiente
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
MOLIBDÊNIO E SUAS LIGAS - OCORRÊNCIA
• Aproximadamente 90% do Mo é usado como elemento de liga
• Maiores reservas de Mo é na China (43,6%) e EUA (28,3%) e Chile (13,1%)
• Minério de molibdênio é um sulfeto a molibdenita (MoS2)
Molibdenita
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS DE MOLIBDÊNIO
• Mo puro• Metal refratário de menor custo
• Liga Molibdênio-Rênio (50/50) • Liga de alta resistência
• Muito cara e disponível somente em tamanhos limitados
• Folhas para aplicações em alta temperatura (boa soldabilidade)
• Liga TZM (Titânio, Zircônio, Molibdênio)• 99%Mo-0,5%Ti-0,08%Zr
• Dobro da resistência mecânica do Mo puro
• Melhor soldabilidade que o Mo puro
• Custo aprox. 25% maior que o Mo puro
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
MOLIBDÊNIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
• Por resistir a elevada temperatura sem apresentar significativa expansão e amolecimento o molibdênio é útil para aplicações envolvendo temperaturas extremas• Partes de turbinas de aviões;
• Contatos elétricos;
• Motores industriais;
• Filamentos
• Mo possui também boa resistência à corrosão e boa soldabilidade
• Como elemento de liga nos aços inoxidáveis, aços ferramentas, ferros fundidos, e superligas para altas temperaturas
• Dissulfeto de Mo é usado como lubrificante sólido (Molykote®)
104
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasMOLIBDÊNIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
Resistências elétricas
Bandejas para forno em liga de Mo (TZM)Elementos
de máquina
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasMOLIBDÊNIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
Lubrificantes (MoS2)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS REFRATÁRIAS
• Ligas de Molibdênio (Mo)
• Ligas de Tungstênio (W)
• Ligas de Tântalo (Ta)
• Ligas de Nióbio (Nb)
• Ligas de Rênio (Re)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TUNGSTÊNIO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TUNGSTÊNIO E SUAS LIGAS - CARACTERÍSTICAS
• Metal com o maior ponto de fusão (T = 3420ºC)
• Metal com a maior resistência mecânica acima de 1650ºC
• Peso específico 19,25 g/cm3 (aprox. 2x + pesado que o chumbo)
• Elevada dureza e resistência a quente
• Boa resistência à fluência
• Boa resistência à corrosão e oxidação
• Estabilidade térmica
• Boa condutibilidade térmica e elétrica
• Na sua forma pura é relativamente fácil de conformar
• Metal com o menor coef. de expansão térmica
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TUNGSTÊNIO E SUAS LIGAS - OCORRÊNCIA
• Maiores reservas de W é na China (75%), Bolívia, Áustria, Portugal e Rússia
• Os principais Minérios de tungstênio são óxidos mistos (FeWO4/MnWO4 – Wolframita e CaWO4 – Scheelita)
Wolframita
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS DE TUNGSTÊNIO
• W puro• Metal refratário com maior temperatura de fusão
• Ligas Tungstênio-Rênio • A incorporação de Re ao W confere à liga resistência ao impacto
em temperatura ambiente (reduz temperatura de transição dúctil- frágil para -100ºC
• 3% Re
• 5% Re
• 25% Re
• Liga W com pequenas quantidade de Al, Si, K• Aumenta a resistência mecânica em até 4x com relação ao W puro
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TUNGSTÊNIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
• Como elemento de liga nos aços, em pequena quantidade tem-se um aumento significativo da tenacidade
• Filamento de lâmpadas elétricas e filamentos para emissão de elétrons – microscópio eletrônico
• Componentes para trabalho em temperaturas extremas: válvulas de exaustão em motores de avião, palhetas e discos de turbo, lâminas de motor a jato, etc..
• Eletrodos não consumíveis para soldagem (TIG – Tungsten Inert Gas)
• Termopares (Tipo D – Tungstênio-Rênio)
• Na forma de carbonetos (cerâmica avançada) usada para ferramentas de corte (Metal duro)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TUNGSTÊNIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
Filamentos
Eletrodos não consumíveis
Ferramentas de corte
113
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS REFRATÁRIAS
• Ligas de Molibdênio (Mo)
• Ligas de Tungstênio (W)
• Ligas de Tântalo (Ta)
• Ligas de Nióbio (Nb)
• Ligas de Rênio (Re)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TÂNTALO E SUAS LIGAS
115
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TÂNTALO E SUAS LIGAS - CARACTERÍSTICAS
• Temperatura de Fusão de 2996 ºC
• Peso específico de 16,65 g/cm3
• Elevada dureza e resistência a quente
• Boa resistência à fluência
• Boa resistência à corrosão e oxidação
• Estabilidade térmica
• Elevada inércia química (muito resistente à corrosão)
• Possui dureza e ductilidade
• Metal de difícil obtenção, portanto, muito caro
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TÂNTALO E SUAS LIGAS - OCORRÊNCIA
• As maiores reservas de Ta se encontram na Austrália, Canadá, Brasil, China e Etiópia.
