PROPRIEDADES E ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO

MATERIAIS METÁLICOS

DECORREM DA COMBINAÇÃO DE ELEMENTOS METÁLICOS  _{Alta conductibilidade elétrica e térmica}

Grande resistência mecânica, mas bastante deformáveis  _DUCTILIDADE

 _{Geralmente LIGADOS com outros elementos}

 _{CONSTRUÇÃO: Al, Pb, Zn, cobre, ferro fundido, aços}  _{PUROS OU EM MINÉRIOS}

PROPRIEDADES E ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO

DENSIDADE - MASSA ESPECÍFICA APARENTE

Al Zn Fe Aço Latã o

Ni Cu Pb Hg Pt

2,70 7,13 7,87 7,85 8,5 8,90 8,96 11,34 13,60 21,3

PROPRIEDADES TÉRMICAS E ELÉTRICAS

 _DILATAÇÃO

COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA LINEAR (α_L) Ferro fundido Aço Fe Cu Latão Al Pb

9 11,3 11,7 17 20 22,5 29 [x 10-6

em /o

C] (cerâmica-vidro ≅ 9.10-6

, concreto ≅ 13.10-6

)

∆

L/L =

α

∆

T

 _{CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS E ELÉTRICAS}

Material Conductibilidade térmica em (kcal.m)/(m2_.h.°_C)

Resistividade elétrica em Ω.m

Al – Ligas 200 30-48.10-9

Cu 390 16.10-9

Pb 35 182.10-9

Ag 448 15.10-9

Aço 50 100-700.10-9

Tijolo (cerâmica) 0,6 1-2.106

Concreto 1,5 1-2.106

Vidro 1,0 1012

Polietileno 0,25 1012_-1016

Madeira 0,1 2.106 _(7%)

-PROPRIEDADES MECÂNICAS

ENSAIO DE TRAÇÃO

σ = F/S0 ⇒ ∆L/L0 = [(L´ - L0)/L0]100

ESTRICÇÃO OU INSTABILIDADE PLÁSTICA: [(S0 - S)/S0)]100

CASO DOS AÇOS DOCES (%C < 0,3 %) E METAIS MOLES

- FASE OE (ZONA I)  _{FASE ELÁSTICA}

E: limite de elasticidade ou limite de proporcionalidade feH - FASE EE’ (ZONA II)  _{FASE PLÁSTICA DE ESCOAMENTO}

E´: limite de elasticidade convencional ou tensão de escoamento fy

- FASE E’M (ZONA III)  _{FASE PLÁSTICA DE ENCRUAMENTO} M: limite de resistência fu

- FASE MS (ZONA IV)  _{FASE DE ESTRICÇÃO} S: limite de ruptura

Observação: ductilidade - importância de especificar a base de medida

RESISTÊNCIA AO IMPACTO (CHOQUE)

RESISTÊNCIA QUE O METAL OPÕE À RUPTURA SOBRE AÇÃO DE UMA CARGA DINÂMICA

DUREZA

DUREZA BRINELL: MEDIDA DA LARGURA DE UMA MARCA (D) DEIXADA POR UMA ESFERA DE AÇO TEMPERADO DE DIÂMETRO D

DEPOIS DE APLICAÇÃO DE UMA CARGA ESTABELECIDA F.

MEDIDA DO NÚMERO DE DUREZA:

Material Dureza Brinell Aço, ferro fundido

Cobre, Alumínio (ligas duras) Cobre, Alumínio (ligas moles)

Chumbo

95-500 30-140 15-70 até 30

CORRELAÇÃO DIRETA ENTRE DUREZA E RESISTÊNCIA DENTRO DE UMA MESMA FAMÍLIA DE METAIS:

DOBRAMENTO

DOBRAMENTO DE UMA BARRA OU CHAPA EM TORNO DE UM PINO CILÍNDRICO ATÉ FICAREM PARALELOS ÀS DUAS PONTAS

_{A AMOSTRA NÃO DEVERÁ ROMPER OU FISSURAR}

FADIGA

SOLICITAÇÕES CÍCLICAS

⇓

A RESISTÊNCIA À RUPTURA CAI ABAIXO DO VALOR MEDIDO NO CASO DA APLICAÇÃO DE UMA CARGA ESTÁTICA

O DECRÉSCIMO DE RESISTÊNCIA É FUNÇÃO DO NÚMERO DE CICLOS E DO NÍVEL DAS TENSÕES

COMPORTAMENTO AO FOGO

Tensão (MPa)

