Generalidades
 Os elementos de máquinas devem ser projetados
de modo a serem eficientes, econômicos, e
elegantes; devem apresentar facilidade de
montagem e vida não superior nem inferior à
necessária.
Generalidades
 Os elementos de máquinas podem ser obtidos por
 Laminação;
 Terfilação
 Fundição
 Forjamento
 Solda
 Eletroerosão
 Abrasão
 Usinagem
 Estampagem
 Sinterização
Materiais usados
 Os materiais mais empregados na construção de
máquinas podemos citar :
 Ferros e Aços
 ligas ferrosas
 ligas de Cu : Bronze e Latão
 Ligas de AL, Mg ( Ligas leves e ultra leves )
 Ligas de Zn
 Metais anti-fricção.
Materiais metálicos
 Os mais importantes materiais metálicos,
usualmente empregados em construção d e
máquinas, são os aços.
 Os aços são ligas de ferro e carbono em que o C
varia de 0,008 a 2,11 %.
 As ligas de Fe-C com carbono entre 2,11 a 6,7%
é chamado de Ferro Fundido.
 O ferro puro não possui propriedades mecânicas
convenientes ( usados em aplicações eletromagnéticas ).
Diagrama Ferro Carbono
 Diagrama Ferro-Carbono
Alotropia
 Fe a
= Ferro Alfa
=
Ferrita
 Fe g
= Ferro Gama
=
Austenita
 Fe d
= Ferro delta
=
Austenita
Alotropia
 Ferrita
é a solução sólida de C em Fe a
 Austenita é a solução sólida de C em Fe g
 Perlita
é a solução sólida de Fe3 C em Fe a
 Lederburita é a solução sólida de C em Fe g
Zona Crítica
 A linha que delimita a zona crítica chamam-se
linhas de transformação.
 Indicam o início e fim da transformação
ferrita/austenita.
Tratamentos Térmicos
 O aquecimento e o resfriamento, ou mais
exatamente, a temperatura de aquecimento, a
permanência neste estado, a velocidade e o meio
de resfriamento, alteram a estrutura intima dos
aços modificando as suas características
mecânicas.
 Consiste em três fases:
Aquecimento;
Encharque;
Resfriamento.
Tratamentos Térmicos
Temperatura em ºC
1000
800
600
400
200
0
0
1
2
3
4
5
6
7
Tempo em horas
8
9 10
Tratamentos Térmicos
Há duas classes de tratamentos térmicos:
 Tratamentos térmicos Profundos:
Os que modificam as características mecânicas e
as propriedades do aço, por simples aquecimento
e resfriamento, estendendo-se por toda a massa
do mesmo.
Os que modificam as características mecânicas e
as propriedades do aço, por processo termoquímico. Este processo apenas modifica a
estrutura superficial do aço.
Recozimento
 Consiste em aquecer o material à temperatura inferior ao
ponto de fusão, acima da zona crítica, seguido de um
resfriamento lento, no próprio forno.
 É utilizado para restituir ao material suas propriedades
normais que foram alteradas por um trabalho mecânico ou
tratamento térmico anterior ou para refinar estruturas
brutas de fusão.
Temperatura em ºC
1000
Zona Crítica
800
600
400
200
0
0
1
2
3
4
5
6
Tempo em horas
7
8
9
10
Para o recozimento consideramos:
 Aquecimento uniforme
Temperatura de recozimento: varia
com o teor de C aproximadamente 50ºC
acima do limite superior da zona crítica.
Tempo de permanência a essa
temperatura : 20 minutos para cada cm
de espessura da peça.
Atmosfera do forno : diminuir acesso
de ar
Resfriamento lento: forno, cal, areia
Textura dos aços
Influência do Recozimento
Normalização
 É um recozimento com resfriamento ao ar. Assim se
obtém uma granulação mais fina do que com o
resfriamento em forno.
 O efeito da normalização é tanto mais intenso, quanto
maior o teor de carbono e o de manganês e quanto
menor a espessura da peça.
 Visa refinar e uniformizar a granulação grosseira das
peças fundidas, laminadas ou forjadas.
