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Classes dos materiais

Curso: Metalomecânica

Disciplina: Tecnologias e Processos

Ano Lectivo.2015/2016

Realizado por: Diogo Costa e

Bernardo Nunes

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ÍndiceIntrodução....................................................................................................................................3

Metais..........................................................................................................................................4

Metais Ferrosos........................................................................................................................4

Materiais não ferrosos.............................................................................................................5

Vantagens e desvantagens.......................................................................................................6

Aços..........................................................................................................................................7

Ligas.........................................................................................................................................7

Tratamentos Térmicos.................................................................................................................8

Recozido...................................................................................................................................8

Têmpera...................................................................................................................................8

Revenido..................................................................................................................................8

Matérias cerâmicos......................................................................................................................9

Matérias poliémicos...................................................................................................................10

Vantagens e Desvantagens.....................................................................................................11

Matérias compósitos..................................................................................................................12

Material matriz.......................................................................................................................12

Materiais reforços..................................................................................................................13

Vantagens e Desvantagens.....................................................................................................14

Fibra de vidro.........................................................................................................................14

Fibra aramida.........................................................................................................................14

Fibra de carbono....................................................................................................................14

Conclusão...................................................................................................................................16

Webgrafia...................................................................................................................................17

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Introdução

Neste trabalho iremos falar sobre os materiais metálicos, cerâmicos e poliémicos, as suas propriedades e os pontos de aplicação na industria.

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Metais

Os materiais metálicos são matérias inorgânicos compostas por um ou mais elementos, dentro dos materiais metálicos temos os metais ferrosos e não ferrosos.

Metais Ferrosos

Esses metais são ligas de ferro e carbono, que podem ainda apresentar na sua composição elementos como fósforo, manganês, silício, cobre, enxofre, entre outros. Ao rigor, possuem uma percentagem de ferro superior a 90%, daí a denominação de metais ferrosos, uma percentagem máxima de carbono de 5%, com os demais elementos aparecendo em percentagens relativamente reduzidas.

Pontos de aplicação:

-Blocos de pistons de motores

-Componentes de auto resistência

-Peças que trabalhão sob pressão

Propriedades:

-Condução da eletricidade

-Condução de calor

-Densidade elevada

-Ponto de fusão elevado

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Materiais não ferrosos

São todos os metais, com exceção do ferro, utilizados na construção mecânica (cobre; estanho; zinco; chumbo; platina; alumínio; magnésio; titânio). Possuem as mais diversas utilizações, pois podem substituir materiais os ferrosos em várias aplicações e nem sempre podem ser substituídos pelos ferrosos. 

Pontos de aplicações:

-Aeroespacial

-Aeronáutica

-Equipamentos para industria

Propriedades:

-Condução da eletricidade

-Condução de calor

-Densidade elevada

-Ponto de fusão elevado

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Vantagens e desvantagens

Vantagens:

-Resistente a Queimadas e a corrosão;

-Elevadas margens de segurança a pressões;

-Elevada resistência Mecânica;

Desvantagens:

-Maior peso comparativo;

-Elevada condutividade térmica;

-Menor facilidade de manuseio;

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Aços

O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. O carbono é um material muito usado nas ligas de ferro, porém varia com o uso de outros elementos como: magnésio, cromo, vanádio e tungstênio. Sendo que estes mesmos elementos atribuem diferentes propriedades. O aço pode ser classificado da seguinte maneira:

Quantidade de carbono em percentagem Composição química Quanto à constituição microestrutura Quanto à sua aplicação

Ligas

Ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que contêm dois ou mais elementos químicos sendo que pelo menos um deles é metal.

Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial

Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) e de metais e não-metais (carbono), (fósforo).

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Tratamentos Térmicos Os tratamentos térmicos empregados em metais ou ligas metálicas, são definidos como qualquer conjunto de operações de aquecimento e resfriamento, sob condições controladas de temperatura, tempo, atmosfera e velocidade de resfriamento, com o objetivo de alterar suas propriedades ou conferir-lhes características pré-determinadas.

Recozido Aplicado, normalmente, para aços hipoeutetóides, que são aços com menos de 0,5%C. O objetivo é diminuir a resistência mecânica do aço e aumentar a sua ductilidade. Os aços são recozidos para aumentar a capacidade de deformação a frio, bem como aumentar a maquinalidade.

TêmperaA têmpera é constituída por três fases: 0 aquecimento, o estágio á temperatura de tempera e o arrefecimento. Com o aquecimento pretende-se a austenitização completa da massa do aço para com o arrefecimento conveniente . A transformar em martensite.

