Textos de Apoio-MECATRÓNICA-CT2 (2).pdf

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OBJECTIVO(S)

Tcnico de Mecatrnica

Automvel

Materiais Ferrosos, No Ferrosos e No Metlicos

Identificar, descrever e caracterizar

materiais.

Identificar materiais ferrosos, no

ferrosos e no metlicos.

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CT2

MATERIAIS FERROSOS, NO FERROSOS E NO

METLICOS

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materiais.



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Introduo

Quando se olha em redor podemo-nos aperceber que estamos rodeados de diversos objectos e

equipamentos, feitos de diferentes matrias primas. Desde muitos sculos atrs que a espcie humana

transforma materiais. Muitos autores identificam, at, as etapas cronolgicas da Histria com os materiais

que a tcnica mais avanada de uma determinada cultura conseguia trabalhar. Assim, referem-se Idade da

Pedra, do Cobre, do Bronze e do Ferro.

No podemos, ento, ignorar a importncia do estudo dos materiais e da sua transformao. Iro ser

abordados apenas os materiais relacionados com a indstria metalomecnica, tal como, as suas

propriedades fsicas, qumicas e as formas de trabalhar esses mesmos materiais dando especial ateno ao

ferro.

Ferreiro a trabalhar o Ferro

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1. Conceitos de Massa, Peso e Densidade

1.1. Conceito de Massa

Massa a quantidade de matria de um corpo e exprime-se em quilogramas. A massa de um dado corpo

constante independentemente da sua localizao.

1.2. Conceito de Peso

Peso a fora exercida por um corpo com uma determinada massa, sujeito aco da gravidade. A

aco da gravidade depende da localizao do corpo, uma vez que a acelerao da gravidade varia

consoante a localizao do corpo. O valor mdio da acelerao da gravidade na Terra de g = 9,8 m/s2 e o

Peso representado pela unidade Newton (N). Ento pode exprimir-se o peso pela seguinte frmula:

Sendo:

P Peso m Massa g Acelerao da Gravidade

1.3. Conceito de Densidade

A densidade pode ser absoluta e relativa, a densidade absoluta definida como a quantidade de massa

numa determinada unidade de volume. A densidade absoluta uma propriedade especfica, isto , cada

substncia pura tem uma densidade prpria, que a identifica e diferencia das outras substncias.

A densidade relativa de um material a relao entre a sua densidade absoluta e a densidade absoluta de

uma substncia estabelecida como padro. No clculo da densidade relativa de slidos e lquidos, o padro

usualmente escolhido a densidade absoluta da gua que igual a 1,000 g/cm3.

A densidade obtm-se atravs da seguinte expresso:

2. Relao entre Massa, Peso e Densidade

2.1. Relao Peso/Massa

O peso uma fora que resulta da aco gravtica aplicada a uma qualquer massa, logo, tem uma relao

directa e proporcional com o valor tomado pela massa do corpo em anlise. Como foi descrito

anteriormente, P=m*g, sendo que o valor do Peso vai variar directamente com a variao da massa, uma

vez que o valor da acelerao da gravidade constante e tem o valor de g=9,8m/s2.

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Exemplo:

Um indivduo tem uma massa de 75kg. Sabendo que a acelerao da gravidade na Terra e na Lua

correspondentemente, 9,8m/s2 e 1,57m/s

2 e que P = m*g, calcule o peso do individuo na Terra e na Lua.

Justifique os valores obtidos.

Resoluo:

R:. Os valores obtidos so muito distintos devido alterao do valor da acelerao da gravidade, que

consideravelmente superior na Terra.

2.2. Relao Massa/Densidade

Sabendo que a massa a dividir pelo volume nos d a densidade de uma substncia, podemos afirmar que

a densidade aumenta com o aumento da massa, para o mesmo volume. Um grama de gua cabe num cm3,

logo, tem uma densidade de 1,0g/cm3 enquanto, que num cm

3 cabe 0,9 gramas de azeite, o que faz com que

se possa dizer que o azeite menos denso que a gua.

3. Exerccios

Ex. 1

Preencha o quadro seguinte, sabendo que g=9,8m/s2:

Objectos Massa (kg) Peso (N)

1 30

2 600

3 27

Ex. 2

Um astronauta, com massa de 90kg, recebeu a misso de ir visitar a Lua e o planeta Jpiter. Ao sair para

a expedio, disseram-lhe que em Jpiter o seu peso seria de 2250N e que na lua a acelerao da gravidade

de 1,6m/s. Calcule o peso do astronauta na Lua.