Têmpera
 Consiste em aquecer o material à temperatura inferior ao
ponto de fusão, acima da zona crítica, seguido de um
resfriamento rápido em água, soluções ou óleos.
 Tem por objetivo aumentar a dureza do aço e tornar mais
elevado seu limite de escoamento e sua resistência à
tração, à compressão e ao desgaste. Porém em
conseqüência diminui a resistência ao choque, ao
alongamento, à extrusão e a ductilidade.
Temperatura em ºC
1000
Zona Crítica
800
600
400
200
0
0
1
2
3
4
5
6
Tempo em horas
7
8
9
10
 A têmpera dá aos aços duros a faculdade de manter
,melhor o magnetismo. Os imãs permanentes, (
magnetos, agulhas de bússolas, etc) são de aços
temperados
 Bons para temperar são os aços com C > 0,4%
 Aços de granulometria fina apresentam menor
penetração de têmpera.
Revenimento ou Revenido
 Consiste em reaquecer a peça temperada até uma
temperatura conveniente abaixo da zona crítica, e esfriá-la
novamente.
 Serve para abrandar certos efeitos da têmpera, remover
tensões internas, ajustar a dureza e aumentar a
ductilidade e a tenacidade da peça.
 O beneficiamento é o tratamento térmico composto de
têmpera e revenimento.
Temperatura em ºC
1000
Zona Crítica
800
600
400
200
0
0
1
2
3
4
5
6
Tempo em horas
7
8
9
10
Revenido dos aços comuns
Diagrama Carga x deformação
Cargas
Tempera
Temeperado e
revenido
Tração
Recozido
Deformação
Temperatura dos Tratamento
Tratamento Térmicos
Superficiais
Cementação
Nitretação
Cianetação
Cementação
 É um tratamento termo-químico que visa introduzir
Carbono na superfície do aço de modo que a peça depois
de temperada e revenida apresente superfície dura sobre
núcleo tenaz.
 Consiste em aquecer, durante várias horas junto com um
material rico em carbono, à temperatura superior à de
transformação e, depois resfriá-la lentamente.
Temperatura em ºC
Carbono
1200
1000
800
600
400
200
0
Zona Crítica
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
Tempo em horas




Bons para cementar são os aços com teor de C < 0,2% .
A penetração do carbono é habitualmente cerca de 1mm.
Convém que o processo seja gradativo.
Uma transição brusca de camada pode acarretar seu
destacamento principalmente quando a paça tiver que
suportar choques superficiais.
Nitretação
 É um tratamento termo-químico que visa introduzir
Nitrogênio na superfície do aço de modo que a peça
apresente excepcional dureza e resistência ao desgaste.
 Consiste em aquecer o material entre 500 e 550ºC,
durante vários dias (40 a 90 horas), quando o amoníaco
gasoso (NH3) se decompõe e o Nitrogênio penetra na
superfície, formando nitrato de ferro de alta dureza.
Nitrogênio
600
400
200
Tempo em horas
10
0
80
90
60
70
50
30
40
0
10
20
Nitralloy steel ( Cr,
Mo, Al, Ni)
Zona Crítica
800
0
Normalmente é
feita após tempera
Temperatura em ºC
1000
Cianetação
 É um tratamento termo-químico que visa introduzir
Nitrogênio e Carbono.
 Consiste em mergulhar as peças em sais fundidos
contendo cianetos ( ex.: cianeto de sódio) a temperaturas
entre 850 e 900ºC.
 As peças cianetadas são temperadas a partir do próprio
Cianeto
banho.
Temperatura em ºC
1000
Zona Crítica
800
600
400
200
0
0
1
2
3
4
5
6
Tempo em horas
7
8
9
10
Aço
 O aço é um produto resultante :
 1º do refino da gusa líquida bruta por meio de
Conversores Bessemer ou Thomas
 São aparelhos que refinam a gusa líquido fazendo-a
gorgulhar insulflando entre a massa líquida, ar ou
oxigênio à uma pressão de 2 a 2,6Kg/cm²,
 O conversor Bessemer é ácido porque é revestido com
refratário silicioso. Gusa rica em Si e pobre em P
 O conversor Thomas é Básico porque é revestido com
refratário dolomítico, bicarbonato de cálcio e magnésio
gusa rica em P e pobre em Si
Conversor
Carregamento Conversor
2 - Siemens - Martin
3- Refusão de sucata de aço em qualquer
forno.