Deformação (%)

PARA UMA ESTRUTURA OU UM ELEMENTO DE ESTRUTURA, É PRECISO CONHECER:

 _{A TEMPERATURA CRITICA ACIMA DA QUAL O ELEMENTO NÃO} PODE MAIS PREENCHER SUA FUNÇÃO  ₅₀₀ O

C PARA OS AÇOS

Tensão limite de escoamento (%)

Temperatura em oC

 _{O TEMPO NECESSÁRIO PARA QUE O ELEMENTO ATINJA A} TEMPERATURA CRITICA QUE DEPENDE:

(i) da relação entre a superfície exposta ao fluxo térmico e o volume de metal a ser aquecido por unidade de comprimento

PROTEÇÃO CONTRA O FOGO

 _{TÉCNICA CONSTRUTIVA ADEQUADA: subdivisão do edifício em} compartimentos resistentes ao fogo, espaços cercados por elementos de contorno (paredes, pisos, teto) com resistência mínima ao fogo

 _{RETARDAR O AQUECIMENTO DO METAL:} - Tinta intumescente

- Produtos projetados: fibras minerais, gesso, etc. - Produtos em placas: fibras minerais, gesso, etc.

Exemplo: Espessura da proteção (mm) p/ uma estabilidade ao fogo de:

Viga em I ½ h 1 h 1 h ½ 2 h

Proteção por fibras minerais projetadas 10 23 35 48

Por placas de gesso 10 20 35 48

PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO

 _{PROCESSOS DE MOLDAGEM DO LINGOTE PARA OBTENÇÃO DE} FIOS, BARRAS, PERFIS ESPECIAIS, CHAPAS, TUBOS, ETC.

(1) EXTRUSÃO

(2) LAMINAÇÃO (3) TREFILAÇÃO

(4) FUNDIÇÃO

(5) FORJAMENTO (6) ESTAMPAGEM

(7) SOLDAGEM: PARA JUNTAR AS PEÇAS

 _{POR PRESSÃO} ↓

Peças aquecidas até o estado pastoso e ao mesmo tempo são comprimidas entre si por compressão ou por martelamento

 _{EM DESUSO}

 _{POR FUSÃO (CALDEAMENTO)} ↓

Fusão local das peças ou fusão de um metal ou liga introduzido (metal de adição) entre as duas peças a soldar (metal de base)

* SOLDAGEM AUTOGENA

METAL DE ADIÇÃO ≅ METAL DE BASE

⇒ INTERPENETRAÇÃO DO METAL DE BASE COM A SOLDA

* BRASAGEM ↓

TEMP. FUSÃO METAL DE ADIÇÃO < TEMP. FUSÃO METAL DE BASE ↓

SOLDAGEM CAPILAR

BRASAGEM “SIMPLES”

TEMP. FUSÃO METAL DE ADIÇÃO < TEMP. FUSÃO METAL DE BASE + TEMP. FUSÃO METAL DE ADIÇÃO < 500 O

C BRASASOLDAGEM

TEMP. FUSÃO METAL DE ADIÇÃO < TEMP. FUSÃO METAL DE BASE + TEMP. FUSÃO METAL DE ADIÇÃO > 500 o

C * AÇOS LAMINADOS: soldagem autogena

* TUBOS DE COBRE:

- Brasagem “simples” (Ex.: liga chumbo-estanho) ou

- Brasasoldagem com solda forte (Ex.: ligas Ag-Zn-Cu-Cd, Cu-P, Cu-Zn) * TUBOS DE AÇO GALVANIZADO:

Processo misto de brasagem e soldagem autogena do zinco (Ex., solda á base de uma liga cobre-zinco - temperatura de fusão 370-400oC)

 _{O zinco se vaporiza em volta de 900}o

C  _PERIGO

CORROSÃO (OXIDAÇÃO)