Ex. 3

Determine a acelerao da gravidade de Jpiter, com base nos dados fornecidos no exerccio anterior.

Ex. 4

Este astronauta, para no passar fome, levou consigo 5000kg de comida. Ao chegar lua, verificou que

sua comida tinha o PESO de 7200N. Qual foi o valor da massa da comida com que o astronauta chegou

Lua?

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4. Tipos de Materiais Metlicos e no Metlicos

A indstria utiliza as mais variadas matrias primas, que podemos dividir em dois grandes grupos:

materiais metlicos e no metlicos.

Como exemplos de materiais metlicos temos, o cobre, o ao, o lato, o alumnio, entre outros. Como

exemplo de materiais no metlicos temos, a madeira, o couro, a borracha, o plstico, entre outros.

O grupo dos metlicos ainda se divide em ferrosos e no ferrosos.

O ferro fundido e os vrios tipos de aos so materiais metlicos ferrosos. O bronze, o estanho, o

alumnio so metlicos no ferrosos.

4.1. Propriedades dos Materiais Metlicos

De entre as propriedades dos materiais metlicos devemos distinguir as propriedades fsicas, qumicas e

mecnicas.

4.1.1. Propriedades Fsicas

De entre as propriedades fsicas dos materiais, interessa-nos estudar a cor, a densidade relativa, a

condutibilidade trmica, a condutibilidade elctrica e a fusibilidade.

A cor a propriedade que mais rapidamente identifica um metal, uma vez que cada um tem a sua cor

prpria. Podem existir algumas variaes de cor no mesmo metal devido ao estado de acabamento da

superfcie.

Densidade relativa de um material metlico igual relao entre o peso de um determinado volume

desse material e o peso de igual volume de gua a 4oC.

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Exemplos de algumas densidades:

Material Densida

de

Material Densid

ade

Magnsio 1,7 Zinco 7,2

Alumnio 2,7 Ao 7,8

Estanho 7,2 Cobre 8,9

Ferro

Fundido

7,2 Chumbo 11,4

A condutibilidade trmica a propriedade que os materiais metlicos tm de conduzir bem o calor. De

um modo geral todos os metais so bons condutores de calor, variando, no entanto, esta capacidade de

metal para metal. O cobre e o alumnio so exemplos de bons condutores de calor.

A condutibilidade elctrica a propriedade que os metais tm de se deixar atravessar por uma corrente

elctrica. Aqueles que se deixam atravessar com mais facilidade so designados de bons condutores. So

considerados bons condutores elctricos, entre outros, a prata, o cobre e o alumnio.

A fusibilidade a propriedade que os materiais metlicos tm de passar do estado slido para o estado

lquido, devido alterao de temperatura.

Chama-se ponto de fuso temperatura que necessrio atingir para que uma substncia inicie a

passagem do estado slido ao estado lquido.

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Exemplo de pontos de fuso de alguns metais:

Material Ponto de

Fuso

Material Ponto

de Fuso

Magnsio 650oC Zinco 419

oC

Ao de

Construo

1300oC Ao

Macio

1530oC

Estanho 232oC Cobre 1084

oC

Alumnio 658oC

4.1.2. Propriedades Qumicas

No nosso estudo importante conhecer as reaces que resultam do contacto entre as substncias

utilizadas na indstria e os elementos e compostos mais susceptveis desse contacto fsico.

Tomemos como exemplo o Crmio, que um metal que em ambientes normais no se combina com o

oxignio atmosfrico, da a sua resistncia corroso e ser considerado inoxidvel. A oxidao uma

reaco qumica que se estabelece quando, o oxignio se combina com os metais, fazendo com que estes

percam as suas propriedades, fsicas, qumicas e mecnicas. A perda destas propriedades implica, que o

trabalho que o metal estava a desempenhar, possa ser colocado em causa, desprotegendo assim as

condies de segurana e funcionalidade.

4.1.3. Propriedades Mecnicas

Para podermos utilizar um determinado material metlico na indstria temos de conhecer as suas

propriedades mecnicas.

So propriedades mecnicas, a tenacidade, a elasticidade, a dureza, a maleabilidade e a ductilidade.