Caracteristicas do AÇO
 Cor acinzetada
 peso especifico 7,8 g/cm3
 Temperatura de fusão : 1350 a 1400ºC
 Maleabilidade
=
Dobrável
 Ductibilidade
=
Distender sem romper
 Tenacidade
=
Firme
 Elasticidade
=
Esticar volta ao original
 Resistência
=
Resistir forças opostas
 Forjabilidade
=
Aquecer e trabalhar
 Resiliência
=
Devolve a energia deformação
 Soldabilidade
=
Trabalhar a solda
 Usinabilidade
=
capacidade de ser usinado
 O teor de carbono influi na dureza dos aços.
 O aumento de C aumenta a :
Dureza
Resistência à tração
 O aumento de C diminui a :
Resiliência
maleabilidade
Classificação dos Aços
Aços carbonos = Fe + C
Aços especiais ou Aços ligas = Fe + C +..
Classificação dos Aços
Aços ligas
Fe + C + ( Ni, Cr, Mn, Mo, W,...)
Estes são chamados de
ternário ( ex. Aço Cr que é liga de três elementos
( Fe + C+ Cr )
Quaternário ( ex. Fe + C + Ni + Cr, que é uma
liga de quatro elementos )
Complexos ( ex. Fe+ C+ Ni + Cr + Mo )
Classificação dos Aços
Quanto maior o teor de C maior a dureza
e limites de ruptura e escoamento
Aços extra-doces
< 0,15%C
Aços doces
0,15%C - 0,30%C
Meio-doces
0,30%C - 0,40%C
Meio-duros
0,40%C - 0,60%C
Duros
0,60%C - 0,70%C
Extra - duros
0,70%C - 1,20%C
Os aços de alto teor de carbono aceitam a
têmpera melhor, mas são difíceis de se
soldar ou curvar.
Temperabilidade dependem do teor de
carbono e do tamanho dos grãos
austeníticos.
Influência do P e S
Outro fator que influencia grandemente
na qualidade dos aços carbonos é o grau
de impureza.
Temos : aços carbonos comuns
( P+S < 0,2 a 0,18)%
( P+S < 0,1 a 0,05)%
O P em teor elevado prejudica os aços
tornando-os frágeis e quebradiços
O S prejudica tornando-os frágeis,
quebradiços, ásperos e granulosos.
Melhora a usinabilidade até 3,0%S
 Si e Mn estão sempre em pequena
percentagens
Si endurece o aço evita porosidade
Mn torna os aços dúcteis e maleáveis
Mn e Alto C torna o aço duro
Classificação dos Aços
Em temperaturas muito baixas os aços C
se tornam quebradiços.
Esse inconveniente diminui com os aços
de baixo teor de C, normalizados que
apresentam granulação fina.
Tensão x deformação
Propriedades do Aço
Aço - Liga
A introdução de outros elementos de liga
nos aços carbono é feita para aumentar e
melhorar :
A
A
A
A
A
resistência mecânica
resistência ao calor
resistência ao desgaste
resistência ao corte
A resistência ao corrosão
Distribuição dos Elementos de Liga
nos Aços
 Os elementos de liga modificam as propriedades do aço,
através de mudanças na estrutura.
 Dependendo das características desejadas, os
elementos de liga são:
 Ni - Cr - Mn - W - Mo - V - Si - Co - Al - Pb - Cu - Nb - P S
 Podem ser distribuídos em solução sólida na ferrita,
combinado em carbetos, em inclusões não metálicas e
em compostos intermetálicos
 Soluções Sólidas
 Solutos Intersticiais no ferro : H - O - N - C - B
 Influencia dos elementos de adição
 Elementos Gamagêneos : Aumentam a estabilidade da
fase gama (abaixando a temperatura alfa
gama e
aumentando gama
delta.
 Mn - Ni -Co - Cu - Zn - Au - N - C
 Elementos Alfagêneos : Aumentam a estabilidade da
fase alfa.
