Materias nao ferrosos e ligas leves

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1 – METAIS NÃO FERROSOS
Neste capítulo serão abordados alguns metais não ferrosos de grande importância como cobre, níquel, titânio e alumínio. A abordagem será feita dando maior ênfase para os seguintes itens: características gerais, designações, ligas, tratamentos térmicos e aplicações.
1.1 - COBRE E SUAS LIGAS 1.1.1 - Características Gerais
A estrutura cristalina do cobre é cúbica de facescentradas, seu ponto de fusão é a 1084,5 °C e seu peso específico é 8,93 g/cm3.
O cobre pode ser utilizado tanto na forma pura como combinado com outros metais formando ligas. Suas principais propriedades são: baixa dureza, alta ductilidade, alta condutibilidade térmica, alta condutibilidade elétrica, fácil soldabilidade, boa resistência à corrosão, etc.
Este metal possui inúmeras impurezasdecorrentes do processo de desoxidação do minério que o constitui. Estas impurezas (Fe, Al, P, Ni, Sn, e outras) alteram as propriedades do cobre, diminuindo suas condutividades térmicas e elétricas e aumentando sua dureza e resistência mecânica.
O cobre, quando combinado com outros metais forma inúmeras ligas, sendo que as principais são os bronzes, latão e cuproníquel.
1.1.2 - Designação do Cobree suas Ligas
A designação do cobre segue normas da "Cooper Development Association", sendo dividida em ligas trabalhadas e ligas fundidas. As ligas trabalhadas são designadas por caracteres alfanuméricos variando de C100 a C 799, enquanto que as fundidas variam de C800 a C900. Ex. C2XX - Ligas cobre e zinco (latões).
C3XX - Ligas cobre, zinco e chumbo.
1.1.3 - Ligas de Cobre
Latões - São ligasde cobre onde o principal elemento é o zinco, com adições de até 40%. As propriedades desta liga variam de acordo com a quantidade de zinco que é colocado. Pode haver também adições de outros elementos como : Alumínio, manganês, estanho, chumbo, silício e níquel.
A solubilidade máxima do zinco no cobre ocorre a 456°C, chegando a 39%. Na temperatura ambiente o cobre dissolve até 30% de zinco.Tendo como base o diagrama de fases se pode dividir os latões em dois grandes grupos :
- Latões - α : solução sólida α com até 35% de zinco.
- Latões - α + β : Mistura de fases α e β com mais de 35% de zinco.
Bronzes - São ligas de cobre com adições de estanho, sendo este elemento o principal responsável pelo endurecimento por solução sólida.
Para melhorar as características de fundição destasligas e para desoxidar adiciona-se fósforo, assim a liga é denominada de bronze ao fósforo.
As ligas Cu-Sn apresentam menor ductilidade que os latões, entretanto possuem dureza consideravelmente maior.
A solubilidade do estanho no cobre decresce consideravelmente com o decréscimo da temperatura. Ligas com até 10% de
Sn são denominadas α.
1.1.4 - Tratamentos Térmicos do Cobre e suas Ligas a)Latões - As ligas Cu-Zn são tratadas termicamente da seguinte forma: -Recozimento a baixa temperatura
- Efetuado a 300°C aliviando as tensões e consequentemente evitando o surgimento de trincas em latões trabalhados a frio.
-Recozimento para homogeneização e recristalização - Normalmente reali- zada entre 520-720°C em torno de uma ou uma hora e meia. É importante salientar que a temperatura a serutilizada depende principalmente dos teores dos elementos de ligas utilizados.
-Têmpera e Revenido - A têmpera nos latões é geralmente realizada a partir de
850°C e o resfriamento em água. A temperatura de revenimento é em torno de 300°C.
b) Bronzes - Quase que em sua totalidade os bronzes sofrem tratamento apenas de recozimento e recristalização. -Recozimento - Realizado com tem-

peraturasentre 600 e 750°C e resfriados em forno ou ar.
-Solubilização - Certos bronzes com adição de berílio podem ser solubilizados a
760-780°C permitindo a solubilização de uma fase intermediária γ2 (CuBe) melhorando as propriedades mecânicas.
-Precipitação - Reaquecimento a gimento da fase γ2. -Encruamento - Feito após a solubi- lização através de deformação a frio seguida de precipitação. Este...
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