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A tenacidade a propriedade que possuem certos materiais de oferecer uma dada resistncia aos

esforos de aplicao lenta e progressiva, como sejam, a traco, a compresso, a flexo, o corte e a toro.

A) Flexo B) Compresso C) Traco

D) Toro E) Corte

A elasticidade a propriedade que alguns materiais tm de retomar a sua forma primitiva assim que

deixem de actuar as foras que os deformam.

A dureza a propriedade que certos materiais possuem de oferecer resistncia a deixar-se riscar ou

penetrar por outros.

A maleabilidade a propriedade que os metais possuem de se deixar deformar, durante a sua fase de

elasticidade.

A ductilidade a propriedade que os metais possuem de sofrer uma deformao plstica sem ocorrer

uma ruptura ou fissurao. Os metais so substncias extremamente dcteis, podendo ser estriados em fios,

martelados ou laminados em finas folhas, sem se partirem.

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5. Metais Ferrosos

Como metais ferrosos temos o ferro fundido e o ao.

5.1 O ferro

O ferro no encontrado puro na natureza. Encontra-se geralmente combinado com outros elementos

formando rochas s quais se d o nome de minrio.

Minrio de ferro

O minrio de ferro retirado do subsolo, porm muitas vezes encontrado exposto formando

verdadeiras montanhas.

6. Fabricao da Gusa

Industrialmente no se produz ferro quimicamente puro, mas sim ligas ferro - carbnicas, isto ,

produtos com uma elevada percentagem de ferro, com uma percentagem de carbono bastante inferior e

ainda outros elementos como sejam, o silcio, o fsforo, o enxofre, entre outros.

Partindo das matrias primas, a primeira liga ferro carbnica que se obtm a gusa. Na gusa a

presena de carbono superior a 2%.

A gusa produzida em alto - forno, para tal necessrio o minrio de ferro, o combustvel e o fundente.

Este minrio constitudo por o mineral e a ganga, sendo o mineral o composto mais ou menos rico no

elemento que se pretende obter e a ganga, a parte da rocha no aproveitvel neste fabrico.

Os minerais de ferro mais importantes so: - a magnetite, a hematite e a limonite.

A magnetite tem cor negra, um xido de ferro (Fe3O4) contendo cerca de 72% de ferro;

Magnetite

A hematite tem cor castanha avermelhada, um xido de ferro (Fe2O3) contendo cerca de 60% de

ferro.

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Hematite

A limonite tem castanha amarelada, um xido de ferro hidratado (Fe2O3, nH2O) contendo de 20% a

60% de ferro.

Limonite

A gusa ao sair do alto forno, pode ter dois destinos, ser vazada em lingoteiras a fim de sofrer uma

segunda fuso, conduzindo obteno de peas por fundio ou, ser transportada para a aciaria a fim de ser

transformada em ao.

Chama-se fundio ao processo que consiste na obteno de peas metlicas por vazamento do metal,

no estado lquido, em moldes que vo dar a forma e as dimenses da pea a obter.

7. Ferro Fundido

uma liga de ferro - carbono que contm de 2 a 4,5% de carbono. O ferro fundido obtido diminuindo-se a percentagem de

carbono da gusa. portanto um ferro de segunda fuso.

O ferro fundido tem na sua composio maior percentagem de ferro, pequena percentagem de carbono, silcio, mangans,

enxofre e fsforo.

8. Fabricao do Ao

O ao um dos mais importantes materiais metlicos usados na indstria mecnica. usado na

fabricao de peas em geral.

Obtm-se o ao baixando-se a percentagem de carbono da gusa.

A percentagem de carbono no ao varia entre 0,05% a 1,7%.

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Para fabricarmos ao a partir da gusa teremos de baixar a percentagem de carbono e eliminar a presena

de enxofre e fsforo. Para tal, emprega-se oxignio para reagir com o carbono e mangans para reagir com

o enxofre. Controlando estas percentagens atravs de vrios processos de transformao, tais como, o

processo do convertedor Bessemer, o processo do convertedor Thomas, o processo do convertedor LD e o

processo dos fornos elctricos.

No final do processo de fabrico o ao pode sair sob a forma de lingotes, ou seja, grandes blocos de

seco rectangular e pequena inclinao nas pontas ou, sob a forma de biletes, ou seja, blocos de seco

rectangular, com menor seco que os lingotes mas com comprimento superior a estes. Estas peas iro

posteriormente ser alvo de processos de transformao, tais como, a laminagem, a estiragem, a trefilagem,

a estampagem e a embutissagem.

