Tecnologia dos materiais

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  • Publicado : 9 de outubro de 2011
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Pelota e Sinter: São formas de aglutinar o pó do aço.
Na saída da ACIARIA o aço tem baixo teor de C e baixo teor de impurezas (S e P).
* Tratamento do aço

Aço efervescente:

Durante a reação de oxidação que leva à transformação do ferro gusa em aço líquido, o O2 reage com o C presente no ferro gusa para formar monóxido de carbono (CO), gás que tenta escapar do aço líquido, gerando essaefervescência.
Fe(l) + O2(ar) Fe2O3
Fe2O3 + C Fe + CO2 [Fe2O3 + C = lingoteira]

Aço acalmado:

É feita uma adição de Si ou Al de tal modo que um desses elementos reage preferencialmente com o O2, evitando que o C do ferro gusa reaja com o O2 evitando a efervescência.
Fe(l) + O2(ar) Fe2O3
Fe2O3 + Al ou Si Fe + Al2O3 [Fe2O3 = Al ou Si = lingoteira]
SiO2Al grão fino ↓T
Sigrão grosseiro ↑T
Ambos reagem preferencialmente com O2
Estrutura cristalina (2)
CCC ferrita (α e δ)
CFC austenita (γ)
CFC é mais compacta e tem mais planos de deslizamento
TCCmartensita
* Defeitos de estrutura:
- defeito de ponto: falta de um átomo na rede cristalina
- defeito de linha: influencia na deformação, pois permite a movimentação das discordâncias(falta de um semi-plano na rede cristalina).
Discordância
Influenciam o processo de deformação dos materiais
- Átomos em solução:
Substitucional soluto substitui solvente (ocupa lugar de um grão)
Intersticial soluto nos interstícios
* Diagrama de Fe-Fe3C (Ortorrômbica)
< 0,8%C ferrita + perlita [lamelas de ferrita + cementita]
0,8%C perlita (eutetóide)
>0,8%C cementita + perlita[cementita = Fe3C]

Até 0,2%C: Aço carbono
Mais de 0,2%C: ferro-fundido
Aço doce: aço com baixo teor de C

Propriedades mecânicas (3)
Ductilidade: capacidade de deformação dos materiais, medida através do alongamento até a fratura e pela redução de área na fratura.
Tenacidade: capacidade do material de armazenar energia na região plástica (capacidade de se deformarpermanentemente).
Resiliência: capacidade do material de armazenar energia na região elástica (capacidade de se deformar não permanentemente).

Materiais para equipamentos de processo (4):
Principais fatores que influenciam a seleção:
- Resistência a corrosão
- Temperatura
- Custo
- Resistência mecânica
- Segurança
- Facilidade de fabricação e montagem
- Experiência prévia
-Contaminação

Tensão máxima admissível: tensão máxima que um material suporta.
Parâmetros utilizados: LE (limite de elasticidade)
LR (limite de ruptura)
São definidos pelos códigos de construção/normas

Influência da temperatura (5)
Efeito altas temperaturas:
Diminuição da resiliência mecânica

Diminuem LR e LE, conseqüentemente diminui a tensão máxima admissível.

* FluênciaDeformação permanente dentro do regime elástico
Gráfico ε x t:

Primeiro, a velocidade de ε é decrescente, depois é constante e, por fim, é crescente.
* Se aumenta δ, o gráfico sobe
* Se aumenta a T, o gráfico sobe

Efeito da composição química:
C↑, Resistência Mecânica↓, LE↑, LR↑, Tensão máxima admissível↑, Ductilidade↓, soldabilidade↓
Al granulação fina
Temperatura baixaSi granulação grosseira
Temperatura alta
S,P impurezas
Cu melhora resistência a corrosão (aços patináveis)
Mn aumenta resistência mecânica
Diminui a temperatura de transição
Desoxidante

Tbaixa ↓C ↑Mn ↑Al [↑Mn aumenta a resistência a fratura frágil em baixas T]

Baixa T:
Até -45oC (temperatura ideal)
Para se trabalhar de-45oC até 0 oC(trata-se o aço carbono com↓C, ↑Al, ↑Mn, teste de impacto + tratamento térmico)

Alta T:
Tfluência = 370 oC
Perder RM T>400 oC
Tlimite até 450 oC
* Composição química
* Tratamento térmico (alívio de tensões)
* Distribuição de tensões na peça

Obs: Os fatores que influenciam na energia de ruptura são:
Tensão (carregamento/residual), espessura, tamanho de grãos, composição...
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