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BRONZES(Cu+Sn)

CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS BRONZESBRONZES

Elevada resistência à corrosãoElevada resistência à corrosão A dureza e a resistência mecânica A dureza e a resistência mecânica

aumentam com o teor de Snaumentam com o teor de Sn A partir de 5% de Sn a ductilidade A partir de 5% de Sn a ductilidade

diminuidiminui

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BRONZES(Cu+Sn)

α +

L

L + α

α+β

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BRONZES(Cu+Sn)

FASESFASES Fase Fase cfc, dúctil e tenazcfc, dúctil e tenazAté 16% de Sn é monofásicaAté 16% de Sn é monofásicaA fase A fase está presente até 36% de Sn está presente até 36% de Sn

Fase Fase é + duraé + duraEstá presente a partir de 16% de SnEstá presente a partir de 16% de Sn

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Cu 88-90, Sn 10-12, Pb .50, Zn .50, Ni .50, P .30, Sb .20, Fe .15, S .05, Al .005 Microestrutura de Bronze fundidoMicroestrutura de Bronze fundido

α + δ

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BRONZE TM-23 – 4%Sn-9%Zn-20%PbAUMENTO DE 500X

α

Pb

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BRONZES (Cu+Sn)PRINCIPAIS ELEMENTOS DE LIGA

EELLEEMMEENNTTOO DDEELLIIGGAA

PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS

PP ((aattéé 00,,44%% ))

Melhora a resistência mecânica

Atua como desoxidante

Constitui a classe dos bronzes

fosforosos

PPbb

Melhora as propriedades anti-fricção

Melhora a usinabilidade

Diminui a porosidade

Zn

Aumenta a resistência mecânica

Atua como desoxidante em peças

fundidas

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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAIS

A- BRONZES

1) Cu-Sn 98-21) Cu-Sn 98-2

2) Cu-Sn 96-42) Cu-Sn 96-4

3) Cu-Sn 95-53) Cu-Sn 95-5

4) Cu-Sn 94-64) Cu-Sn 94-6

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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAIS

A- BRONZES LLIIGGAA PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS

CCuu--SSnn 9988--22

Liga monofásica com pequenos teores de P

Apresenta boa resistência à corrosão

Apresenta boa conformabilidade à frio

A condutividade elétrica é 40% IACS------------------------------------------------------------- Aplicações:- Ind. Elétrica : contatos, molas condutoras

- Ind. Mecânica: tubos flexíveis, parafusos, rebites,

varetas de solda

CCuu--SSnn 9966--44

Liga monofásica com teores de P Apresenta maior dureza e maior resistência

mecânica que a anterior

CCuu--SSnn 9955--55 Têm maior resistência mecânica que a anterior

CCuu--SSnn 9944--66

Têm resistência mecânica, à fadiga e ao desgaste,

bem como maior resist. à tração e à corrosão que

as demais ligas anteriores

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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAIS

B- BRONZES +

LLIIGGAA PPRROOPPRRIIEEDDAADDEESS

CCuu--SSnn 9922--88

Tem elevada resistência à fadiga e ao desgaste

Apresenta características anti-friçção (usado na

fabricação de discos anti-fricção)

CCuu--SSnn 9900--1100

Possui maior dureza e maior resistência

mecânica de todos os bronzes dúcteis

Tem elevada resistência à fadiga e ao desgaste

Apresenta características anti-friçção

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PRINCIPAIS BRONZES COMERCIAISC- BRONZES PARA FUNDIÇÃO

LLIIGGAA AAPPLLIICCAAÇÇÕÕEESS

CCuu--SSnn 8877--1111 PPbb11 NNii11 Buchas e engrenagens para diversos

fins

CCuu--SSnn 8855--55 PPbb99 ZZnn11 Mancais e buchas pequenas

CCuu--SSnn 8800--1100 PPbb1100 Mancais para altas velocidades e

grandes pressões, mancais para

laminadores

CCuu--SSnn 7788--77 PPbb1155 Mancais para pressões médias,

mancais para automóveis

CCuu--SSnn 7700--55 PPbb2255 Mancais para altas velocidades e pequenas

pressões

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LIGAS CUPRONÍQUEIS

(Cu + Ni)

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LIGAS CUPRONÍQUEIS

(Cu + Ni) Apresentam excelente resistência à Apresentam excelente resistência à

corrosão, especialmente à água do mar;corrosão, especialmente à água do mar; São dúcteis,São dúcteis, Permanecem monofásicas para qualquer Permanecem monofásicas para qualquer

composição,composição, Podem ser trabalhadas a frio e à quente;Podem ser trabalhadas a frio e à quente; Algumas ligas apresentam resistividade Algumas ligas apresentam resistividade

independente da temperatura (aplicações em independente da temperatura (aplicações em resistência elétrica)resistência elétrica)