TRANSFORMAÇÃO NÃO INTENCIONAL DE UMA METAL, A PARTIR DE SUAS SUPERFÍCIES EXPOSTAS, EM COMPOSTOS NÃO ADERENTES,

SOLÚVEIS OU DISPERSÁVEIS NO AMBIENTE EM QUE O METAL SE ENCONTRA

 _{RETORNO DO METAL À SUA FORMA MAIS ESTÁVEL EM} PRESENÇA DO OXIGÊNIO

Ex: FERRO  _{Fe2O3(H2O)n óxido férrico hidratado (ferrugem) que:}

- Tem maior volume em relação ao ferro metálico

- Não apresenta grande adesão e coesão com o ferro original - Se solta facilmente na forma de pó ou escamas

PROCESSO DA CORROSÃO ↓

O metal dá elétrons a alguma substância oxidante existente no meio ambiente (O, H, H2O, H2S, etc.) formando óxidos, hidróxidos, sais, etc.

TIPOS BÁSICOS DE CORROSÃO:

- CORROSÃO QUÍMICA: os elétrons perdidos pelo metal se combinam no mesmo lugar onde são produzidos

CORROSÃO QUÍMICA (OXIDAÇÃO SECA)

PROCESSO: AÇÃO DO OXIGÊNIO DO AR SOBRE UM METAL:

Metal dá elétrons segundo: M → M2+

+ 2e- cátion (anodo)

Oxigênio recebe elétrons segundo: O + 2e- → O

ânion (catodo)

M2+

+ O2- →

MO (óxido)

VELOCIDADE DE OXIDAÇÃO vai depender:

- da velocidade de reação metal-oxigênio

- da temperatura,

- da espessura e estrutura da "pele" de óxido

- ÓXIDOS QUE OCUPAM MENOS VOLUME do que o metal que deu

origem e que são frágeis, vão fissurar e partir deixando exposto o metal para outra ação do oxigênio

- ÓXIDOS QUE OCUPAM MAIS VOLUME do que o metal que deu origem

vão enrugar e afastar-se rapidamente, expondo o metal (Ex.: Fe)

- ÓXIDOS COM MESMO VOLUME do que o metal que deu origem

podem formar filmes que, se são aderentes, vão agir como barreira impedindo o prosseguimento da oxidação (Ex.: Al, Cr, Ni)

CORROSÃO ELETROQUÍMICA (CORROSÃO ÚMIDA)

OCORRE EM AMBIENTES ÚMIDOS (vapor de água)

PRINCIPAL AGENTE CAUSADOR: ELETRÓLITO Líquido condutor de eletricidade

(íons: sais, ácidos, bases e gases dissolvidos em água)

Ex.: dois eletrodos do mesmo metal

PILHAS GALVÂNICAS: 2 metais diferentes em contato

Aparece uma DIFERENÇA DE POTENCIAL:

Eletrodo de zinco: anodo - dissolução do metal (corrosão): Zn → Zn2+

+ 2e

-Eletrodo de cobre: catodo - não será dissolvido (passivação): Cu ← Cu2+

+ 2e

POTENCIAIS DE ELETRODOS:

2 METAIS DIFERENTES EM CONTATO + ELETRÓLITO: O DE MAIOR POTENCIAL (CATÓDICO) TENDE EM PROVOCAR A CORROSÃO DO

METAL DE MENOR POTENCIAL (ANÓDICO)

OBSERVAÇÕES:

 _{Velocidade de corrosão = f(diferença entre os potenciais)}  _{Potenciais de eletrodos = f(natureza do eletrólito)}

(1) CÉLULAS DE COMPOSIÇÃO: É QUANDO TEM DOIS METAIS DIFERENTES EM CONTATO

Chapa aço galvanizado com porca e parafuso de aço inoxidável ⇒

Corrosão do aço galvanizado

Solda de chumbo-estanho em torno de arame de cobre

⇒ Corrosão da solda

Tubo de cobre com tubo de aço galvanizado ⇒ Corrosão do aço

(2) CÉLULAS DE TENSÃO: SE FORMA ENTRE ZONAS DO MESMO METAL QUE SOFRERAM TENSÕES MECÂNICAS DIFERENTES

ÂNODO (CORROSÃO): NAS ZONAS TENSIONADAS

(3) CÉLULAS DE CONCENTRAÇÃO: OCORRE QUANDO HÁ UMA DIFERENÇA DE COMPOSIÇÃO LOCALIZADA NO PRÓPRIO ELETRÓLITO.

