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terça-feira, 8 de dezembro de 2015

Ligas Metálicas


                    Ligas Metálicas
      
 Circuitos de processador do ano 1995, bem caracterizado. Os microcircuitos de processadores são feitos de ligas metálicas ou de metais puros. A fonte de alimentação é feita de ferro, os cabos-flat USB, os fios internos são feitos de cobre revestidos por plástico. A prata está nos iPhones, em placa de desempenho, ou o processador 486 Intel está o ouro. O paládio cobre circuitos microeletrônicos de celulares, computadores etc. Os dissipadores de calor como o ventilador são feitos de alumínio. Atualmente o silício que não é metal está presente nos chips de computadores e smartphones.






Ligas Metálicas - Definição

Nas Ligas metálicas deve haver dois ou mais componentes e pelo menos um componente é o principal. As ligas são criadas para modificar ou acrescentar as propriedades de cada metal constituinte da liga. Essas propriedades que podem ser mudadas são: resistência mecânica, dureza, condutividade elétrica, condutividade térmica, temperatura de fusão, brilho.
As ligas podem ser feitas apenas de metais, de metais com semi metais e de metais com não metais. Como vocês podem ver há uma grande quantidade de tipos de ligas que as vezes nem fazemos ideia que podemos estar usando uma ou vários tipos de ligas simultaneamente nos objetos que utilizamos.


Exemplos de Ligas Metálicas.

Bronze

O bronze é uma liga metálica com a mistura de 90 % de cobre e 10 % de estanho. O Bronze é uma liga metálica resistente à corrosão feita de cobre e estanho, nessa liga também é acrescentado em pequenas proporções o zinco alumínio, antimônio, níquel, fósforo e chumbo. Esses componentes em pequenas proporções ajudam a melhora a qualidade do bronze.
      
Latão

Há vários tipos de ligas de latão. O latão simples é uma liga metálica, formada por cobre e zinco. É resistente á corrosão. O zinco entra na liga com uma porcentagem que pode ir de 3 até 45 %.
     
Liga de Bronze TM23

A liga de bronze TM23 criada e patenteada pela empresa Termomecânica de São Paulo é formada por cobre 73%, estanho 4%, zinco 8%, e chumbo 15%. 


Liga de ferro Fundido

É uma liga simples, composta de ferro e carbono, com um porcentagem de carbono de 2,14 %.  


Aço

O aço é uma liga metálica feita com ferro e 1 % de carbono, níquel, cromo, molibdênio.  

Liga de Aço Corten, Aço Patinável ou Aço aclimável.

É uma liga de ferro e carbono com pequenas concentrações de cobre. Esse aço adquire a cor do cobre metálico, que sofre oxidação com o tempo que passa a proteger o metal com uma fina camada.

Aço Inoxidável

O aço inox é uma liga metálica de ferro e cromo.

Ligas de Alumínio

São feitas com alumínio, cobre (Cu), silício (Si), magnésio (Mg), manganês (Mn), zinco (Zn) e lítio (Li). Essa ligas são pouco densas (leves), possui condutividade  elétrica e térmica alta, fácil conformação, baixa temperatura de fusão, e a matéria prima é abundante.


Ligas de Alucobond e Alubond

São feitas com duas lâminas de alumínio e polietileno no meio como um sanduiche.

Ligas Metálicas Não Ferrosas

Alpaca

Liga de cobre (Cu) e níquel (Ni) e zinco (Zn) nessa liga a quantidade de cobre empregada é alta, de 60 a 65% com aproximadamente 18 % de níquel e 17 % de zinco. Essa liga possui boa ductibilidade, e quando utilizadas em meio corrosivos são bem resistentes á corrosão. A alpaca é utilizada na confecção de: jogos de talheres e pratos de mesa, objetos de bijuteria, seletores de rádios, instrumentos cirúrgicos e dentais, zíper, chaves de alta qualidade, reostatos, bombas de tereré e de chimarrão, trastos de escala de instrumentos musicais de cordas como: guitarras, o violão e o contrabaixo, entre outros.


Zamac

A Liga é feita de zinco (Zn) alumínio (Al), magnésio (Mg) e cobre (Cu). Esses materiais dão resistência muito grande à corrosão, a tração, aos choques e aos desgastes. Atualmente está sendo substituído pelo alumínio na confecção de uma enorme quantidade de peças, pela vantagem que esse metal é mais barato e mais leve.

