Metalurgia capitulo 1

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METALURGIA CAPÍTULO 1 METALOGRAFIA 1.1 - GENERALIDADES O ferro existe na natureza geralmente sob a forma de óxidos, nos minérios de ferro, dos quais é extraído quase sempre por meio de um forte aquecimento em presença de coque ou carvão de madeira, em fornos adequados, nos quais o óxido é reduzido e o ferro resultante, ligado ao carbono. Forma-se, assim, uma liga de ferro e carbono que, depois derefinada, constitui a matéria-prima para o fabrico da grande maioria das peças metálicas atualmente empregadas, mercê de suas interessantes propriedades mecânicas e seu custo relativamente baixo. 1.2 - AÇOS E FERROS FUNDIDOS Os produtos siderúrgicos comuns são ligas de ferro-carbono com teor de carbono compreendido entre 0 e 6,7% (industrialmente entre 0 e 4,5%). Os mais importantes são os aços eo ferros fundidos, havendo ainda outras classes de produtos, de emprego mais reduzido. Os aços e os ferros fundidos são obtidos por via líquida, isto é, são elaborados no estado de fusão. São chamados AÇOS quando contêm de 0 a 2% de carbono, e FERROS FUNDIDOS quando o teor desse elemento está entre 2 e 6,7% de carbono. Habitualmente, esses dois materiais contêm ainda outros elementos como omanganês, silício, fósforo e enxofre, em percentagens quase sempre pequenas e que são considerados impurezas normais. Os aços acima referidos são conhecidos no comércio por aços ao carbono, comuns, ordinários ou sem liga, sendo às vezes, designados pelos fabricantes por letras e números, de acordo com seu teor de carbono. Em literatura técnica usa-se também a expressão: aços binários. Aços especiais ouaços-liga e ferros fundidos especiais são aqueles que contêm outros metais ou metalóides, que lhes foram adicionados intencionalmente, com o fim de comunicar-lhes certas propriedades que os produtos comuns não possuem. Esses aços podem ser designados pelo nome do elemento de liga que contêm: aço-manganês, aço cromo-níquel-molibdênio, etc, ou então por números, seja indicando o teor de alguns-1 - 1

METALURGIA desses elementos como a classificação americana SAE, seja indicando os elementos de ligas principais: aço 18-8 (18% de Cr, 8% de Ni), aço 18-4-1 (18% de W, 4% de Cr e 1% de V). Outras vezes, ainda, por letras ou nomes próprios atribuídos pelo inventor ou fabricante do produto. Em literatura técnica também se empregam as expressões: aços ternários, quando contêm, além de ferroe do carbono, um elemento especial, como por exemplo, o cromo; quaternários, quando contêm dois, cromo e níquel, por exemplo, e complexos, quando encerram mais de dois. Os ferros fundidos especiais são designados pelo nome do elemento de liga que contêm (ferro fundido ao níquel, ferro fundido ao silício, etc). 1.3 - OBTENÇÃO DOS PRODUTOS SIDERÚRGICOS 1.3.1 - Gusa e ferro fundido No alto-forno sãopostos, em proporção adequada, coque, minério e fundente. A queima do coque, ativada pela insuflação de ar, fornece calor e óxido de carbono necessários à redução do minério. Um excesso de carbono incumbe-se de carbonetar o ferro resultante que, no estado de fusão, goteja no cadinho que constitui a parte inferior do alto-forno. O fundente torna mais fusível os resíduos da reação e, com estes,forma a escória que, sendo mais leve que o ferro, sobrenada no cadinho. O funcionamento do alto-forno é contínuo durante meses ou mesmo anos, e o ferro e a escória são retirados, no estado líquido, diversas vezes ou cada 24 horas. Essa operação consiste em descobrir um orifício apropriado, a certa altura do cadinho, por onde sai a escória e em seguida abrese o orifício próximo ao fundo do cadinho poronde escorre o ferro. Este, enquanto ainda líquido é: a) escoado em canaletas com forma conveniente, escavadas na areia cobre o chão e aí se solidifica, ou vertido em fôrmas dispostas sobre um tapete rolante, nas quais esfria até tornar-se sólido. Obtêm-se assim, um produto de primeira fusão chamado FERRO FUNDIDO BRUTO ou GUSA, com 3,5 a 4,5% de carbono, vendido em blocos como matéria-prima para...
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