Ligas Ferrosas: Características, Propriedades, Exemplos

As ligas de ferro são combinações essencialmente homogéneos de ferro que é adicionado de carbono.

Dos metais mais comumente usados, principalmente ligas, são: Ferro (Fe), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Zinco (Zn), Alumínio (Al), Titânio (Ti), Níquel (Ni), Cobalto (Co ), Manganês (Mn), estanho (Sn), magnésio (Mg), chumbo (Pb) e molibdênio (Mo).

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Os metais e suas ligas são classificados em 2 grupos: (1) ferrosos, aqueles baseados em ferro e (2) não ferrosos, todos os outros.

Características das ligas ferrosas

Ligas com menos de 2% de carbono (C) são classificadas como aços, enquanto aquelas com mais de 2% de C são conhecidas como ferro fundido ou ferro fundido.

Nas peças fundidas, como o nome indica, o ferro fundido é produzido principalmente como peças fundidas. Por outro lado, os aços são produzidos principalmente como produtos deformados e modelados após a moldagem.

No ferro fundido, a forma preferida de carbono é a grafite elementar, enquanto nos aços o carbono é normalmente encontrado em combinação com outros elementos metálicos.

Usos de ligas ferrosas

A indústria do aço é dividida em várias filiais, dependendo do seu uso:

– Aços para carvão comum, utilizados principalmente na construção de edifícios e equipamentos de engenharia.

– Aços inoxidáveis, para partes de máquinas, talheres ou instrumentos médicos.

– Aços ferramenta, aos quais são adicionados outros compostos para torná-los mais resistentes.

Efeitos dos elementos de liga nas ligas de ferro

A influência dos elementos de liga nas ligas ferrosas depende do tipo de elemento que é combinado.

– O carvão é o principal elemento de endurecimento.

– O manganês contribui para a resistência e a dureza e remove o excesso de sulfeto para aumentar seu trabalho a quente.

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– O silício é um desoxidante principal.

– Alumínio é usado para finalizar a reação de desoxidação.

– O fósforo é principalmente uma impureza, diminui a resistência e a ductilidade.

– O enxofre só funciona para aumentar a usinabilidade, mas na maioria dos casos é tão indesejado quanto o fósforo.

– O cobre é adicionado para aumentar a resistência à corrosão atmosférica.

– O cobalto aumenta a dureza e melhora a consistência no corte do material, proporcionando estabilidade das propriedades a altas temperaturas.

– O níquel é adicionado para aumentar a resistência à tração.

– O tungstênio fornece alta tenacidade, resistência à corrosão e altas temperaturas.

Geralmente, uma combinação de 2 ou mais elementos de liga confere melhores propriedades do que separadamente.

Os aços Cr-Ni desenvolvem boas propriedades de endurecimento com excelente ductilidade, enquanto os aços Cr-Ni-Mo desenvolvem endurecimento ainda melhor, mas com uma ligeira diminuição na ductilidade.

Para indústrias químicas em que um processo de troca térmica é estritamente necessário, é obrigatório o uso de equipamentos que cumpram essa função.

Os equipamentos mais utilizados são trocadores de tubo duplo ou tubo e casca. O material dos tubos é feito principalmente de aço carbono comum, devido ao baixo custo no mercado e à sua alta condutividade térmica para transportar calor.

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Propriedades de algumas ligas ferrosas
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Comportamento de ductilidade de uma liga ferrosa com base na porcentagem de carbono

Referências bibliográficas

  1. Propriedades dos materiais. [Documento online]. Disponível em: materials23.blogspot.com
  2. Ligas [Documento online]. Disponível em: en.wikipedia.org. Recuperado em 8 de dezembro de 2017.
  3. Guanipa, V. (2011) Seleção de materiais de engenharia. (Segunda edição). Venezuela Universidade de Carabobo.
  4. Incropera, F. (1999). Fundamentos da transferência de calor. (Sexta edição). México Editorial Pretince Hall Hispanoamericana SA

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