 Si - Cr- W - Mo - P - V - Ti - Be- Sn - Sb - As - Al - Ta Zr - B - Ce - Nb
 Influência dos elementos de liga:
 Al - desoxidante
 B - Melhora a temperabilidade
 Pb - Melhora usinabilidade sem perdas propriedades
 Co - Liga Cr, Mo, W, V melhora corte e resist. a calor
 Cu - Melhora limite escoamento e diminui resistência
 Cr - Aumenta a resistência, dureza e corte
 S - Torna aço frágil e melhora usinabilidade
 P - Corte fácil, diminui a resistência
 Mn - Abaixa a temperatura de têmpera, fragilidade
 Mo- proporciona granulação fina, baixa a tenacidade
quando adicionado sozinho, por isso vem em liga de Cr
e W.
 Ni- Boa ductibildade e resistência a corrosão
 Si - Liga Mn, Mo, Cr - boa temperabilidade, resiste á
corrosão, aumenta elasticidade e a resistência mecânica
 W - Capacidade de corte e maior dureza, AÇOS rápidos,
resistência a elevadas temperaturas ( 13 a 18%) W.
 V - Desoxidante, aumenta forjabilidade, estampagem e
usinagem, torna o aço mais homogêneo sem bolhas,
(0,13 a 1,1%) C , (0,5 a 1,5%) Cr, ( 0,15% a 0,30%)V
Ferro Fundido
O Ferro Fundido é uma liga Fe-C com
2,11 a 6,7% C.
No comércio valor máximo de C é 4,5%.
Ferro Fundido de primeira fusão ou Gusa (
3,5 % a 4,5%C)
Ferro fundido da segunda fusão ou
apenas Ferro Fundido ( 2,5% a 5% )C
Ferro Fundido
 Ferro Fundido é obtido pela refusão do gusa e sucata
de Ferro fundido em fornos tipo cubilôs ou rotativos.
 Sucata de Ferro é dosada até 50%
 Boa resistência mecânica 60Kg/mm²
 As impurezas do minério de ferro e do carvão deixam
no ferro fundido pequenas % de Si, Mn, S e P
 O Si e Mn melhoram as qualidades do Ferro Fundido,
enquanto o S e o P as prejudicam.
 O carbono no Ferro Fundido está presente na forma de
Cementita ( Fe3C) e Grafita ( Carbono Livre )
Ferro Fundido
Ferro
Ferro
Ferro
Ferro
Ferro
Fundido
Fundido
Fundido
Fundido
Fundido
Branco
Maleável
Cinzento
Nodular
Ligado
Classificação do Ferro Fundido
1- Ferro Fundido Branco
Todo o C está na forma de cementita.
São favorecidos pela presença do Mn e pelo
resfriamento rápido
O nome se dá pela fratura branca
Duros, frágeis, não usináveis e não soldáveis.
Servem para fundição em coquilhas.
Fundem a 1160ºC peso específico 7,1 g/cm³
Dureza 300 a 400HB
Aplicação em mandíbulas de britadores,
couraçamento de moinhos, rotores de
bombas de lodo.
Utilizados em fundição de peças complicadas,
devido a fluidez
Para usinar as peças de ferro fundido branco
é necessário aquecimento prolongado e
resfriamento lento.
Durante este processo a cementita se
decompõe formando Fe + C proporcionando
assim o ferro fundido maleável.
Textura do Ferro Fundido
Branco
Classificação do Ferro Fundido
2 - Ferro Fundido Maleável
Utilizados em válvulas e conexões para
condutores hidráulicos, peças de navios,
automóveis, vagões ferroviários, máquinas
texteis, implementos agrícolas, âncoras,
roldanas,...
Ferro Fundido maleabilizado de núcleo preto, região
junto à periferia onde freqüentemente apresenta
uma faixa de perlita
Classificação do Ferro Fundido
3 - Ferro Fundido Cinzento
O C ( 3,5% a 5% ) está quase totalmente
sob forma de grafita.
A formação grafita e favorecida pelo Si e
resfriamento lento.
A fratura dos ferros fundidos cinzentos é
escura com grana fina.