A laminagem fabrica dois tipos de produtos, produtos planos (chapas) e produtos longos (perfis). Passa

por um processo de compresso dos lingotes atravs de cilindros at se obter a espessura desejada.

A estiragem uma operao onde o material a transformar passado por um furo de material duro e

seco igual do produto que se quer obter.

A trefilagem uma operao semelhante estiragem mas, neste caso, vamos obter fios e arames, de

dimetros variados.

A estampagem uma operao de deformao plstica de chapa entre dois moldes, que lhe vo dar a

forma e as dimenses pretendidas.

A embutissagem uma operao semelhante estampagem mas onde a altura do relevo superior a

cinco vezes a espessura da chapa.

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9. Classificao dos Aos

9.1. Classificao dos Aos quanto ao teor em Carbono

O aumento da percentagem de carbono nos aos vai aumentar a sua dureza, a histerese magntica e a

resistncia ao desgaste mas reduz a sua densidade e a sua resistncia ao choque.

Aos Macios Semi - Duros Duros

Teor de Carbono 0,1% a 0,3% 0,3% a 0,6% 0,6% a 1,6%

Propriedades e

Caractersticas

Facilmente trabalhveis, dcteis,

maleveis, pouco tenazes e pouco duros.

Tenazes e duros,

s trabalhveis depois

de recozimento.

No recebem

tratamentos trmicos

Recebem

tratamentos trmicos

A sua dureza

bastante influenciada

pelos tratamentos

trmicos.

Aplicaes

Construo civil e

mobilirio metlico

Peas estampadas

e componentes de

mquinas.

Alguns tipos de

ferramentas.

Classificao dos Aos

Quanto ao teor

em carbono

Quanto sua

composio

qumica

Quanto sua

aplicao

Aos macios;

Aos semi duros

Aos duros. Aos ao carbono;

Aos de liga.

Aos para ferramentas;

Aos de construo;

Aos especiais.

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9.2. Influncia dos Elementos de Liga nos Aos

Os aos que na sua composio, para alm do ferro e do carbono, tm outros elementos, chamam-se

aos de liga.

H elementos no desejveis na composio do ao, como seja, o enxofre, e outros cuja presena

vantajosa e com aplicao industrial. Um ao pode, para alm do ferro e do carbono, conter um ou mais

elementos de liga, conforme o tipo de ao desejado. No quadro seguinte mostra-se, para cada elemento de

liga, qual o teor mximo, propriedades e caractersticas dos aos e as aplicaes dos mesmos onde cada

elemento predominante.

Elemento Teor

Mx.

Propriedades e Caractersticas Aplicaes

Crmio (Cr) 30% Aumenta a dureza, a resistncia

traco, ao desgaste e corroso.

As dos aos ao

crmio.

Nquel (Ni) 30% Aumenta a resistncia ao choque e

traco e melhora o seu limite elstico.

Aumenta a resistncia corroso.

Ps de turbinas a

vapor e vlvulas

de motores.

Mangans (Mn) 21% Aumenta a resistncia ao choque, ao

desgaste e traco.

Eixos e carris

curvos de

caminho de

ferro.

Alumnio (Al) 12% Aumenta a resistncia ao

envelhecimento. Com teores inferiores

a 1% impede a penetrao do azoto,

facilitando o endurecimento

superficial.

Chapas para

caldeiras,

cambotas e

calibres.

Silcio (Si) 4% Aumenta a resistncia rotura e a

elasticidade.

Molas e

matrizes.

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9.3. Aos inoxidveis

Os aos que, devido sua composio qumica, resistem corroso e oxidao quando em contacto com

o ar ou devido a agentes qumicos, denominam-se aos inoxidveis.

So aos com grande percentagem de crmio, variando entre 12% a 18,5%, o que produz um aumento

da dureza e da resistncia ao desgaste. Estes aos aplicam-se no fabrico de utenslios de cozinha, vlvulas

de motores, turbinas hidrulicas e a vapor.

Os aos cromo nquel so aqueles onde os elementos de liga predominantes so o crmio e o nquel.

So utilizados na construo mecnica, na indstria automvel e indstria aeronutica.

