Cobre e suas ligas

Páginas: 7 (1638 palavras) Publicado: 1 de setembro de 2013
4.0 – Cobre e suas ligas
4.1 – Introdução

O cobre foi o primeiro metal utilizado pelo homem. Acredita – se que por volta de 13000 a.C. foi encontrado na superfície da Terra em forma de “cobre nativo”, o metal puro em seu estado metálico. Usado inicialmente como substituto da pedra como ferramenta de trabalho, armas e objetos de decoração, o cobre se tornou, uma descoberta fundamental nahistória da evolução humana.
Atualmente, é obtido a partir de minérios, sendo os mais divulgados
Os minérios sulfurados.
Dois desses minérios destacam-se em primeiro plano: a calcopirita (Cu2S + Fe2S3) cujo o teor de cobre é de 34,5% e a calcosita (Cu2S) contendo cerca de 80% de cobre.
O Cobre e suas ligas são o terceiro metal mais utilizado no mundo, perdendo apenas para os aços e para osalumínios e suas ligas. Suas principais características são as elevadas condutividades elétrica e térmica, boa resistência a corrosão e facilidade de fabricação, aliadas a elevadas resistências mecânica e à fadiga. São geralmente não magnéticos. A temperatura máxima de utilização do material e seu elevado custo restringem sua utilização

4.2 – Propriedades mecânicas

O cobre não ligado é tãopouco resistente e dúctil que é difícil sua usinagem; além disso, ele possui uma capacidade quase ilimitada de ser trabalhado a frio.
Ademais, ele é altamente resistente à corrosão em uma variedade de ambientes, que incluem a atmosfera ambiente, a água do mar e alguns produtos químicos industriais. As propriedades mecânicas e de resistência à corrosão do cobre podem ser melhoradas pela formação deligas. O Cobre é um material criogênico, pois suas propriedades mecânicas melhoram a baixas temperaturas. Essas propriedades são satisfatórias até 150—200 ºC.
Esse material deforma-se facilmente, apresenta grande alongamento nos estados recozido, encruado e fundido e tem baixa dureza.
A dureza do cobre pode ser aumentada por adição de elementos de liga como cromo e cádmio, tratamento térmico eencruamento.
A tabela abaixo contém as propriedades mecânicas do cobre puro:


Obs: Módulo de elasticidade do cobre a temperatura ambiente – 110 GPa


. A maioria das ligas de cobre não pode ser endurecida ou ter a sua resistência aumentada por tratamento térmico; consequentemente, o trabalho a frio e/ou a formação de ligas por solução sólida devem ser utilizados para melhorar essaspropriedades mecânicas.
As ligas de cobre apresentam excelente ductilidade a quente e a frio, ainda que um pouco inferiores às do metal puro. As grandes ligas de cobre são divididas em grupos:
Latões: são as ligas de cobre mais comuns, os latões α (alfa) são relativamente pouco resistentes, dúcteis e facilmente submetidos ao trabalho a frio. A fase β (beta) dos latões é mais dura e resistente do quea fase α (alfa), a fase β’ é pouco plástica pois tem estrutura ordenada; consequentemente , as ligas α+β’ são em geral trabalhadas à quente.
Bronzes: essas ligas são relativamente mais resistentes do que os latões, embora ainda possuem alta resistência à corrosão.
Ligas de cobre-níquel: essas ligas tem boa ductibilidade, boa resistência mecânica e à oxidação, e boa condutividade térmica. Sãofacilmente conformáveis.
Ligas de cobre-berílio: A resistência mecânica é semelhante a do bronze.
Ligas de cobre- berílio: elas possuem uma excelente combinação de propriedades mecânicas, limites de resistência à tração de 1400 MPa (200.000 psi), excelentes propriedades elétricas e à corrosão, e de resistência à abrasão quando lubrificadas da maneira apropriada. São obtidas resistências elevadasa partir de tratamentos térmicos de endurecimento por preciptação.

Abaixo temos uma tabela com algumas ligas de cobre e sua respectivas propriedades mecânicas:









4.3 – Propriedades físicas

O cobre é um elemento metálico com número atômico 29, e peso atômico de 63,57. O seu símbolo químico é Cu, e suas valências são +1 e +2. Não é magnético. A seguir temos algumas de sua...
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