ÁREAS ONDE A CONCENTRAÇÃO SUPERFICIAL EM OXIGÊNIO É MENOR SOFRERÃO CORROSÃO E DISSOLUÇÃO ANÓDICA:

Reação catódica: 2H2O + O2 + 4e- → 4(OH)

-Reação anódica: M → Mn+

+ ne

-Exemplos:

PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO

Eliminação da corrosão só será possível com a ausência do eletrólito

 _{Eliminar a umidade: complicado !} MAS É POSSÍVEL MINIMIZAR A CORROSÃO

IMPEDIMENTO DE PARES GALVÂNICAS → Limitar os projetos a um só metal

REVESTIMENTOS PROTETORES

 _{Isolar o metal do eletrólito}

→ Camada protetora com materiais orgânicos (óleos, tintas, PVC, manta etc.)

Limitação: comportamento e durabilidade da camada em serviço

→ Camada protetora com metais: aplicada por imersão a quente ou por um processo eletroquímico

- COBRE, ESTANHO, NÍQUEL, MAS atenção aos arranhões:

- ZINCO: é a galvanização

→ Camada protetora com materiais cerâmicos (Ex.: esmaltes vítreos)

→ Passivação: formação de uma camada protetora de óxido na superfície do metal

PROTEÇÃO GALVÂNICA

 _{Uso dos próprios mecanismos da corrosão com finalidades} protetoras

→ Fornecer elétrons extras ao metal p/ torná-lo cátodo

(1) PROTEÇÃO POR ÂNODO DE SACRIFÍCIO (OU PROTEÇÃO CATÓDICA)

→ Criação de uma pilha “ligando” o metal que deve ser protegido com um metal de potencial eletroquímico inferior.

* AÇO GALVANIZADO OU ZINCADO: aço revestido por camada de zinco PROTEÇÃO MECÂNICA + PROTEÇÃO ELETROQUÍMICA

* OUTROS EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DO CONCEITO DE ÂNODO DE SACRIFÍCIO EM ENGENHARIA:

(2) PROTEÇÃO POR APLICAÇÃO DE UMA TENSÃO ELÉTRICA → Fornecer elétrons no metal que se torna cátodo

AMBIENTE E DESIGN

AMBIENTE: RESPONSÁVEL PELA FORMAÇÃO DO ELETRÓLITO

GRAU DE AGRESSIVIDADE AMBIENTE DE APLICAÇÃO

- AMBIENTES RURAIS E POUCO AGRESSIVOS (região pouca

industrializada): o ferro ao ar puro, mesmo úmido, terá uma baixa velocidade de corrosão.

- AMBIENTES POLUÍDOS (áreas urbanas e industrializadas): anidrido

sulfuroso (SO2), ácidos e alcalis, poeira se dissolvem na água formando

os íons do eletrólito.

- AMBIENTES MARINHOS: sais dissolvidos (NaCl): eletrólitos fortes.

DESIGN adequado pode evitar a exposição das peças a umidade e (ou) permitir que elas sequem rapidamente depois de molhadas.

Exemplos:

- MATERIAIS POROSOS (retentores de água) não devem entrar em contato com os metais

CORROSÃO DO AÇO NO CONCRETO

CORROSÃO DO FERRO EM PRESENÇA DE UM ELETRÓLITO:

No ânodo: 2Fe → 2Fe2+

+ 4e

-No cátodo: 4e

+ O2 + 2H2O → 4(OH)

-Perto da superfície: 2Fe2+

+ 4(OH)

→ 2Fe(OH)2

Hidróxido ferroso

Seguido por: 4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3.H2O + H2O

Hidróxido férrico (ferrugem)

PASSIVAÇÃO DO AÇO NO CONCRETO

→Eletrólito (água dos poros): altamente alcalina (pH = 12-13) →Deposição de um filme fino e aderente de óxido Fe3O4

→Proteção para o aço

CORROSÃO DO AÇO NO CONCRETO

→Quando a camada passivante de Fe3O4 é destruída

PROCESSO

→Carbonatação e (ou) cloretos formam uma “frente” (diminuindo a alcalinidade do cimento) que vai penetrando aos pouco o concreto até atingir a armadura:

→Criação das condições ideais para a corrosão do aço

→Formação da ferrugem (Fe2O3) que ocupa um volume entre 2 e 3 vezes maior do que o aço original.