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LIGAS CUPRONÍQUEIS

(Cu + Ni) A medida que aumenta o teor de Ni A medida que aumenta o teor de Ni

aumenta a dureza, a resistência mecânica e aumenta a dureza, a resistência mecânica e o limite a fadiga;o limite a fadiga;

A ductilidade não é alterada com o teor de A ductilidade não é alterada com o teor de NiNi

Nas ligas comerciais o teor de Ni varia de Nas ligas comerciais o teor de Ni varia de 5-45%5-45%

A maioria das ligas Cuproníqueis contém A maioria das ligas Cuproníqueis contém Fe e Mn em teores em torno de 2%, para Fe e Mn em teores em torno de 2%, para elevar a resist. à corrosão.elevar a resist. à corrosão.

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EXEMPLO DE LIGAS CUPRONÍQUEIS

(Cu + Ni) LLIIGGAA AAPPLLIICCAAÇÇÕÕEESS

LLiiggaass ccoomm 55%% ddee NNii

ccoonntteennddoo FFee ee MMnn

Indústria naval, tubos condutores deágua do mar, serviços sanitários.

LLiiggaass ccoomm 1100%% ddee NNii Indústria naval, tubos para

condensadores e aquecedores.

LLiiggaass ccoomm 2200%% ddee NNii Indústria elétrica: resistores, guias deonda para radar

Ind. Mecânica: aquecedores de águadoméstica, moedas, medalhas.

LLiiggaass ccoomm 4455%% ddee NNii((CCOONNSSTTAANNTTAANN))

Elementos de aquecimento,termopares (a resistência independeda temperatura)

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LIGAS CUPRONÍQUEIS

PARA FUNDIÇÃO (Cu + Ni)

A maioria das ligas contém Si, Fe e Mn, além A maioria das ligas contém Si, Fe e Mn, além do Cu-Nido Cu-Ni

Aplicações das ligas para fundição:Aplicações das ligas para fundição: BuchasBuchas FlangesFlanges ConecçõesConecções

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Cu 86.5, Ni 9.0-11.0, Fe 1.0-1.8, Zn 1.0, Mn 1.0, Pb 0.05

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LIGAS Cu + Ni + Zn

ALPACAS COMPOSIÇÃO DAS ALPACAS:COMPOSIÇÃO DAS ALPACAS: Ni: 10-30%Ni: 10-30% Cu: 45-70%Cu: 45-70% Zn: restanteZn: restante

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Cu 57.0- 61.0, Ni 11.0-13.5, Zn 24.6-31.2, Mn 0.50, Fe 0.25, Pb0,10 Grãos maclados. Estrutura recristalizada.Grãos maclados. Estrutura recristalizada.

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LIGAS Cu + Ni + Zn

ALPACAS CARACTERÍSTICAS DAS ALPACAS:CARACTERÍSTICAS DAS ALPACAS: Cor esbranquiçada, brilhanteCor esbranquiçada, brilhante Tem elevada resistência à corrosãoTem elevada resistência à corrosão Podem ser deformadas a frio e a quentePodem ser deformadas a frio e a quente APLICAÇÕES DAS ALPACAS:APLICAÇÕES DAS ALPACAS: Cutelaria Cutelaria Objetos decorativosObjetos decorativos Componentes de aparelhos ópticos e fotográficosComponentes de aparelhos ópticos e fotográficos Molas de contato para equip. elétricosMolas de contato para equip. elétricos

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EXEMPLO DE LIGA Cu + Ni + ZnALPACAS

COMPOSIÇÃO TÍPICA:COMPOSIÇÃO TÍPICA:

18% de Ni18% de Ni

63-66,5% de Cu63-66,5% de Cu

0,5% de Mn0,5% de Mn

Restante de ZnRestante de Zn A ADIÇÃO DE Pb:A ADIÇÃO DE Pb: Permite a fundição em areiaPermite a fundição em areia Torna a liga susceptível à gravação, para fins Torna a liga susceptível à gravação, para fins

decorativosdecorativos

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Elementos de liga que promovem o endurecimento por precipitação no Cu e suas ligas

SiSi AlAl BeBe

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LIGAS Cu + Al

CARACTERÍSTICAS :CARACTERÍSTICAS :

Todas as ligas possuem boa resistência à corrosãoTodas as ligas possuem boa resistência à corrosão

