Os metais ferrosos são aqueles que possuem ferro como principal componente em sua composição. São amplamente utilizados na indústria devido às suas propriedades mecânicas, resistência e maleabilidade. Neste contexto, é importante conhecer a estrutura, tipos e características dos metais ferrosos para compreender melhor suas aplicações e propriedades. Este artigo irá explorar esses aspectos, destacando as principais informações sobre os metais ferrosos.
Conheça os diferentes tipos de metais ferrosos disponíveis no mercado atualmente.
Os metais ferrosos são aqueles que contêm ferro como principal elemento de ligação. Eles são amplamente utilizados na indústria devido às suas propriedades mecânicas e de resistência. Existem diferentes tipos de metais ferrosos disponíveis no mercado atualmente, cada um com características únicas.
Um dos tipos mais comuns de metais ferrosos é o ferro fundido, que é conhecido por sua boa capacidade de moldagem e resistência à compressão. Ele é frequentemente utilizado na fabricação de peças automotivas e utensílios domésticos.
Outro tipo de metal ferroso é o ferro forjado, que passa por um processo de forjamento para melhorar sua resistência e durabilidade. Ele é utilizado em aplicações que exigem alta resistência mecânica, como na fabricação de ferramentas e equipamentos industriais.
Além disso, o aço carbono é outro tipo popular de metal ferroso, conhecido por sua alta resistência e maleabilidade. Ele é amplamente utilizado na construção civil, na fabricação de estruturas metálicas e em aplicações que exigem resistência à corrosão.
É importante conhecer os diferentes tipos de metais ferrosos disponíveis no mercado para escolher o mais adequado para cada aplicação. Cada tipo de metal possui características específicas que devem ser consideradas para garantir o melhor desempenho e durabilidade do produto final.
Classificação dos metais ferrosos: entenda como são categorizados os diferentes tipos de materiais.
Os metais ferrosos são categorizados de acordo com suas propriedades e composições, facilitando a identificação e utilização dos diferentes tipos de materiais. A classificação dos metais ferrosos é essencial para diversos setores da indústria, como a metalurgia e a construção civil, pois cada tipo de metal possui características específicas que determinam suas aplicações e desempenho.
Os metais ferrosos são divididos em duas categorias principais: ferro fundido e aço. O ferro fundido é uma liga de ferro com teor de carbono acima de 2%, o que o torna mais quebradiço e menos maleável do que o aço. Já o aço é uma liga de ferro com teor de carbono abaixo de 2%, sendo mais resistente e maleável.
Além disso, os metais ferrosos também podem ser classificados de acordo com sua estrutura cristalina, como aços ferríticos, aços austeníticos e aços martensíticos. Cada tipo de estrutura cristalina confere propriedades específicas ao metal, como resistência à corrosão, resistência mecânica e facilidade de conformação.
Compreender as diferenças entre os diferentes tipos de metais ferrosos é essencial para garantir a qualidade e a eficiência dos produtos e estruturas fabricados com esses materiais.
Conheça os 5 principais metais utilizados na indústria e suas propriedades.
Os metais ferrosos são amplamente utilizados na indústria devido às suas propriedades únicas e versatilidade. Conheça os 5 principais metais utilizados e suas características:
Ferro: O ferro é um dos metais mais utilizados na indústria devido à sua alta resistência e maleabilidade. É amplamente utilizado na fabricação de estruturas metálicas, máquinas e equipamentos.
Aço: O aço é uma liga de ferro e carbono, com a adição de outros elementos. É conhecido por sua resistência e durabilidade, sendo utilizado na fabricação de automóveis, construções e utensílios domésticos.
Alumínio: O alumínio é um metal leve e resistente, amplamente utilizado na indústria aeroespacial, automotiva e de embalagens. É conhecido por sua resistência à corrosão e baixa densidade.
Cobre: O cobre é um metal conhecido por sua alta condutividade elétrica e térmica. É amplamente utilizado na fabricação de fios elétricos, tubulações e componentes eletrônicos.
Zinco: O zinco é um metal utilizado principalmente para revestimento e proteção contra a corrosão. É amplamente utilizado na fabricação de chapas, tubos e peças de automóveis.
Esses são os 5 principais metais utilizados na indústria, cada um com suas próprias propriedades e aplicações específicas. A escolha do metal adequado dependerá das necessidades do projeto e das características desejadas, como resistência, condutividade e durabilidade.
Diferenças entre metais ferrosos e não ferrosos: características, propriedades e aplicações distintas.
Os metais ferrosos são aqueles que contêm ferro em sua composição, enquanto os metais não ferrosos não possuem esse elemento. Essa diferença fundamental influencia as características, propriedades e aplicações desses materiais.