Menos duros, menos frágil, usinável.
Resistência à corrosão
Influencia na transformação em Ferro
fundido Branco e Ferro Fundido cinzento.
Composição química
Velocidade de resfriamento
Utilização dos ferros fundidos
Caixa de redutores, bases de máquinas,
engrenagens, rolos, polias, tubos,...
As propriedades mecânicas dos ferros
fundidos cinzentos dependem da forma,
quantidade e distribuição da grafita.
A grafita ao microscópio se apresenta em
veios.
Ferro Fundido Cinzento
4 - Ferro Fundido Nodular
Ferro Fundido Nodular é o ferro fundido
Cinzento com prepicitação da grafita na forma
de nódulos.
Permite a obtenção de peça menos frágeis
que os ferros fundidos comum
Ferro Fundido Nodular ou esferoidal.
Apresenta ótima fluidez e usinabilidade, é
tenaz e ductil
Ferro Fundido maleabilizado de núcleo branco.
Ferrita. Perlita e nódulos arredondados de grafita
 Alcança um limite de ruptura de sr = 45 a 52Kg/mm²
 Normalizado e Revenido atinge limite de escoamento de
82Kg/mm² ruptura à 89Kg/mm² alongamento de 2% E
= 1800Kg/mm²
 Utilização em industria automobilística, ferroviária e
agrícolas
 virabrequins de compressores cabeçotes de motores a
explosão, volantes de prensas rápidas, camisas de
cilindros.
5 - Ferro Fundido Especial ou Ligados
Possui Ni, Cr, Mo, Si, ... Que lhes conferem grande
tenacidade.
Resistente ao calor, à corrosão, ao desgaste, ao
magnetismo.
Os elementos químicos atuam sobre o tamanho,
distribuição, quantidade da grafita e sobre a
proporção da cementita.
Utilizado em cilindros de laminadores, as rodas de
trens, os anéis elásticos dos motores a explosão e
dos compressores etc...( Ni, Cr)
Os Ferros Fundidos com 15% a 20% Si são antiácidos
Ferro Fundido com 16,9% de Ni, 5,12% Si e 1,84%
de Cr, grafita e alguns carbonetos complexos sobre
um fundo austenítico
Tratamento Térmico do Ferro
Fundido
Os ferros fundidos são suscetíveis de
terem suas propriedades mecânicas
modificadas pelos tratamentos térmicos.
Essas modificações são porém mais
restritas e menos reversíveis do que nos
aços.
Maleabilização, Envelhecimento Artificial,
Recozimento, Têmpera/Revenido.
 Maleabilização
Torna os Ferros Fundidos mais macios e usináveis.
 Envelhecimento Artificial
Consiste num aquecimento à temperatura inferior a
zona crítica para aliviar as tensões internas e garantir
uma estabilidade dimensional.
 Recozimento
Visa eliminar as tensões internas e amolecer o
material.
 Têmpera
Aumenta a dureza e a resistência ao desgaste.
Classificação e Designação
SAE - AISI- ABNT
1020
1 = Grupo do aço (Aço ao carbono )
0 = Percentual de elementos de liga ( 0% )
20 = 0,20% de Carbono
O prefixo x em alguns casos, indica a
variação de S ou Cr
Classificação e Designação
O prefixo T é empregado para indicar a
maior proporção de Mn.
A letra L intercalada entre o 2º e o 3º
algarismo indica a presença de Pb
A letra D precedendo os algarismos indica
aço com composição química igual a
norma DIN
Classificação e Designação
Exemplo :
D 5116 corresponde a 16 Mn Cr 5
Classificação e Designação
Aços fundidos
ABNT AF 4524
Aço fundido com :
sr = 45 Kg/mm²
e alongamento. = 24%
Classificação e Designação
Classificação e Designação
Classificação e Designação
Classificação e Designação
Classificação DIN 17006
1- Aços Carbono
São indicados com o prefixo St ( Stahl = aço
) seguido pelo valor da tensão de ruptura à
tração em Kg/mm²
Exemplo : St 37 - aço com sr = 37Kg/mm²
Classificação e Designação
Classificação DIN 17006
2- Aços Carbono de Qualidade
São indicados pela letra C seguida pela
porcentagem de carbono multiplicada por
100.