10. Materiais Metlicos No Ferrosos

Os materiais metlicos no ferrosos no contm ferro na sua composio ou ento a sua percentagem

to pequena que se considera desprezvel.

De entre os materiais metlicos no ferrosos podemos distinguir dois grupos:

Os metais simples, constitudos pelo metal e algumas impurezas. Sendo os mais utilizados,

o cobre, zinco, alumnio, e o estanho;

As ligas no ferrosas, entre as quais se destaca o bronze, o lato e o duralumnio.

O cobre utiliza-se na tubagem de equipamentos trmicos, em condutores e equipamentos elctricos.

O zinco utiliza-se na construo civil, para tubos e reservatrios exteriores e em artes grficas.

O alumnio utiliza-se em utenslios de cozinha, em cabos elctricos, na construo civil, na indstria

automvel e aeronutica.

O estanho devido sua maleabilidade e ausncia de reaco aos cidos (orgnicos ou no) muito

utilizado, na forma de folhas, para embalar alimentos. Como facilmente fusvel e depois de polido

conserva a sua superfcie brilhante, tambm muito usado para fabrico de objectos artsticos por fundio.

As ligas no ferrosas so ligas onde o ferro no o elemento predominante.

O bronze uma liga de cobre e estanho, variando a sua qualidade com a variao de quantidade de

estanho. aplicado quando mais macio no fabrico de objectos de decorao, torneiras etc,.. Quando mais

duro emprega-se no fabrico de peas de frico sujeitas a esforos.

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O lato uma liga de cobre e zinco. As aplicaes do lato abrangem os campos mais diversos, desde

armamento, passando pela ornamentao, at tubos de condensadores e terminais elctricos. So utilizados

na fabricao de objectos de uso domstico, como tachos e bacias, de instrumentos musicais de sopro e de

jias.

O duralumnio muito utilizado na indstria de transportes, especialmente na aeronutica. O

duralumnio pode variar a sua composio dentro dos seguintes limites: alumnio entre 90% e 94%; cobre

entre 3,5% e 4,5%; Mangans entre 0,9% e 1,5%; Silcio entre 0,2% e 0,9% e magnsio entre 0,5% e 1%.

11. Materiais No Metlicos

Dos materiais no metlicos utilizados na indstria metalomecnica poderemos distinguir alguns pelas

suas caractersticas, tais como: o couro, a borracha, as fibras e os materiais plsticos sintticos.

O couro utilizado principalmente na construo de juntas de vedao e correias de transmisso.

Existem dois tipos de couro, o natural e o sinttico. O couro natural provm do curtimento da pele de certos

animais, interessando para a indstria principalmente os couros de origem bovina. O couro sinttico ou

artificial resulta da agregao de diversos materiais, tais como, resduos de couro, feltros, resduos de

borracha e fibras naturais.

A borracha tem um vasto campo de aplicaes, principalmente na construo de pneumticos, tubagens

flexveis e vedantes. Nos diversos campos de aplicao ela pode trabalhar-se por moldagem, deformao,

colagem e corte.

A borracha natural obtm-se a partir da coagulao de certas plantas tropicais, de entre as quais se

destaca a seringueira. Dado que a seiva leitosa (ltex) bastante plstica e de pouca elasticidade, no

possvel uma aplicao directa, sendo necessrio converter o produto obtido por coagulao num produto

elstico no plstico, por meio de um processo de vulcanizao. A vulcanizao consiste basicamente na

adio de enxofre em p numa percentagem de 2%.

As fibras so substncias constitudas por filamentos slidos e flexveis com comprimento muito

superior espessura. Podemos distinguir quanto sua origem:

As fibras vegetais como o linho, o algodo e o sisal;

As fibras animais como a l, e a seda;

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As fibras artificiais como o nylon, os sistemas compsitos (FRP / CFRP), entre outros.

Os sistemas compsitos so sistemas de fibras ligados por resinas, essas fibras podem ser de vidro,

carbono, entre outros, sendo estes os mais utilizados. Estes sistemas de fibras vieram dar indstria uma

opo de substituio do ao, em determinados trabalhos, onde por exemplo o peso do material a colocar e

a corroso, podem ser relevantes, sendo mais adequado utilizar um sistema compsito em detrimento do

ao.

Os materiais plsticos sintticos so constitudos por macromolculas, obtidas por modificao das j

existentes na matria-prima ou por sntese de molculas mais pequenas de substncias simples

(monmeros). Classificam-se em trs grupos principais: os termoplsticos, os termoestveis e os

elastmeros.