Revenido

O revenido deve ser efetuado imediatamente a seguir à têmpera, consiste no aquecimento a uma temperatura inferior ao ponto crítico Ac1 no estágio a essa temperatura e posteriormente arrefecer.O arrefecimento é normalmente efetuado no ar calmo, embora em certos tipos de aço se faça no óleo ou na água. Efeitos:

-Diminuição da resistência -Diminuição do limite elástico -Diminuição da dureza. -Aumento do alongamento. -Aumento da resistência ao choque

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Matérias cerâmicos

Materiais cerâmicos são compostos químicos e soluções que evolvem elementos metálicos e não-metálicos, devido a variedade de propriedades mecânicas e físicas permite varias aplicações tais como:

-Tijolos

-Louças

-Dispositivos eletrónicos

-Componentes aeroespaciais

Propriedades dos materiais cerâmicos:

-Alta dureza

-Alta frangibilidade

-Estritura cristalina complexa

-Elevado ponto de fusão

-Bom isolante térmico e elétrico

-Matéria-prima prima de custo relativamente baixo

Vantagens:

-Capacidade de operação em altas temperaturas

-Alta dureza

-Alta resistência ao desgaste

-Baixo custo

Desvantagens:

-Elevado custo

-Frágeis

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Matérias poliémicos

Materiais poliémicos dividem-se em dois tipos que são os orgânicos que são encontrados na natureza e os inorgânicos que são criados pelo ser humano. Sendo que a maior parte dos polímeros são derivados de petroleio.

Orgânicos

Inorgânicos

Propriedades dos materiais poliémicos:

-Baixo custo

-Baixa densidade

-Baixa reatividade

-Alta resistência elétrica

-Baixa condutividade elétrica

Pontos de aplicação:

-Aeroespacial (estabilidade térmica)

-Engenharia (substituição de materiais)

-Eletrónica (Baterias)

-Polímeros não inflamáveis (construção civil)

Naturais: Celulose; Biopolímeros;

Sintéticos: Borracha; Plásticos; Fibras

Naturais: Argila; Areia;

Sintéticos: Fibras; Borrachas;

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Vantagens e Desvantagens

Vantagens

-Alta resistência à corrosão

-Baixa condutividade térmica

-Facilidade de fabricação e manuseio

Desvantagens

-Baixa resistência à temperatura

-Baixa resistência mecânica

-Alto coeficiente de dilatação

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Matérias compósitos

Materiais compósitos possuem pelo menos dois componentes ou duas fases, com propriedades físicas e químicas nitidamente distintas em sua composição. Separadamente, os constituintes do compósito mantêm suas características, misturados, formam um composto com propriedades impossíveis de se obter só com um deles.

Os materiais que podem compor um material compósito podem ser classificados em dois tipos: matriz e reforço.

Material matriz 

É o que confere estrutura ao material compósito, preenchendo os espaços vazios que ficam entre os materiais reforços e mantendo-os em suas posições relativas.

-Matriz Polimérica

-Matriz Metálica

-Matriz Cerâmica

Propriedades do material matriz:

-Alguma ductilidade (em geral pequena)

-Elevado custo.

-Difícil utilização.

-Baixa resistência.

-Condutividade térmica e elétrica.

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Materiais reforços

São os que realçam as propriedades mecânicas, eletromagnéticas ou químicas do material compósito como um todo.

-Fibra de vidro

-Grafite

-Fibra de carbono

-Fibra de basalto

-Fibra de titânio

-Fibras Metálicas

-Madeira (serradura)

Propriedades dos materiais reforços:

-Elevada resistência

-Elevada rigidez

Pontos de aplicação:

-Aeronáutico.

-Aeroespacial.

-Construção de carros.

-Capacetes.

-Coletes à prova de balas.

-Pás (rotores de helicópteros e hélices propulsoras de aviões).

-Bicicletas (carbono).

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Vantagens e Desvantagens

Fibra de vidroVantagens

-Elevada resistência química

-Elevada resistência ao fogo

-Elevada resistência à tracção e compressão

Desvantagens

-Sensibilidade a temperaturas elevadas

-Baixa resistência à fadiga

-Módulo de elasticidade reduzido;

Fibra aramidaVantagens

-Elevada resistência à tração.

-Elevada resistência ao impacto.

-Baixa condutividade eléctrica.

Desvantagens

-Baixas resistência à compressão.

-Elevada absorção de humidade

-Elevada durabilidade

Fibra de carbonoVantagens

-Elevada condutibilidade elétrica

-Elevada estabilidade dimensional;

-Elevada resistência à tração

Desvantagens

-Baixa resistência à compressão

-Reduzida resistência ao impacto

-Elevada condutibilidade térmica

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Conclusão

Com este trabalho podemos aprender mais materiais metálicos que se divide em ferrosos e não-ferrosos, cerâmicos que são compostos químicos e soluções e poliémicos que tem os orgânicos e inorgânicos, as suas propriedades e os pontos de aplicação na industria.

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Webgrafia

-wikipedia

-Sebenta