MATERIAIS E REVESTIMENTOS 4 METAIS Os metais so

MATERIAIS E REVESTIMENTOS 4

METAIS

Os metais são substâncias químicas que existem na natureza sob a forma de minerais. A maioria deles é extraída por meio de reações químicas; o calor e a eletricidade são os meios mais utilizados.

Propriedades dos metais • Condutibilidade elétrica e calorífica: em maior ou menor grau, todos os metais são condutores de calor e eletricidade • Cor e Aspecto: dotados de brilho, devido à cor característica dos minerais metálicos, principalmente quando polidos. • Dureza: é a resistência que os metais oferecem à penetração • Ductibilidade: propriedade de poder ser estirado em fios • Resistência à tração: Os metais quando submetidos à ação de forças opostas, isto é, à tração apresentam resistências variáveis, até o momento de sua ruptura. Esta é definida por Kg/mm 2. • Maleabilidade: propriedade de ser transformado em lâminas finas sem romper-se, sob efeito da laminagem. • Fusibilidade: propriedade de poder fundir ou moldar os metais a elevadas temperaturas. Isto ocorre através do processo de fundição. • Liga: é um produto de propriedades metálicas, constituído de 2 ou mais metais, com ou sem elementos não metálicos, que se misturam e se fundem de forma homogênea e compacta. Ex: latão é a liga de cobre e zinco e o bronze é a liga de cobre e estanho.

Tipos de Metais Ferro: É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro que, depois de passado para o estágio de ferro gusa (ferro bruto), através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes ainda impuro. Adicionando-se carbono dá-se origem a várias formas de aço. O ferro quando puro, sem mistura não possui resistência mecânica.

Aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens menores deste último. Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono maior. A diferença fundamental entre ambos é que o aço, pela sua ductibilidade, é facilmente deformável por forja, laminação e extrusão, enquanto que uma peça em ferro fundido é fabricada pelo processo de fundição ou usinagem. Existem vários tipos de aços no mercado: carbono, corten , galvanizado, inox, etc. A diferença entre eles está na sua composição e no tratamento anticorrosivo de cada um, o que determina também sua função específica.

Aço Carbono: ou aço comum é comercializado sem qualquer tratamento contra ferrugem, é o mais vulnerável deles. Principal uso: barras empregadas na armação do concreto. Aço Galvanizado: Tem a mesma composição química do aço carbono, embora seja revestido por uma camada de zinco. Empregado especialmente em calhas , perfis estruturais e tubulações. Tratamento: este aceita pintura desde que seja aplicado um fundo e que permita a aderência da tinta esmalte.

Aço Galvanizado

• Aço Corten: mais caro que o aço comum, possui aspecto patinado, envelhecido e cor avermelhada, pode ser deixado aparente ou receber pintura. Tratamento: o corten dispensa tratamentos anti corrosivos, a não ser quando localizado no litoral, onde está sujeito à ação da maresia.

O aço Corten contém um alto teor de cobre, cromo e níquel, que lhe proporciona a característica cor avermelhada, como se estivesse enferrujado, mas na realidade funciona como camada protetora contra a corrosão sendo em média 3 vezes mais resistente à corrosão que o aço comum.

Sabe-se há mais de 100 anos, que a adição de pequenas quantidades de cobre, fósforo e outros elementos tem um efeito benéfico sobre os aços, reduzindo a velocidade com que são corroídos, quando expostos ao ar. Mas o grande estímulo ao emprego de aços enriquecidos com esses elementos – chamados aços de baixa liga – foi dado pela companhia norte-americana United States Steel Corporation que, no início da década de 1930, desenvolveu um aço cujo nome comercial era Corten. O Aço Corten foi desenvolvido originalmente para a indústria ferroviária, e sua grande virtude aparente era permitir a construção de vagões mais leves. A propriedade de resistir à corrosão foi alcançada por casualidade, embora desde o fim do século XIX já se conhecessem as influências benéficas do cobre e do fósforo sobre a resistência à corrosão atmosférica.

Aço Corten

O aço na construção : Vencendo grandes vãos

• Aço Inox: ou Aço inoxidável, tem em sua composição química 10% ou mais, de cromo, o que lhe confere uma alta resistência a corrosão, alta resistência mecânica e as altas temperaturas.

Devido a essas características, e a sua facilidade de conformação e baixa rugosidade superficial, é muito usado como revestimento (em chapas) e acabamento de superfícies.