→Criam-se tensões mecânicas de tração no concreto aliviadas pela formação de fissuras e fragmentação do concreto em volta do aço; estas fissuras vão aumentar a penetração de CO2 e dos cloretos e

acelerar a corrosão...

VELOCIDADE DE CORROSÃO DO AÇO NO CONCRETO depende de: - Grau de saturação do concreto

- Porosidade e permeabilidade = F(formulação, cura, tipo de cimento) - Taxa de CO2 no ambiente

VELOCIDADE DE CORROSÃO pode ser diminuída com: - Cobrimento adequado

- Formulação (pouzolanas, filler) e cura do concreto

- Adição de inibidores de corrosão (Ex: CaNO3 inibe a ação dos

cloretos)

- Uso de aço inox ou aço revestido por uma camada protetora (Ex.: revestimento epóxi, galvanização)

- Aplicação de uma camada protetora no concreto (Ex: tinta, reboco) - Proteção por aplicação de uma tensão elétrica

- Proteção por eletrodo de sacrifício

PRODUTOS SIDERÚRGICOS

FERRO E SUAS LIGAS (Fe-C) - ALTO MÓDULO DE ELASTICIDADE  _{grandes vãos}

- ALTA RESISTÊNCIA (tensão de escoamento) em relação ao peso - BOA DUCTILIDADE  _{conformação}

- BOA SOLDABILIDADE  _ligações

- “DURABILIDADE” quando devidamente protegido contra a corrosão

- puro ou em ligas vigas, trilhos, esquadrias, coberturas, painéis, grades...

- por seus compostos na indústria de tintas (pigmentos de óxido de ferro) - para reforçar outros materiais (Ex.: concreto armado)

ESTRUTURA DOS AÇOS

- Aço ultradoce 0,05 < % C < 0,15  _{Peças estruturais, pregos}

- Aço doce 0,15 < % C < 0,30  _{Peças estruturais, pregos}

- Aço semiduro 0,30 < % C < 0,60  _{Trilhos, peças forjadas}

- Aço duro 0,60 < % C < 0,75  _Ferramentas

- Aço superduro 0,75 < % C < 1,20  _Ferramentas

- Aço ao carbono 1,20 < % C < 1,70  _{Peças especiais}

AÇOS DE CONSTRUÇÃO  _{AÇOS DOCES}



RESERVA PLÁSTICA DE SEGURANÇA: graça à ductilidade do aço doce, as estruturas metálicas terão a faculdade de equilibrar as zonas de

tensões pela “adaptação plástica” sem risco de ruptura sem aviso

AÇO ESTRUTURAL TÍPICO (Ex.: ASTM A36):

σescoamento mínima 250 MPa

σresistência mínima 400-550 MPa

LIGAS DE AÇO

 _{Associação propositada (superficial ou profunda) do aço com outros}

elementos para modificar uma(s) característica(s) do aço original

TRATAMENTOS DOS AÇOS

 _{Modificar algumas características do metal ou anular tensões internas}

criadas durante a fabricação do produto

APLICAÇÕES DOS PRODUTOS SIDERÚRGICOS

PRODUTOS PLANOS FOLHAS METÁLICAS

# FOLHAS METÁLICAS: espessura entre 0,15 e 0,45 mm

# CHAPAS (CHAPAS PRETAS)

Grossas 6,00<mm<152 Finas (chapas ou bobinas) 0,30<mm< 6,00

# CHAPAS GALVANIZADAS E ELETROGALVANIZADAS

(1) CHAPAS GALVANIZADAS (A FOGO OU ZINCAGEM A QUENTE 460oC)

A DURABILIDADE é função da espessura da camada de Zn

(2) CHAPAS ELETROGALVANIZADAS (ELETROLISE)

_{Processo menos eficiente que a imersão a quente: 20-140 g/m}2

APLICAÇÕES: indústria automobilística, eletrodoméstico, coberturas, canais p/ condução, dutos e aparelhos p/ ar condicionado, etc.

