TCNOLOGIA MEC NICA AULA 01 PROF Elias Junior

TÉCNOLOGIA MEC NICA AULA: 01 PROF: Elias Junior.

TEM 68 h 1) Propriedade físico-químicas, mecânicas e tecnológicas dos materiais ferrosos e não ferrosos; 2) Propriedades físico-químicas, mecânicas e tecnológicas dos materiais plásticos; termoplásticos; 3) Cerâmicos e compósitos; 4) Tratamento termo-químico e termo-físico; 5) Aplicados a materiais metálicos; Ensaio não destrutivo.

Propriedade físico-química § propriedade físico-química é toda e qualquer propriedade da matéria. § Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e tenha massa. § A física moderna entende a matéria e a energia como dois aspectos de uma mesma natureza.

Propriedades fisico-químicas § Os metais ferrosos são ligas do ferro com carbono e outros elementos, tais como o silício, o manganês, o fósforo, o enxofre e outros. § Conforme a intensidade de carbono, as ligas de ferro e carbono se dividem em aço e ferro fundido. § O aço é uma liga que contém até 2% de carbono e o ferro fundido, quando o conteúdo de carbono é maior do que 2%.

metalurgia § É a ciência que trata da produção dos metais a partir dos minérios. § A extração dos metais dos minérios se realiza em usinas metalúrgicas

Matéria prima para obter ferro fundido § Os minérios de ferro são compostos naturais que contêm óxido de ferro e a chamada ganga. § A ganga se compõe basicamente de sílica, alumina, óxido de cálcio e óxido de magnésio

Ganga § Ganga são as impurezas contidas nos minérios. § Os principais tipos de ganga encontrados em minérios são micro-inclusões de Silício, Enxofre, Fósforo e Óxidos Globulares. § A ganga é responsável pela perda da qualidade do produto da exploração de minérios § Afeta nas propriedades mecânicas e químicas do minério. § Altera a sua ductibilidade e resistência

minérios de ferro industriais 1) A MAGNETITA (ou imã natural) contém ferro em forma de óxido ferroso férrico 2) O conteúdo de ferro nestes minérios oscila, na prática entre 45 a 70%. 3) O minério tem grande densidade e cor negra.

HEMATITA ou oligisto § É o óxido de ferro desidratado § Este minério contêm de 50 a 60% § § § de ferro É de cor avermelhado-anegrada. Quando dado forma em ornamentos é frequente chamado de diamante preto. Os depósitos de hematita cinzento são encontrados tipicamente nos lugares onde houve água parada ou fontes de água mineral quente.

LIMONITA § LIMONITA é o óxido de § § § ferro hidratado O minério contém de 20 a 60% de ferro Tem cor parda com diferentes matizes formados a partir da oxidação de minerais que contêm ferro.

SIDERITA § SIDERITA é a combinação do ácido carbônico com o ferro § O conteúdo de ferro neste mineral oscila, na prática entre 30 e 42%. § O minério tem uma cor gris com matizes de amarelo.

Alto forno e sua construção § O alto forno é uma instalação de ação contínua, cuja capacidade de produção é de até 2000 t de ferro fundido em 24 horas. § Os altos-fornos que utilizam coque têm uma altura de até 35 m, e os que empregam carvão vegetal, até 20 m.

Alto forno e sua construção § O alto-forno baseia-se no fato de que o silício indesejável e outras impurezas, são mais leves do que o ferro fundido, seu produto principal, designado por ferro gusa.

1. Fornalha Cowper 2. zona de derretimento 3. zona de redução de óxido ferroso 4. zona de redução de óxido férrico 5. zona de pré-aquecimento (garganta) 6. alimentação de minério, pedra calcária e coque siderúrgico 7. escapamento de gases 8. coluna de minério, coque e pedra calcária 9. remoção de escória 10. ferro-gusa 11. Chaminé para escoamento dos gases liberados

Método de conversores § O método de conversores para produzir aço, proposto pelo metalúrgico inglês H. Bessemer em 1855, consiste em soprar ar comprimido ao ferro fundido derramado em uma retorta especial chamada conversor.

Conversor

Método Thomas § O método foi proposto pelo inglês Thomas em 1878, § é utilizado para os ferros ricos em fósforo.

Método Martin § O método Martin, diferentemente do método de conversores, § Fornece a possibilidade de transformar em aço não só o ferro fundido (líquido, em blocos), mas também a sucata de todo gênero dos metais ferrosos (scrap) e peças de máquinas inúteis para a indústria.

ESTRUTURA METÁLICA CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS METAIS : § Constituição da Matéria – átomo § Fases da Matéria: Sólido, líquido e gasoso. § Natureza do átomo: Modelo de BOHR § Associação de átomos – Ligações (Iônica, covalente)

Ocorrência dos metais § Densidade: Peso por unidade de volume – g/cm 3 § Propriedades térmicas: Coeficiente linear de § § § dilatação térmica – cm/cm/ºC. Calor específico – cal/g/ºC. Energia Cal – para aumentar de 1ºC a temp. de 1 g de água. Propriedades eletromagnéticas – Condutibilidade elétrica Propriedades óticas – opacidade; refletibilidade Propriedades Químicas – Resistência à corrosão e resistência à oxidação.

PROPRIEDADES MEC NICAS E SUA DETERMINAÇÃO § Tensão: Intensidade de forças, correspondendo, portanto, à carga dividida pela seção transversal do corpo. (Kgf/mm 2) § Tensão de Tração – Na qual há uma tendência de separação do material em duas partes em relação ao plano de tensão. § Tensão de Compressão – Que é o inverso de tração, as partes do material adjacentes ao plano de tensão tendem a comprimir-se uma contra a outra.

PROPRIEDADES MEC NICAS E SUA DETERMINAÇÃO § DEFORMAÇÃO: É a mudança dimensional que se verifica no material como resultado da carga aplicada. § RESISTÊNCIA: É a carga ou tensão máxima suportada pelo material, dentro de determinadas condições, por exemplo, resistência elástica, resistência a carga máxima, resistência a ruptura. § DUCTIBILIDADE: Corresponde à capacidade de um material poder ser deformado apreciavelmente antes de romper. O aço de baixo teor carbono, por exemplo, é uma liga de grande ductibilidade

PROPRIEDADES MEC NICAS E SUA DETERMINAÇÃO § TENACIDADE: É a capacidade de um material de resistir à quebra. § É a quantidade de energia que um material pode adsorver antes de fracturar. § DEFORMAÇÃO PLÁSTICA: Ultrapassada a fase elástica ou o “limite elástico” do material sob deformação, este deformam-se permanentemente, dentro da chamada “fase plástica”

QUESTIONÁRIO 1 -Classifique os metais ferrosos. 2 - Como são divididas as ligas de ferro e carbono? 3 - Com relação ao percentual de carbono classifique o aço e o ferro fundido. 4 - O que é ganga? 5 - Quais as características da magnetita?

QUESTIONÁRIO 6 - Relacione os minérios de ferro industriais e as suas características. 7 - Quais os métodos utilizados para converter ferro fundido em aço? 8 - Qual a importância do calor específico? 9 - Qual a diferença entre a deformação plástica e elástica?