Exemplo de um polmero termoplstico o policloreto de vinilo tambm conhecido por PVC. Pode

apresentar-se duro ou flexvel.

aplicado no fabrico de tubagens, condutas e no isolamento elctrico de condutores e ferramentas.

Os materiais termoestveis tm uma resistncia ao calor superior dos materiais termoplsticos, ficando

permanentemente rgidos aps curados.

Os materiais elastmeros tm propriedades intermdias, situando-se entre os dois anteriores.

Comportam-se como termoplsticos em certos intervalos de temperatura.

12. Tratamento dos materiais ferrosos

H muitos sculos atrs o homem descobriu que com aquecimento e arrefecimento podia modificar as

propriedades mecnicas de um ao, isto , torn-los mais duro, mais mole, mais malevel, etc.

Fig. 1

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Mais tarde, descobriu tambm que a rapidez com que o ao era resfriado e a quantidade de carbono que

possua influam decisivamente nessas modificaes.

O processo de aquecer e resfriar um ao, visando modificar as suas propriedades, denomina-se

TRATAMENTO TRMICO. (Fig. 1).

Um tratamento trmico feito em trs fases distintas:

1 - aquecimento

2 - manuteno da temperatura

3 arrefecimento

Fig. 2

12.1. Tipos de tratamentos trmicos

Existem duas classes de tratamentos trmicos:

1 - Os tratamentos que por simples aquecimento e arrefecimento, modificam as propriedades de toda a

massa do ao, tais como:

a - Tmpera

b - Revenido

c - Recozido

2 - Os tratamentos que modificam as propriedades somente numa fina camada superficial da pea. Esses

tratamentos trmicos nos quais a pea aquecida juntamente com produtos qumicos e posteriormente

arrefecido so por exemplo a Cementao

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Tmpera

o tratamento trmico aplicado aos aos com percentagem igual ou maior do que 0,4% de carbono. O

efeito principal da tmpera num ao o aumento de dureza.

Fases da tmpera

1. Fase:

Aquecimento A pea aquecida em forno ou forja, at uma temperatura recomendada. (Por volta de

800C para os aos ao carbono).

Fig. 3

2. Fase:

Manuteno da temperatura Atingida a temperatura desejada esta deve ser mantida por algum tempo

a fim de uniformizar o aquecimento em toda a pea.

3. Fase:

Arrefecimento A pea uniformemente aquecida na temperatura desejada arrefecida em gua, leo

ou jacto de ar.

Fig. 4

Efeitos da Tmpera

1 - Aumento considervel da dureza do ao.

2 - Aumento da fragilidade em virtude do aumento de dureza. (O ao torna-se muito quebradio).

Reduz-se a fragilidade de um ao temperado com um outro tratamento trmico denominado revenido.

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Observaes:

1 - A temperatura de aquecimento e o meio de resfriamento so dados em tabelas.

2 - O controlo da temperatura durante o aquecimento, nos fornos, feito por aparelhos denominados

pirmetros.

Nas forjas o mecnico identifica a temperatura pela cor do material aquecido.

3 - De incio o aquecimento deve ser lento, (pr-aquecimento), A fim de no provocar defeitos na pea.

4 - A manuteno da temperatura varia de acordo com a forma da pea; o tempo nesta fase no deve ser

alm do necessrio.

Revenido

o tratamento trmico que se faz nos aos j temperados, com a finalidade de diminuir a sua

fragilidade, isto , torn-lo menos quebradio.

O revenido feito aquecendo-se a pea temperada at uma certa temperatura arrefecendo-a em seguida.

As temperaturas de revenido so encontradas em tabelas.

Fases do Revenido

1 Fase:

Aquecimento Feito geralmente em fornos controlando-se a temperatura com pirmetro.

Nos pequenos trabalhos os aquecimentos podem ser feitos apoiando-se a pea polida, num bloco de ao

aquecido ao rubro.

Fig. 5

O forte calor que desprende do bloco, aquece lentamente a pea, produzindo nesta uma colorao que

varia medida que a temperatura aumenta. Essas cores, que possibilitam identificar a temperatura da pea,

so denominadas cores de revenido.