Os metais ferrosos são conhecidos por sua resistência e durabilidade, tornando-os ideais para aplicações que exigem alta resistência mecânica, como na construção de estruturas metálicas e na fabricação de ferramentas. Além disso, a capacidade de reter magnetismo é uma propriedade característica dos metais ferrosos, o que os torna essenciais em aplicações relacionadas à eletricidade e magnetismo.
Por outro lado, os metais não ferrosos são mais leves e possuem maior resistência à corrosão do que os metais ferrosos. Essas características tornam esses materiais adequados para aplicações em que a resistência à corrosão é crucial, como na fabricação de componentes para a indústria química e de equipamentos para ambientes marinhos.
Enquanto os metais ferrosos são conhecidos por sua resistência e durabilidade, os metais não ferrosos destacam-se pela leveza e resistência à corrosão.
Metais Ferrosos: Estrutura, Tipos, Características
Os metais ferrosos são aqueles contendo ferro (Fe), bem como pequenas quantidades de outros metais que são adicionados para dar certas propriedades benéficas para as suas ligas. Embora o ferro possa existir em vários estados de oxidação, +2 (ferroso) e +3 (férrico) são os mais comuns.
No entanto, o termo “ferroso” refere-se à presença de ferro, independentemente do seu estado de oxidação no material. O ferro é o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre, mas globalmente é o principal elemento terrestre. Portanto, metais ferrosos histórica e industrialmente participaram da evolução do homem.
Isso ocorreu devido à sua grande abundância e propriedades modificáveis. Esses metais ferrosos partem da extração de ferro de fontes mineralógicas, como: hematita (Fe 2 O 3 ), magnetita (Fe 3 O 4 ) e siderita (FeCO 3 ). Devido ao rendimento, esses óxidos são mais desejados no processamento de ferro.
A imagem acima mostra uma “língua de fogo” incandescente de ferro fundido. De todos os metais ferrosos, o mais importante consiste em uma liga de ferro com pequenas quantidades de carbono adicionado: aço.
Estrutura
Como o ferro é o principal componente dos metais ferrosos, suas estruturas consistem em deformações cristalinas de seu sólido puro.
Consequentemente, ligas ferrosas como o aço nada mais são do que a inclusão intersticial de outros átomos no arranjo cristalino do ferro.
O que é esse arranjo? O ferro forma alótropos (diferentes estruturas sólidas) de acordo com a temperatura em que é exposto, alterando suas propriedades magnéticas. Assim, à temperatura ambiente, apresenta um arranjo cco, também conhecido como alfa-ferro (o cubo à esquerda, imagem superior).
Por outro lado, em uma faixa de alta temperatura (912-1394 (ºC)), o arranjo ccp ou fcc se manifesta: o ferro-gama (o cubo à direita). Quando essa temperatura é excedida, o ferro retorna à forma cco para finalmente derreter.
Essa mudança na estrutura alfa-gama é conhecida como transformação de fase. A fase gama é capaz de “aprisionar” átomos de carbono, enquanto a fase alfa não é.
Assim, no caso do aço, sua estrutura pode ser visualizada como conjuntos de átomos de ferro ao redor de um átomo de carbono.
Assim, a estrutura dos metais ferrosos depende da distribuição de fases e átomos de ferro de outras espécies no sólido.
Características e propriedades
O ferro puro é um metal macio e muito dúctil, altamente sensível à corrosão e oxidação de fatores externos. No entanto, quando inclui proporções diferentes de outro metal ou carbono, adquire novos recursos e propriedades.
De fato, são essas mudanças que tornam os metais ferrosos úteis para inúmeras aplicações.
As ligas ferrosas são geralmente resistentes, duráveis e resistentes, com cores cinza brilhantes e propriedades magnéticas.
Exemplos
Ferro forjado ou doce
Tem um teor de carbono inferior a 0,03%. É prateado, oxida-se facilmente e racha-se internamente. Além disso, é dúctil e moldável, bom condutor de eletricidade e difícil de soldar.
É o tipo de metal ferroso que o homem usou pela primeira vez na fabricação de armas, utensílios e construções. Atualmente é usado em chapas, rebites, treliças, etc. Por ser um bom condutor elétrico, é usado no núcleo dos eletroímãs.
Ferro bruto ou ferro gusa
No produto inicial dos altos-fornos, ele contém 3-4% de carbono e vestígios de outros elementos, como silício, magnésio e fósforo. Seu principal uso é intervir na produção de outros metais ferrosos.
Ferro puro
É um metal branco-acinzentado com propriedades magnéticas. Apesar de sua dureza, é frágil e quebradiço. Seu ponto de fusão é alto (1500 ° C.) e oxida rapidamente.