Exemplo : C15 aço com 0,15% C.
Classificação e Designação
Classificação DIN 17006
3- Aços Finos - são indicados com as letras
Ck seguidas pela porcentagem de carbono
multiplicada por 100.
Exemplo : Ck35 aço com 0,35% C.
Classificação e Designação
Classificação DIN 17006
Aços liga
2 algarismos que representam o teor médio
percentual de carbono x 100, seguidos pelos
símbolos dos elementos de liga que
caracterizam o aço, e finalmente, por
algarismos que exprimem os teores desses
elementos x K
Exemplo : 20 Cr Mo 915
Classificação e Designação
Classificação e Designação
Ferro Fundido
Ferro Fundido
Ferro Fundido
Ferro Fundido
Ferro Fundido
Preto
GTW = Ferro Fundido
branco
GG
GGG
GT
GTS
=
=
=
=
cinzento
Nodular
maleável
Maleável de núcleo
Maleável de núcleo
Classificação e Designação
GG 22 - Ferro Fundido Cinzento
sr = 22Kg/mm² ( DIN 1961)
GGG 45 - Ferro Fundido Nodular
 sr = 45 Kg/mm² ( DIN 1963)
Aplicação dos Aços
As características Físicas
Dureza, tenacidade, resistência, resiliência,
ductibilidade, maleabilidade, resistência ao
desgaste, resistência à corrosão,
usinabilidade, comportamento durante o seu
processamento,custo, etc..., representam os
fatores que em proprção maior ou menor,
influem na justa escolha do aço.
Aplicação dos Aços
Propriedades Mecânicas mais Utilizadas
Limite de resistência
Limite de escoamento
Alongamento
Dureza
Aplicação dos Aços
Classificação quanto a aplicação
Aços
Aços
Aços
Aços
Aços
Aços
Aços
Aços
Aços
para
para
para
para
para
para
para
para
para
estruturas
trilhos
chapas e tubos
arames e fios
usinagem fácil
fundição
elementos de máquinas
molas
ferramentas e matrizes
Aplicação dos Aços
1 - Aços para Estruturas
Pontes, Edifícios, Torres linhas de transmissão,...
Devem apresentar as seguintes características :
resistência mecânica
trabalhabilidade
soldabilidade
disponibilidade no mercado
preço baixo
Aplicação dos Aços
Os aços estruturais mais usados são os aços
carbono com 0,15 a 0,40% C.
baixos teores de Cu, Ni, Cr, Mo e teores
superiores ao normal de P, Mn e Si.
sr
se
Along.
HB
= 25Kg/mm²
= 18Kg/mm²
= 15%
= 125
Aplicação dos Aços
2 - Aços para trilhos
Devem resistir ao desgaste a que os trilhos
estão sujeitos.
Aços ao carbono 0,5% a 0,8%C
0,70% a 1% Mn
sr
se
Along.
HB
= 98Kg/mm²
= 60Kg/mm²
= 9%
= 300
Aplicação dos Aços
3 - Aços para chapas
Estes aços devem apresentar facilidade de
conformação e resistência à corrosão satisfatória.
Baixa resistência mecânica - aço doce
Alta trabalhabilidade
alta soldabilidade
preço baixo
Baixo C ( 0,10 a 0,25%) C
Médio C ( 0,30 a 0,55%) C
baixo Ni ( 2,75 a 3,5% Ni) e médio C (0,30 a
0,40%) C
Aplicação dos Aços
4- Aços para arames e fios
Arame
• Aço de baixo carbono, recozido
• fabricação de pregos, rebites, parafusos, cercas,...
Fio
• Aço de médio e alto carbono ou, com elemento de liga,
encruado.
• Fabricado por trefilação
Aplicação dos Aços
5 - Aços de Usinagem Fácil
Afim de atender à produção em série, foram
estudados aços que , conservando boas
caracteríticas mecânicas, apresentam corte fácil na
usinagem.