Tabela de cores de revenido

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Amarelo claro 210C Castanho avermelhado 270C

Amarelo palha 220C Violeta 280C

Amarelo 230C Azul escuro 290C

Amarelo escuro 240C Azul marinho 300C

Amarelo ouro 250C Azul claro 310C

Castanho claro 260 Azul acizentado 320C

2 Fase:

Manuteno da Temperatura Possvel quando o aquecimento feito em fornos.

3 Fase:

O arrefecimento O arrefecimento da pea pode ser:

Lento deixando-arrefecer naturalmente.

Rpido mergulhando-a em gua ou leo.

Efeitos do revenido

Diminui um pouco a dureza da pea temperada, porm aumenta consideravelmente a sua resistncia aos

choques.

Geralmente, toda pea temperada passa por um revenido, sendo at comum dizer-se pea temperada

ao invs de pea temperada e revenida.

Recozido

O recozido o tratamento trmico que tem por finalidade eliminar a dureza de uma pea temperada ou

normalizar materiais com tenses internas resultantes do forjamento, da laminao, etc..

Tipos de recozido

1 - Recozimento para eliminar a dureza de uma pea temperada.

2 - Recozimento para normalizar a estrutura de um material.

Fazes do recozido

1. Fase:

Aquecimento A pea aquecida a uma temperatura que varia de acordo com o material a ser recozido.

(Entre 500C e 900C).

A escolha da temperatura de recozido feita mediante consulta a uma tabela. Exemplo:

Material Temp. de recozido

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Ao 1040 1050 800C

Ao 1060 - 1080 785C

Ao 1090 770C

Ao rpido 900C

2. Fase:

Manuteno da temperatura A pea deve permanecer aquecida por algum tempo na temperatura

recomendada para que as modificaes atinjam toda a massa da mesma.

3 Fase:

Arrefecimento O arrefecimento deve ser feito lentamente, tanto mais lento quanto maior for a

percentagem de carbono do ao.

No arrefecimento para recozido adoptam-se os seguintes processos:

1 - Exposio da pea aquecida ao ar livre. (Processo pouco usado).

2 - Colocao da pea em caixas contendo cal, cinza, areia ou outros materiais.

Observao O material para resfriamento da pea deve estar bem seco.

3 - Interrompendo-se o aquecimento, deixando a pea esfriar dentro do prprio forno.

Nota No recozimento do cobre e lato o resfriamento deve ser o mais rpido possvel.

Efeitos do recozido no ao

- Elimina a dureza de uma pea temperada anteriormente, fazendo-se voltar a sua dureza normal.

- Torna o ao mais homogneo e melhora sua ductilidade.

Muitas peas de mecnica necessitam ter elevada dureza externa para resistirem ao desgaste; entretanto,

internamente precisam permanecer moles, para suportarem solavancos.

Essas peas geralmente so em ao de baixa percentagem de carbono e recebem um tratamento

denominado CEMENTAO.

ITINERRIO UFCD / UC

OBJECTIVO(S)


Automvel



materiais.



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Cementao

A cementao um tratamento que consiste em aumentar a percentagem de carbono numa fina camada

externa da pea.

Aps a cementao tempera-se a pea; as partes externas adquirem elevada dureza enquanto as partes

internas permanecem sem alteraes.

A cementao feita aquecendo-se a pea de ao de baixo teor de carbono, junto com um material rico

em carbono (carburante).

Quando a pea atinge alta temperatura (750C a 1.000C) passa a absorver parte do carbono do

carburante.

Quanto mais tempo a pea permanecer aquecida com o carburante, mais espessa se tornar a camada.

Os carburantes podem ser slidos, (gros ou ps), lquidos ou gasosos. A qualidade dos carburantes

influi na rapidez com que se forma a camada.

Fases da cementao

1 Fase:

Aquecimento

Cementao em caixa:

As peas so colocadas em caixas juntamente com o carburante, fechadas hermeticamente e aquecidas

at a temperatura recomendada.

Cementao em banho:

As peas so mergulhadas no carburante lquido aquecido, atravs de cestas ou ganchos.

2 Fase:

Manuteno da temperatura O tempo de durao desta fase varia de acordo com a espessura da

camada que se deseja e da qualidade do carburante utilizado. (0,1mm a 0,2mm por hora).

3 Fase:

Arrefecimento A pea arrefecida lentamente dentro da prpria caixa.

Aps a cementao as peas so temperadas.

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