A resist. varia de 415-1000 MPaA resist. varia de 415-1000 MPa

COMPOSIÇÃO:COMPOSIÇÃO:

Contém de 5-10% de AlContém de 5-10% de Al

ELEMENTOS DE LIGA que melhoram a resist ELEMENTOS DE LIGA que melhoram a resist mec. e à corrosãomec. e à corrosão

- Ni: 7%- Ni: 7% - As: 0, 4% (pode conter)- As: 0, 4% (pode conter)

- Mn (até 3%)- Mn (até 3%) - Fe (até 6%)- Fe (até 6%)

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LIGAS Cu + Al

APLICAÇÕES :APLICAÇÕES : Tubos condensadoresTubos condensadores Recipientes para a indústria químicaRecipientes para a indústria química AutoclavesAutoclaves Instalações criogênicasInstalações criogênicas Tubos para água do marTubos para água do mar EngrenagensEngrenagens Buchas,…Buchas,…

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DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO Cu - Al

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RS PROPRIEDADES DAS FASES

• Fase Fase αα CFC – Muito plástica - Trabalho à Quente / CFC – Muito plástica - Trabalho à Quente / Frio.Frio.

• Fase Fase ββ CCC – Média plasticidade – Trabalho à CCC – Média plasticidade – Trabalho à quente.quente.

• Fase γFase γ22 Cúbica complexa - Muito frágil e dura. Cúbica complexa - Muito frágil e dura.

• Composição eutetóide – 11,8% de Al.Composição eutetóide – 11,8% de Al.

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Microestrutura de uma liga Cu-11,8AL, homogeneizada a 800°C por 2 h, e então resfriada lentamente no forno. A estrutura é perlita de fases alternadas de α e γ2. O α é a fase clara e o γ2 é a fase escura.

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Nos aços martensita é a estrutura mais dura.Fe-0,8C (resfriado lentamente) – 20HRCFe-0,8C (temperado) – 65HRC

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LIGAS Cu + Be

Composição :Composição : 1-2,7 % de Be1-2,7 % de Be

Elementos de Liga :Elementos de Liga : Co, Ni, FeCo, Ni, Fe

Características:Características: Alta resist. Mecânica (Alta resist. Mecânica (A resist. varia de 1100-A resist. varia de 1100-

1250 Mpa)1250 Mpa) Alta condutividade elétrica e térmicaAlta condutividade elétrica e térmica

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LIGAS Cu + Be

Aplicações :Aplicações :

Molas de instrumentos ( o módulo de Molas de instrumentos ( o módulo de elasticidade dessas ligas é 125.000 MPa)elasticidade dessas ligas é 125.000 MPa)

Componentes eletro-eletrônicos em geralComponentes eletro-eletrônicos em geral

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RS LINGOTE DE LIGA Cu-Be

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DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO Cu-Be

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Gráfico de temperatura em função do tempo mostrando solubilização e o endurecimento por

precipitação

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MICROESTRUTURA DE LIGA CuBe SOLUBILIZADA

Solubilização em óleo 200x. (110,67HVSolubilização em óleo 200x. (110,67HV))

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LIGAS Cu + Si

O Si melhora a resistência mecânica do Cu O Si melhora a resistência mecânica do Cu ((a resist. varia de 380-900 Mpa)a resist. varia de 380-900 Mpa) e a resist. à e a resist. à corrosãocorrosão

O Si melhora a soldabilidade e a O Si melhora a soldabilidade e a fundibilidadefundibilidade

Composição das Ligas :Composição das Ligas : 3-55% de Si para peças fundidas3-55% de Si para peças fundidas

Elementos de liga:Elementos de liga: Zn, Fe, Mn Zn, Fe, Mn

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LIGAS Cu + Si

AplicaçõesAplicações

TanquesTanques TubulaçõesTubulações ParafusosParafusos Eixos de hélice para navios,…Eixos de hélice para navios,…

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TRATAMENTOS TÉRMICOS DO Cu E SUAS LIGAS

Recozimento para homogeneização para Recozimento para homogeneização para peças fundidaspeças fundidas

Recozimento para recristalização para ligas Recozimento para recristalização para ligas trabalhadas à friotrabalhadas à frio

Temp. para o Cu: < 260 Temp. para o Cu: < 260 CCTemp. para as ligas de Cu: 425- 815 Temp. para as ligas de Cu: 425- 815 C C Alívio de tensõesAlívio de tensões Solubilização e envelhecimento (bronzes ao Solubilização e envelhecimento (bronzes ao

Al e Si e ligas Cu-Be)Al e Si e ligas Cu-Be)


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