Ligas de Titânio

Liga Ti-6Al-4V (Titânio/Alumínio/Vanádio)

A liga de titânio, com 6% de alumínio e 4% de vanádio. Essa liga com a qual se constrói o aparelho que substitui os ossos das juntas do quadril de pacientes, quando necessário. O material é biocompatível e não é jeitado pelo organismo, tem elasticidade próxima ao do osso humano e por isso substitui muito bem os ossos desse local. 

Liga Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo

Liga de titânio, alumínio, estanho, zircônio, molibdênio.

Liga Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Cr-4Mo ou Ti-17

Liga de titânio, alumínio, estanho, zircônio, cromo, molibdênio.


Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo 

Liga de titânio 6% Alumínio, 2% estanho, 4% zircônio 2% molibdênio.

Ti-6Al-4V-2Sn

Liga de titânio alumínio 6%, vanádio 6% e estanho2%.

Ligas de Titânio do Tipo Alfa Beta.

Ti-6Al-4V-5CuO-5FeO 

Liga de titânio composta de 6% de alumínio, 4% de vanádio, 5% de óxido de cobre e 5% de óxido de ferro.

Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-0,25Si 

Liga de titânio composta de 6% de alumínio, 2% de estanho, 2% de zircônio, 2% de molibdênio, 2 % de cromo,e 0,25% de silício.

Ligas de Titânio Tipo Beta
      
Esses tipos de ligas de titânio possuem baixa ductibilidade, e baixa resistência á tração.
   
Ti-13V-11Cr-3Al 
      
Liga de titânio composta por,vanádio 13% cromo, 11% e alumínio 3%.
      
Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al 

Liga de titânio composta por, molibdênio 8%, vanádio 8% ferro 2%, e alumínio 3%
       
Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr
          
Liga de titânio composta por, alumínio 3%, vanádio 8%, cromo 6%,  molibdênio 4% zircônio 4%.

Cu88Sn6Zn4Pb2

Liga de cobre CB22, com especificação americana SAE, de número 622, com (Cu) 88%, com estanho (Sn) 6%, Zinco (Zn) 4% e chumbo (Pb) 2%.

Cu83Sn7Zn3Pb7

Liga de cobre CB 23, com especificação americana SAE, de número 660, com (Cu) 83%, com estanho (Sn) 7%, Zinco (Zn) 3% e chumbo (Pb) 7%.

Cu88Sn8Zn4

Liga de cobre CB 24, com especificação americana SAE, de número 620, com (Cu) 88%, com estanho (Sn) 8%, Zinco (Zn) 4%.

Cu87Sn11Pb2

Liga de cobre CB 27, com especificação americana SAE, de número 63, com (Cu) 87%, com estanho (Sn) 11%, chumbo (Pb) (Zn) 2%.

Cu80Sn10Pb10

Liga de cobre CB 28, com especificação americana SAE, de número 64, com (Cu) 80%, com estanho (Sn) 10%, chumbo (Pb) (Zn) 10%.

Cu93Sn2Zn2Pb2

Liga de cobre CB 56 A, com especificação americana UNS, de número C83300, com (Cu) 80%, com estanho (Sn) 10%, chumbo (Pb) (Zn) 10%.
        
Usos Das Ligas Metálicas

Para se ter uma ideia da importância das ligas,  uma grande quantidade de ligas metálicas podem ser encontradas no mercado na forma de peças de usos em geral, somente as ligas de bronze há mais de trinta tipos, também há uma diversidade de ligas de titânio, diversas ligas de latão e de muitas outras e assim por diante. 
  
Utilização da Liga de Latão
                
É empregado na industria aeroespacial como por exemplo, insertos de latão na montagem de radar e antena de aviões. 
Na marinha broches e distintivos da aeronáutica, em rodas de leme de navios e barcos, em vigias de navios ou de espelhos dos navios, 
Na agricultura. 
Fixação, na forma de parafusos. 
Na pneumática como conexão para freios.
Nas canalizações, sejam sanitárias ou de gás, ou de água, se usa como peças de  encaixe de tubulação, cotovelos, adaptadores macho e fêmea de conexões de tubos, ou bico de mangueiras de gás, torneiras.
Na construção civil na canalização de instalações elétricas, componentes elétricos em geral, como pinos de tomadas, terminais de interruptores, dobradiças etc.
Tem utilidade como cabos decorativos. 
Na mecânica, parafusos, porcas, anéis de encaixe, tubos de latão para usinagem etc. 
Em partes de hardware.

Liga - Bronze TM23

A Liga de Bronze TM23 é utilizada na fabricação de bombas de água.
     