TELHAS E PANEIS

CHAPAS GALVANIZADAS SIMPLES OU DUPLAS

PERFIS

AÇOS LAMINADOS, DOBRADOS OU SOLDADOS

_{Perfis ocos} _{Perfis laminados}

_{Vigas reconstituídas soldadas} _{Vigas I e U}

TUBOS E CONEXÕES

(1) TUBOS DE FERRO FUNDIDO MALEÁVEL (DÚCTIL)

- Com revestimento interno (tinta epóxi ou betuminosa, cimento) e externo (pintura antiferruginosa); podem ser galvanizados

- Ligações rosqueadas, de ponta e bolsa ou com flanges (a soldagem do ferro fundido é difícil)

Canalizações, adutoras de água; redes urbanas de distribuição de água potável; canalização de esgoto urbano;

(2) TUBOS DE AÇO PRETO E AÇO GALVANIZADO - Ligações rosqueadas ou soldáveis

- Canalizações, adutoras e subadutoras de água; redes urbanas de distribuição de água potável

 _{Corrosão do aço preto (prever revestimento de proteção)}

- Condução de vapor, ar comprimido, óleo, gás e fluidos não corrosivos - Eletrodutos (pode ser esmaltado para isolação elétrica)

- Aços galvanizados podem conduzir água quente mas T o

C < 60o C e sempre com material isolante externo

 _{RAIO DE CURVATURA DO DOBRAMENTO} 

- TUBOS ENTERRADOS  _{REVESTIMENTO EXTERNO DE PROTEÇÃO}

CONEXÕES: ROSQUEADAS OU SOLDÁVEIS

CONECTORES PARA MADEIRA (AÇO GALVANIZADO OU INOX)

Conectores de anel com pega denteada Chapa estampada (uso como tala lateral)

 

Exemplos de placas perfuradas para conexões pregadas

AÇOS PARA CONCRETO ARMADO

CLASSIFICAÇÃO

(1) DE ACORDO COM A APRESENTAÇÃO

* BARRAS: segmentos retos com comprimento entre 10 e 12 m; diâmetros em mm: 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40

* FIOS: elementos de diâmetro nominal < 12 mm; em rolos diâmetros em mm: 3,2; 4,5; 6,3; 8; 10; 12

(2) DE ACORDO COM O PROCESSO DE FABRICAÇÃO

* AÇOS DE DUREZA NATURAL laminados a quente que não sofrem tratamento após a laminação: acentuado patamar de escoamento

grandes deformações (10-15 %) boa soldabilidade

* AÇOS ENCRUADOS A FRIO: aços de dureza natural cuja resistência foi aumentada por tração (trefilação) ou por torção

AÇOS COM SALIÊNCIAS

(3) DE ACORDO COM AS CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS (EB-3)

“CA 24 A” “CA 50 B”

Categori a

Tensão de escoament

o mínima TE kgf/mm2

Tensão de ruptura

min. TR kgf/mm2

Alongamento em 10 ∅

mínimo

Dobramento: ∅ do pino (ângulo 180o₎

(1) (2)

Coeficien te de aderênci

a mín. η

Distintivo da categoria.

Cor (3) CA-24 24 1,5 TE 18 % 1∅ 2∅ 1,0 -CA-32 32 1,3 TE 14 % 2∅ 3∅ 1,0 verde CA-40 40 1,1 TE 10 % 3∅ 4∅ 1,2 vermelha CA-50 50 1,1 TE 8 % 4∅ 5∅ 1,5 branca CA-60 60 1,1 TE 7 % 5∅ 6∅ 1,8 azul (1): para barras com ∅ < 25 mm (2): para barras com ∅ ≥ 25 mm