Maiores teores de C e S e Mn maiores que
normais
S até 0,30% (cavacos quebradiços)
série ABNT 11xx
ex.: 1112 usinabilidade 100
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
6 - Aços para Fundição
Para se obter peças fundidas suficientemente
resistentes e tennazes, recorre-se aos aços
fundidos.
Aços de baixo carbono C< 0,2%
Aços de médio carbono 0,2 a 0,4%C
Aços de alto carbono
C> 0,4%C
Aços-liga de baixo teor teor liga < 8%
Aços-liga de alto teor
teor liga > 8%
Aplicação dos Aços
Aços de baixo C são destinados à fundição
de peças a serem cementadas. Ex.:
engrenagens
Aços de médio C, no estado normalizado, são
os mais empregados.
Aços de alto C são utilizados na fundição de
peças de considerável dureza e resistência ao
desgaste. Ex.: matrizes, moldes, cilindros de
laminadores...
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
Os aços-liga para fundição apresentam
maior.
Tenacidade
resistência mecânica
resistência desgaste
resitência à corrosão
Aplicação dos Aços
A resistência mecânica destes aços atinge
140Kg/mm²
Elementos de Liga são superiores a estes
Aplicação dos Aços
Os tratamentos térmicos recomendados são
recozimento ou normalização, preferindo-se
último devido às melhores propriedades
mecânicas que resultam.
Refino da granulação
A tempera/ revenido também pode ser
aplicada.
Aplicação dos Aços
7 - Aços para elementos de Máquinas
a) Aços Carbonos
b) Aços para Cementação
c) Aços para Beneficiamento
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
B) Aços para cementação
Baixo Carbono ( C < 0,25%) com ou sem liga.
São empregados em peças que além das
solicitações mecânicas comuns de tração, flexão,
torção desgaste superficial e impacto
ex.: dentes de engrenagens, coroas, pinhão,
pinos, buchas, e peças diversas de veículos e
máquinas.
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
Aços para Beneficiamento
C > 0,25% com ou sem liga
Principais fatores que determinam a escolha do
aço para beneficiamento são:
requisitos mecânicos da peça
características geométricas da peças
intensidade e natureza das solicitações mecânicas
Solicitações estáticas e dinâmicas
propriedades mecânicas
temperabilidade
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
8 - Aços para molas
Aços carbono com maiores de teores de C e
Mn.
Pode serem considerados aços para
beneficiamento
Alto limite de escoamento
Alto limite de fadiga
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
As molas podem ser :
Helicoidal ou espiral
Lâminas ou de folhas
As molas em aço ao carbono podem ser
utilizadas com segurança a 175ºC e
56Kg/mm²
Aplicação dos Aços
9 - Aços para ferramentas e Matrizes
Estes aços, além de apresentarem alta dureza e
elevada resistência ao desgaste, deverão possuir
endurecibilidade satisfatória, elevada resistência
mecânica, elevada resiliência, usinabilidade
razoável, resistência ao calor...
Alto teor de C e pela adição de elementos de liga.
Aplicação dos Aços
Podemos agrupar os aços ferramentas em :
Aços para trabalhar a frio
Aços para trabalhar a quente
Aços rápidos
Aplicação dos Aços
 a) Aços para trabalhar a frio
 para corte, dobramento, estampagem,
cunhagem, extrusão, trefilação...
resistência à abrasão
conservação de corte
tenacidade
resistência ao choque
estabilidade dimensional
Os aços para trabalho a frio são recozidos.
Aplicação dos Aços
Aço prata é uma denominação comercial dos
aços ferramentas, temperáveis em óleo ou
em água.
Aparência prateada e brilhante
Aplicação dos Aços
Aços para trabalhar a quente
resistência ao revenimento
resistência mecânica a quente
tenacidade
resitência à abrasão a elevada temperaturas
condutibiliade térmica
resistência à fadiga
resistência à formação de trincas
Aplicação dos Aços
Essas características conferem ás
ferramentas a capacidade de resistir às
solicitações mecânicas a que estão sujeitas,
apesar de aquecidas pelo material em
processamento.
O Cr, Mo, V e W possuem alta afinidade pelo
C, formando carbonetos.