Fabrica-se também corpos de válvulas. Para que não sabe o que são corpos de válvula,  podemos citar o exemplo do corpo de válvulas do motor de um carro, que são peças localizadas no cárter da transmissão automática dos veículos. Elas captam o fluido e determinam qual circuito será alimentando com a pressão gerada pela bomba de óleo, são elas que alimentam as marchas disponíveis de trocas de velocidade do carro.
      
Com a liga de bronze TM23 fabrica-se também buchas mancais. 
   
Fabricam-se coroas. Para quem não sabe o que são coroas, são peças como por exemplo as coroas dentadas de bicicleta (essa coroa não é de bronze) onde se encaixa a corrente que faz girar as rodas. 
Anéis. Para quem não sabe o que são esses anéis, podemos citar um exemplo, são aqueles acessórios usados nos motores de carros.
        
Além desses há outros como:
Materiais hidráulicos e guarnições.
Placas de desgaste.
Mancais com alta velocidade e pressões elevadas.
Mancais para trem de laminação.
Trem de moendas. 
buchas para prensas. 
Sapatas, para quem não sabe o que são sapatas, nesse caso aqui, para ficar um pouco mais explicito para o leigo, podemos dizer que são peças que suportam tensões, trações, ou o peso de uma outra estrutura metálica colocada em cima,  por exemplo, sapatas de trens, ou as sapatas de carros, que são colocadas dentro do tambor de freios, próximo ao local onde é colocada a roda do veículo.
Fabrica-se ainda encostos etc. Sinos de igrejas.

Uso da Liga de Ferro Fundido
      
A liga de ferro fundido possui uma composição que pode ser preparada com carbono 3,2 % e silício 2,3 %, ou ainda com outras porcentagens na composição, somando ainda alguns outros componentes como manganês, molibdênio, cromo, vanádio etc, que podem ser adicionados na liga. Aparecem pelo menos 4 tipos de ligas de ferro fundido diferentes, a branca, cinza, de ferro fundido dúctil ou modular e o ferro fundido maleável. Cada uma tem a sua própria composição de preparação, no entanto a presença de silício, juntamente com o carbono é uma característica desse tipo de liga.
         
Utilidade  
Dependendo de cada tipo de liga, ela pode ser utilizada na produção de cilindros de laminação em máquinas, matrizes de estampagem, válvulas para vapor, e de recipientes de produtos químicos, cilindros para papel, girabrequins em veículos, diversos tipos de engrenagens, conexões para tubulações, sapatas de freios, caixa de engrenagens, bielas, coletores de escapamentos de carros, discos de freios, se adicionar titânio pode ser utilizado na fabricação de blocos de motores de ferro fundido etc.

Liga Alpaca - Utilidade

Por apresentar ductilidade, resistência á corrosão, de coloração esbranquiçada parecida com a prata, a alpaca possui brilho, portanto é utilizada na produção de objetos decorativos, bem como de bandejas de servir na cozinha e sala, pratos, talheres de mesa, entra na fabricação de válvulas hidráulicas, de cutelos, cremalheiras, seletores de estações num rádio, é também empregado na fabricação de instrumentos cirúrgicos, dentais, de zíper, chaves, reostatos, bombas de tereré, arames de resistores elétricos, molas de contato em equipamentos de telefonia e eletricidade, componentes de aparelhos ópticos e fotográficos, acessórios da construção naval, tem aplicação na fabricação de trastos de escala de instrumentos musicais de cordas, como o violão a guitarra o contrabaixo etc. Em alguns países é empregada na cunhagem de moedas.

Zamac - Utilização
   
As ligas zamac são de grande dureza e resistentes  à corrosão, são bastante dúctil, formam pelo menos 8 tipos diferentes de ligas, que são usadas na fabricação de fechaduras de residencias e de industrias, fivelas para cintos e calçados, rebites e enfeites para bolsas, carcaças de liquidificadores, batedeiras e ventiladores. Presta-se também para a fabricação de cobertura de motores, roldanas, microfones, engrenagens diversas, dobradiças de refrigeradores, componentes de relógios, grades de rádio e televisores, zíper, ponteiras, argolas, broches, medalhas, bijuterias em geral etc.

Utilização da Liga de Cobre Liga CB 27



Cálculos

1) Um lingote de 12 kg de bronze com 83 % de cobre 7% de estanho, 3 % de zinco, 7 % de chumbo, pergunta-se; qual é a massa dos componentes em gramas nessa peça?
     
Se:
       
Calculando a massa do estanho.

Calculando a massa do Zinco.
Calculando a massa do Cobre.