O inox apresenta ainda, facilidade de limpeza e higienização. Muito usado em : • Tampos modulados de bancadas (cozinhas, laboratórios, etc. ); • Revestimentos de parede (cozinhas, industrias farmacêuticas, hospitais, estúdios, etc. ); • Revestimento de equipamentos: escadas e esteiras rolantes, elevadores, guarda-corpos , corrimãos, fogões, cooktops, etc. ) • Portões, portas , janelas , gradis, etc.

Alumínio: é um metal leve, macio e resistente, sua matéria-prima é a bauxita, conduz bem o calor e a eletricidade, podendo ser reduzido à folhas finas e estirados em fios. Não enferruja. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. Utilizado em esquadrias, portões e grades. Dispensando tratamentos especiais mesmo no litoral.

• Cromo: ou crômio (Cr) é um metal de transição, duro, frágil, de coloração cinza semelhante ao aço. É um metal muito resistente, maleável , inoxidável, muito resistente às temperaturas ambientes e à corrosão. O crômio foi empregado principalmente como corante em pinturas. No final do século XIX começou a ser utilizado como aditivo em aço. Atualmente, em torno de 85% do crômio consumido é utilizado em ligas metálicas.

Reações Químicas / Fatores de Agressão • Ação do Oxigênio: Os metais em sua grande maioria se oxidam ao ar em temperaturas variáveis, dependendo sempre de sua composição e agregação. Esta reação é exotérmica, isto, desprende o calor. Se o ar estiver úmido, o ataque é mais fácil. Exemplo: o ferro enferruja, e o cobre produz o azinhavre. • Ação da Água: A maioria dos metais possui a propriedade de se combinar facilmente com o oxigênio, e portanto com o que está também presente na água. Os metais preciosos (ouro, prata e os metais do grupo da platina) e o mercúrio não oxidam.

Beneficiamento dos Metais • Metalurgia: processo inicial do beneficiamento. Tendo como principal trabalho a fundição. A fundição pode ser: – dos minérios: para que os metais sejam separados destes – do próprio metal: para que seja convertido (ponto de fusão) ao um molde.

• Siderurgia: é a parte da metalurgia que trata do estudo e fabricação do ferro e suas ligas (aços). Nesta fase acabam sendo transformados em vários tipos de elementos construtivos: estruturais ou de revestimentos, como barras, chapas, fios, tubos, vigas, perfis, etc.

• Serralheria: Executa os seguintes trabalhos: forjar, serrar, rebitar, soldar, lixar e pintar. Geralmente estes trabalhos consistem em executar móveis, escadas, mezaninos e equipamentos variados.

• Tornearia Mecânica: trabalha com quase todos os metais e ligas existentes. Auxilia a mecânica geral elaborando engrenagem para máquinas em geral. São trabalhos mais delicados e de grande precisão. • Estamparia: Oficina que está preparada para estampar, isto é, dar uma determinada aparência e textura à superfície dos metais já transformados em chapas. Isto ocorre através de formas de aço, preparadas e ajustadas às prensas para imprimir o motivo desejado.

• Cromeação: Empregada especialmente em metalurgia em processos denominados eletrodeposição. Neste processo alguns óxidos e cromatos, do metal cromo, são usados como corantes. • Galvanização: Entre os processos de proteção já desenvolvidos , um dos mais antigos e bem sucedidos é a zincagem por imersão a quente, ou , como é mais conhecida, Galvanização a fogo. O termo galvanização (homenagem a Luigi Galvani, um dos primeiros cientistas interessados na eletricidade) foi adotado pois é a corrente galvânica que protege o aço.

• Anodização é o processo de criar uma película sobre certos metais por meio da imersão em um banho eletrolítico. É importante diferenciar dois tipos de anodização: a criação de uma “barreira de óxido”, que é possível em metais como o alumínio, nióbio, tântalo, titânio, tungstênio e zircônio, e o processo especialmente aplicado ao alumínio que, mediante o uso de um banho ácido, permite a criação de uma “camada porosa de óxido”, muito mais espessa que a outra. Esta camada pode ter os poros fechados, resultando no conhecido “alumínio anodizado”. Além do preto e do branco as cores mais utilizadas são os tons de grafite e os tons de bronze. A anodização é um dos tratamentos de superfície para metais menos agressivos ao meio ambiente. Seus efluentes são livres de solventes orgânicos e metais pesados.

Aluminio Anodizado

Perfis Estruturais A estrutura metálica sempre de aço possui unidades desenhadas e denominadas perfis. Estes são encaixados, aparafusados ou soldados para a construção de diferentes projetos. De espessura variável e secção definida conforme as letras do alfabeto. Os mais utilizados são: perfil I, perfil H, perfil U, perfil T e a cantoneira L, entre outros.