(3): pintura numa extremidade das barras ou nas duas extremidades dos fios

ADERÊNCIA η  _{Relação de aderência do concreto ao aço,}

considerando-se η = 1 a aderência de uma barra perfeitamente lisa

η

= a

/a

IMPORTÂNCIA DA ADERÊNCIA ENTRE O AÇO E O CONCRETO

ARAMES E TELAS

ARAMES

 _{Finos fios de aço laminado, galvanizado ou não; 3 <} ∅ _{mm < 10}

ARAME RECOZIDO OU QUEIMADO:

 _{Arame destemperado usado para amarar as barras de armadura}

de concreto armado com ∅ de 1,65 mm e 1,24 mm

TELAS  _{Malhas fortes de arame; caracterizadas pela bitola do arame}

usado e pela abertura da malha

TELAS COM NÓS SOLDADOS usam geralmente os aços CA-50B (∅ > 10 mm) ou CA-60 (3 < ∅ mm < 9); paneis ou rolos:

EXEMPLO DE DESIGNAÇÃO PARA AÇO CA-60

- TELAS QUADRADAS: “Q 138”

“Q”: igual armadura nas duas direções

- TELAS LONGITUDINAIS: “L 159”

“L”: a armadura maior é no sentido da maior dimensão do painel

“159”: principal área de aço por metro linear

- TELAS TRANSVERSAIS: “T 92”

“T”: a armadura maior é no sentido da menor dimensão do painel

METAIS NÃO-FERROSOS

O emprego de metais não-ferrosos se restringe aos casos em que se necessita aproveitar alguma de suas propriedades características

- _{Resistência à corrosão} - _{Pequenas densidades}

- _{Propriedades elétricas e magnéticas} - _Fusibilidade

- _{Características especiais de resistência e ductilidade.}

ALUMÍNIO

- _{Boa resistência mecânica} - _{Bastante leve}

- _{“Não sofre corrosão”}

- _{Excelente aspecto estético}

- _{Pode ser infinitamente reciclado}

- _{Alto grau de reflexividade das radiações solares}

PROPRIEDADES - MASSA ESPECÍFICA ≅ 2,7 g/cm3

- MÓDULO DE ELASTICIDADE: 70 GPa

- RESISTÊNCIA À TRAÇÃO: 75 (puro) até 400 MPa (liga ou/e temperado) - “RESISTENTE À CORROSÃO”: ao ar livre, cobre-se imediatamente de uma camada de óxido que protege o núcleo.

- Alta CONDUCTIBILIDADE TÉRMICA E ELÉTRICA - COEFICIENTE DE EXPANSÃO TÉRMICA: 23.10-6

/o C-1

FABRICAÇÃO

MINÉRIO  _{BAUXITA (Al2O3)}

LAMINADOS: lâminas (espessura < 6 mm), chapas lisas, lavradas ou perfuradas:

EXTRUDADOS a quente (400 - 500oC): barras; tubos; perfis com formas mais complexas:

LIGAS

Ligar o alumínio com outros metais pode permitir um aumento da resistência mecânica, mas em contrapartida pode ocorrer uma diminuição da resistência a corrosão e condutividade elétrica.

TRATAMENTOS



MODIFICAR O ASPECTO DA SUPERFÍCIE E PROTEGER CONTRA CORROSÃO

ACABAMENTO MECÂNICO

 _{Para alterar a textura ou polimento liso inicial}

POLIMENTO QUÍMICO

 _{Para aumentar brilho e reflexão (antes da anodização)}

ELETRODEPOSIÇÃO

 _{Acabamento superficial com um metal mais nobre: cromo,}

níquel, cobre, zinco, prata ou ouro

ANODIZAÇÃO

 _{Processo que permite aumentar a espessura da camada natural}

Controlando o eletrólito, a anodização pode ser fosca ou brilhante ou (e) colorida usando sais (bronze, vinho, dourado, preto).

A ESPESSURA DA CAMADA ANODIZADA DEPENDE DO AMBIENTE DE EMPREGO

CLASSE AGRESSIVIDADE AMBIENTE CAMADA

A13 Média rural / urbano 11 a 15 µm A18 Alta marinho 16 a 20 µm A23 Altíssima industrial 21 a 25 µm

CUIDADOS COM A SUPERFÍCIE ANODIZADA

* EVITAR OS ATAQUES CORROSIVOS com ácido muriático, ácido oxálico, soda cáustica, cal, cimento e abrasivos como argamassa, gesso, poeiras, lixas, escovas de aço, etc.