• O tântalo é obtido princ. do mineral Tantalita ((Fe, Mn)Ta2O6)
Tantalita
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS DE TÂNTALO
• Ta puro
• Ligas Ta-W• Ta – 2,5%W – 0,5%Nb
• Ta – 10%W (KBI-10)
• A liga Ta10%W é a mais antiga e mais utilizada (aumenta a dureza a quente)
• Usada em válvulas para tubulações de gás em alta temperatura, foguetes, indústria química
• Ligas Ta-Nb• Ta – 40%Nb
118
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
TÂNTALO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
• Utilizado principalmente na indústria eletrônica, na fabricação de capacitores;
• Equipamentos químicos resistentes à corrosão em elevadas temperaturas (reatores nucleares);
• Usados na forma de carbonetos na fabricação de ferramentas de corte
• Componentes em fornos e reatores de alta temperatura;
• Ligas resistentes ao calor e com boa ductilidade
• Implantes e instrumentos cirúrgicos
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasTÂNTALO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
Ferramentas de corte
Filamento de lâmpadas
Capacitores
Porta-amostra para evapo- ração de outros metais
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS REFRATÁRIAS
• Ligas de Molibdênio (Mo)
• Ligas de Tungstênio (W)
• Ligas de Tântalo (Ta)
• Ligas de Nióbio (Nb)
• Ligas de Rênio (Re)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NIÓBIO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NIÓBIO E SUAS LIGAS - CARACTERÍSTICAS
• Temperatura de Fusão de 2468 ºC
• Peso específico de 8,55 g/cm3
• Elevada dureza e resistência a quente
• Boa resistência à fluência
• Boa resistência à corrosão e oxidação
• Estabilidade térmica
• Relativa baixa densidade para um metal refratário
• Facilidade de produção (uso favorecido em relação aos demais)
• Alta condutibilidade elétrica e térmica
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NIÓBIO E SUAS LIGAS - OCORRÊNCIA
• A maior reservas de Nb do mundo se encontra no Brasil (91%).
• O principal minério de nióbio é a Columbita [(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6)
Columbita
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS DE NIÓBIO
• Nb puro• É um metal refratário com baixa densidade (8,55 g/cm3) quando
comparado ao tungstênio por exemplo (19,25 g/cm3)
• Ligas Nb com adição de Zr, Hf, Ti, W, Y e Ta• Aumentam a dureza da liga
• Aumentam a resistência a corrosão, mas não evitam a oxidação em temperatura elevada (necessita revestimento de proteção)
• Ligas com 1%Zr combinam moderada resistência mecânica com excelente comformabilidade e razoável resistência à corrosão
• Nb-1%Zr
• Nb-10%Hf-1%Ti-0,75%Zr
• Nb-10%W-10%Hf-0,15%Y
• Nb-27,5%Ta-11%W-1%Zr
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
NIÓBIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
• Utilizado como elemento de liga em aços microligados (HSLA) e em aços inoxidáveis estabilizados;
• Indústria espacial (liga refratária de baixa densidade)
• Aplicações nucleares, escudos de radiação;
• Por ser inerte fisiologicamente é utilizado como jóia, implantes e instrumentos cirúrgicos;
• Pode ser anodizado adquirindo outras tonalidades
• Eletrodos para lâmpadas de vapor de sódio devido à resistência à corrosão do vapor metálico
• Supercondutor em temperaturas criogênicas
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasNIÓBIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
Moeda com núcleo de Nb anodizado
Brinco – Nióbio em várias tonalidades
Partes da propulsão produzidas com liga de Nb-Ti
Moedas de Nb anodizado
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
LIGAS REFRATÁRIAS
• Ligas de Molibdênio (Mo)
• Ligas de Tungstênio (W)
• Ligas de Tântalo (Ta)
• Ligas de Nióbio (Nb)
• Ligas de Rênio (Re)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
RÊNIO E SUAS LIGAS
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
RÊNIO E SUAS LIGAS - CARACTERÍSTICAS
• Temperatura de Fusão de 3183 ºC
• Peso específico de 21,02 g/cm3
• 4º elemento químico mais denso (perde para Os, Ir e Pt)
• Elevada dureza e resistência a quente
• Boa resistência à fluência
• Boa resistência à corrosão e oxidação
• Boa resistência ao impacto
• Única liga refratária que não forma carbonetos
• Não apresenta temperatura de transição dúctil-frágil
• Estima-se que a concentração de Re na crosta terrestre seja de 1 ppb – parte por bilhão (ou seja, 0,0000001%)
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
RÊNIO E SUAS LIGAS - OCORRÊNCIA
• O rênio é extraído da molibdenita (minério de Mo) tendo até 0,2% deste metal.
• Este é um dos motivos da liga ser tão cara (U$1.500,00/kg)
• Recentemente (1994) foi descoberto um mineral (ReS) Renita mas é um mineral muito raro.
Molibdenita
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosasLIGAS DE RÊNIO
• Re puro• É um metal refratário elevada densidade e boa resistência ao
impacto em qualquer temperatura (sólido) por não possuir temper. de transição dúctil-frágil.
• Liga de Re• Re-Mo (50/50) – Combina resistência mecânica do Mo e ductilidade
do Re
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Outras ligas não Outras ligas não ferrosasferrosas
RÊNIO E SUAS LIGAS - APLICAÇÕES
• Utilizado como elemento de liga para o W e Mo a fim de aumentar ductilidade em elevadas temperaturas.
• Filamentos em espectrometros de massa
• Supercondutores (Re-Mo a 10K)
• Termopares (Re-W) medições de temperatura até 2200ºC
• Aplicações biomédicas – Pode se tornar radioativo ao ser bombardeado por neutrons
Filamento W-Re