Teor de carbono 0,3 a 0,6%
encontrados no mercado recozido
tratamento térmico no final de confecção da
peça
Aplicação dos Aços
 a) Aços rápidos
O desenvolvimento dos aços-liga, especialmente
os com Cr e W, trouxe uma contribuição muito
valiosa para ferramentas de corte.
Estes aços só perdem a dureza perante a têmpera
As ferramentas de corte são feitas deste aço
Daí o nome aços de corte rápido ou
simplesmente aços rápidos.
Podemos encontrar Mo, Co com outros elementos
de liga
Não confundir estes aços com metal duros como
“Widia”, “ Corbaloy”Que são pó de carboneto de W
duríssimo, aglomerado por meio de Co
Aplicação dos Aços
10 - Aços resistentes a corrosão
Os elementos de liga que conferem aos aços
a propriedade de resistirem a meios ácidos ou
básicos, são Cr, Ni, Mo, Nb, Ta, Ti, Se, etc...
O Cr é o mais importante, pois em teores >
12% confere ao aço acentuada resistência ao
ataque químico.
Estes aços resistente a corrosão são
chamados de aços inoxidáveis.
Aplicação dos Aços
Podem ser agrupados em :
Ferríticos
Martensíticos
Austeníticos
Aço Cr
Aço Cr
Aço Cr-Ni
O Ni favorece a formação dos aços inox
austeníticos.
O Cr Acima de 20% melhora resistência
mecânica a altas temperaturas
Aplicação dos Aços
O teor de C influencia em :
Formação de Aços inoxidáveis martensíticos.
( 0,15 a 1,2%) C
Formação de Aços inoxidáveis ferríticos no
máximo 0,35% C.
O carbono nos austeníticos diminuem a
resistência a corrosão.
Aplicação dos Aços
 a) Aços Inox Martensíticos
baixo C ( < 0,15%) tipo : Turbina
Médio C ( 0,15 a 0,60) tipo : Cutelaria
Alto C ( > 0,60%) tipo : resistente a
desgaste
Exemplo : SAE 51403 - AISI 403, usado em
lâminas de turbinas
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
B) Aços inoxidáveis Ferríticos
O elevado teor de Cr impede a formação de
austenita, de forma que, independentemente
da velocidade de resfriamento.
Não são endurecíveis
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
c) Aços Inox Austeníticos
grande resistência ao choque
difícil usinagem a não ser que tenha S ou Se
mais populares 18-8 ( 18%Cr - 8 Ni)
Pode sofrer a austenização
aquecimento a 1100ºC e resfriamento rápido,
serve para melhorar a ductibilidade.
Aplicação dos Aços
 11 - aços resistente ao calor
baixa fluência
baixa expansão térmica
grande estabilidade
resistência à corrosão
Aplicação dos Aços
Aplicação dos Aços
12 - Aços para fins especiais
Cobre e suas Ligas
 Características do Cobre
peso específico de 8,9g/cm³
Temperatura de fusão 1084ºC
Ferve a 2305ºC
é maleável, dúctil, bom condutor de calor e
eletricidade.
Sofre oxidação ao ar ( esverdeado )
Sofre corrosão por ácidos ( preto )
Cobre e suas Ligas
Propriedades do Cu
Cobre
Cobre
Cobre
Cobre
eletrolítico
fosforizado
com prata
arsenical ( 0,04 a 0,45% As )
Cobre e suas Ligas
Além das propriedades anteriormente
citadas, é :
trabalhável a quente ou a frio
soldável
Anti-magnético
Cobre e suas Ligas
Aplicação
é empregado em instalações elétricas,
enrolamentos de motores elétricos,
encanamentos, condensadores, tanques
alambiques, serpentinas, bombas...
Cobre e suas Ligas
O cobre forma ligas com muitos metais.
As ligas mais importantes são :
a) bronzes
b) latões
c) alpacas
d) metais patentes
e) metais resistente ao calor
Cobre e suas Ligas
 a) Bronze
Bronze de estanho
São ligas de Cu e Sn com teor máximo de 32%
Sn
A cor varia :
•
•
•
•
vermelho cobre
amarelo ouro
amarelo claro
branco
Sn
Sn
Sn
Sn
< 5%
5 a 10%
10 a 25%
> 25%