É um bom condutor elétrico, por isso é usado em componentes elétricos e eletrônicos. Caso contrário, é de pouca utilidade.
Fundição ou ferro fundido (fundições)
Eles têm um alto teor de carbono (entre 1,76% e 6,67%). Eles são mais duros que o aço, mas mais frágeis. Derretem a uma temperatura mais baixa que o ferro puro, em torno de 1100 ° C.
Por ser moldável, peças de diferentes tamanhos e complexidade podem ser fabricadas com ele. Neste tipo de ferro, o ferro fundido cinza é usado para proporcionar estabilidade e moldabilidade.
Eles têm uma maior resistência à corrosão do que o aço. Além disso, eles são baratos e densos. Eles mostram fluidez a temperaturas relativamente baixas, sendo capazes de encher os moldes.
Eles também têm boas propriedades de compactação, mas são frágeis e quebram antes de dobrar, portanto, não funcionam para peças muito elaboradas.
Ferro cinzento
É o ferro fundido mais comum, com sua tonalidade cinza devido à presença de grafite. Possui uma concentração de carbono entre 2,5% e 4%; Além disso, contém 1-3% de silicone para estabilizar a grafite.
Apresenta muitos dos atributos do ferro fundido básico, sendo de alta fluidez. É inflexível e dobra pouco antes de quebrar.
Ferro dúctil
É adicionado carbono, na forma de granito esférico, a uma concentração entre 3,2% e 3,6%. A forma esférica da grafite oferece maior resistência ao impacto e maleabilidade do que o ferro cinza, o que permite seu uso em projetos detalhados e com arestas.
Aços
Teor de carbono entre 0,03% e 1,76%. Entre suas qualidades estão a dureza, resistência e resistência aos esforços físicos. Em geral eles oxidam facilmente. Eles são soldáveis e podem ser processados na forja ou mecanicamente.
Eles também têm maior dureza e menos fluidez do que o ferro fundido. Por esse motivo, eles precisam de altas temperaturas para fluir nos moldes.
Aço e suas aplicações
Existem vários tipos de aço, cada um com diferentes aplicações:
Aço carbono ou construção
A concentração de carbono pode variar, estabelecendo quatro formas: aço macio (0,25% carbono), aço semi-duro (0,35% de carbono), aço semi-duro (0,45% de carbono) e duro (0,5% )
É utilizado no desenvolvimento de ferramentas, lâminas de aço, veículos ferroviários, pregos, parafusos, carros e barcos.
Aço silício
Também chamado de aço elétrico ou aço magnético. Sua concentração de silício varia entre 1% e 5%, o Fe varia entre 95% e 99% e o carbono possui 0,5%.
Além disso, são adicionadas pequenas quantidades de manganês e alumínio. Possui grande dureza e alta resistência elétrica. É utilizado na fabricação de ímãs e transformadores elétricos.
Aço galvanizado
É revestido com uma cobertura de zinco que o protege da oxidação e corrosão. Portanto, é útil para a fabricação de peças e ferramentas de tubos.
Aço inoxidável
Possui uma composição de Cr (14-18%), Ni (7-9%), Fe (73-79%) e C (0,2%). É resistente à oxidação e corrosão. É usado na fabricação de talheres, bem como material de corte.
Aço manganês
Sua composição é Mn (10-18%), Fe (82-90%) e C (1,12%). É duro e resistente ao desgaste. É usado em trilhos de trem, cofres e armaduras.
Invar steel
Possui 36% de Ni, 64% de Fe e 0,5% de carbono. Possui baixo coeficiente de expansão. É usado na construção de escalas indicadoras; por exemplo: fitas métricas.
Referências
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química 8ª ed., CENGAGE Learning.
- Admin (19 de setembro de 2017). O que é ferro, de onde vem e quantos tipos de ferro existem? Recuperado em 22 de abril de 2018, de: termiser.com
- Wikipedia (2018). Ferro. Recuperado em 22 de abril de 2018, de: en.wikipedia.org
- Metais Propriedades Gerais Extração e classificação de metais. Recuperado em 22 de abril de 2018, de: edu.xunta.gal
- Jose Ferrer (Janeiro de 2018). Caracterização metalúrgica de materiais ferrosos e não ferreais. Recuperado em 22 de abril de 2018, de: steemit.com
- Ensaios, Reino Unido. (Novembro de 2013). Estruturas básicas de metais ferrosos. Recuperado em 22 de abril de 2018, de: ukessays.com
- Cdang. (7 de julho de 2011). Alfa de ferro e gama de ferro. [Figura]. Recuperado em 22 de abril de 2018, de: commons.wikimedia.org
- Włodi. (15 de junho de 2008). Tranças de aço inoxidável [Figura]. Recuperado em 22 de abril de 2018, de: commons.wikimedia.org