A soma das massas será:

         
Exercícios

1) Nas Ligas metálicas deve haver dois ou mais componentes e pelo menos um dos componentes é o principal. As ligas são criadas para modificar ou acrescentar as propriedades de cada metal constituinte da liga.
Assinale a alternativa que apresenta duas ligas de titânio e uma de bronze.

a) Ti-6Al-4V, FeS2, SnO2
b) Ti-6Al-4V, Ti-13V-11Cr-3Al, MnWO4
c) Ti-6Al-4V, Ti-13V-11Cr-3Al, (Cu,Sn)
d) TiO2Ti-13V-11Cr-3Al, (Cu,Sn)
e) Ti-6Al-4V, Al2SiO5, Fe3O3

 2) Assinale a alternativa correta. O latão é uma liga metálica  de:
      
a) titânio, alumínio, estanho, zircônio, molibdênio, resistente à corrosão.    
b)  ferro e cromo, resistente à corrosão.
c) ferro, carbono, níquel, cromo, molibdênio, resistente à corrosão.
d) cobre e zinco, resistente á corrosão.
e) cobre, níquel e zinco, resistente à corrosão.

3) É uma liga de cobre (Cu) e níquel (Ni) e zinco (Zn) nessa liga a quantidade de cobre empregada é alta, de 60 a 65% com aproximadamente 18 % de níquel e 17 % de zinco. Essa liga possui boa ductibilidade, e quando utilizadas em meio corrosivos são bem resistentes á corrosão. Também é utilizada na confecção de: jogos de talheres e pratos de mesa, objetos de bijuteria, seletores de rádios, instrumentos cirúrgicos e dentais, zíper, chaves de alta qualidade, reostatos, bombas de tereré e de chimarrão, trastos de escala de instrumentos musicais de cordas como: guitarras, o violão e o contrabaixo, entre outros.

a) alpaca
b) zamac
c) liga de bronze TMC
d) latão
e) liga de alumínio.

4) A liga de ferro e carbono e cromo é uma:

a) liga de um metal com metal e outro metal.
b) liga de metal com um semi-metal e outro não metal.
c) liga de metal com não metal e outro metal.
d) liga de não metal com não metal, com outro não metal
e) liga de dois semi-metais, com um não metal.

5) A liga que apresenta ductilidade e resistência á corrosão, de coloração esbranquiçada parecida com a prata, possui brilho que leva á produção de objetos como bandejas de servir na cozinha e sala, pratos, talheres de mesa, entra na fabricação de válvulas hidráulicas, de cutelos, cremalheiras, seletores de estações num rádio, é também empregado na fabricação de instrumentos cirúrgicos, dentais, de zíper, chaves, reostatos, bombas de tereré, arames de resistores elétricos, molas de contato em equipamentos de telefonia e eletricidade, componentes de aparelhos ópticos e fotográficos e acessórios da construção naval é a:

a) Bronze TM23 - liga -  cobre, estanho, zinco, e chumbo.
b) Ti-6Al-4V-2Sn - liga de titânio, alumínio, vanádio, estanho.
c)  zamac - liga de alumínio, zinco, magnésio e cobre. 
d) alpaca - liga de cobre (Cu) e níquel (Ni) e zinco (Zn).
e) aço - liga de carbono, níquel, cromo, molibdênio. 

Bibliografia

Propriedades e aplicações I informações técnicas I Titânio ...
www.infonet.com.br?sitemetais-e-ligas-conteúdo-ler.phb?codAssunto...

Propriedades da liga de titânio, leia mais em M & S
www.manutençãoesuprimentos.com.br/...4780-propriedades-da-liga-de-...

Formação das ligas de titânio 
ftb.demec.ufp.../Fundição%20Obtenção%20e %20Formação%20...

Bronze - Termoquímica São Paulo SA
www.termomecnica.combr/default.asp?p=bronze

Principais Ligas, Formatos, Caracterisiticas e Aplicações do ...
www.shockmetais.com.br/especificaçoes/bronze/plig

Bronze Liga SAE-68A - Coppermetal
www.coppermetal.com.br/produtos_bronze_sae68a.htm

5- elementos de liga nos ferros fundidos cinzentos ... - infomet
www.infomet.com.br/siteaços-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo.

Aula 5 - Aços e Ferros Fundidos
http//Kaiohdutra.files.wordpress.com/aula-5-aços-e-ferros-fundidos.p...

O Cobre - Etec Jorje Street
www.jorjestreet.combr/arquivos/professores/neris/cobre.pdf






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