* O MANUSEIO sempre em bancadas limpas e forradas, protegendo devidamente os perfis contra elementos pontiagudos do tipo chaves de fenda, estiletes, facas, etc.

* PARA MELHOR PROTEÇÃO DA SUPERFÍCIE E IMPEDIMENTO DOS ATAQUES FÍSICOS ou químicos é recomendável o uso de graxas inertes ou vaselina, filmes de polietileno removível ou sacos plásticos.

* A LIMPEZA deve ser feita sempre com pano macio, esponja ou algodão embebido em álcool ou detergente neutro diluídos em água morna.

 _{SOB HIPÓTESE ALGUMA USAR LAVAGEM ÁCIDA, ALCALINA OU}

EMPREGO

CABOS E FIOS PARA TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA, COBERTURAS, REVESTIMENTOS, ESQUADRIAS, GUARNIÇÕES,

ELEMENTOS DE LIGAÇÃO, LUMINÁRIAS, PERSIANAS, ETC.

PRECAUÇÕES:

- EVITAR CONTATO DIRETO COM OUTROS METAIS

 _{RISCO DE CORROSÃO}

- DOBRAGENS: GRANDES RAIOS DE CURVATURA

 _{RISCO DE FENDILHAMENTO}

(1) CHAPAS (6,5-140 mm) e LÂMINAS (0,3-6,5 mm) (2) ELEMENTOS DE LIGAÇÃO

(3) FOLHAS

(4) EXTRUDADOS

(5) FIOS E CABOS CONDUTORES (6) FUNDIDOS E FORJADOS (7) EM PÓ

COBRE E LIGAS

 _{O COBRE é normalmente usado em sua forma PURA}

 _{GRANDE VARIEDADE DE LIGAS (latões, bronzes)}

 _{Maior dureza, resistência a corrosão, resistência mecânica,}

usinabilidade ou obter uma cor especial p/ combinar com certas aplicações

 _{MINÉRIOS: calcosina e calcopirita (sulfatos), cuprita (óxido), etc.}

 _{ALGUMAS CARACTERÍSTICAS}

Cobre (99,95%) Latão 70Cu-30Zn Bronze 92Cu-8Sn Densidade g/cm3 _{8,94 8,53 8,80}

Mód. de elasticidade GPa 110 110 110 Tensão escoamento MPa 70 75 152 Limite de resistência MPa 220 300 380 Ductilidade % BM 50 mm 45 68 70 Coeficiente de Poisson 0,35 0,35 0,35 Conduct. Elét. (Ω-m)-1 ₁₀6 _{58 16 7,5} Conduct. térmica W/m-K 400 120 62 Coef. exp. térmica /o_C-1 ₁₀-6 _{16,5 20 18,2}

 _{COBRE PURO: boa resistência à corrosão no ar seco; no ar úmido e}

em presença de CO2, ele se reveste de uma camada de carbonato

 _{FABRICAÇÃO:}

 _{PRINCIPAIS EMPREGOS DO COBRE}

- Em INSTALAÇÕES ELÉTRICAS como condutor

- Em INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE (com isolamento) e fria, gás, refrigeração, ar condicionado, coberturas, redes de esgotos e pluviais...

Mas deve ser evitado o contato com outros metais (usar um isolamento)

- ELEMENTO DECORATIVO, PAREDES DIVISÓRIAS, TELHAS

PRINCIPAIS LIGAS DE COBRE * LATÕES: COBRE MAIS ENTRE 5 E 45 % DE ZINCO

Material dúctil e maleável;

 _{resistência e dureza mas}  _{conductividade térmica e elétrica}

FERRAGENS: TORNEIRAS, TUBOS, FECHADURAS, ETC.

* BRONZES: COBRE MAIS ENTRE 5 E 20 % DE ESTANHO

 _{tensão limite de escoamento e resistência}

Boa resistência à corrosão.

FERRAGENS (TUBOS FLEXÍVEIS, TORNEIRAS, BUCHAS), VÁLVULAS, ORNATOS, ETC.

ZINCO

 _{MINÉRIOS: blende (sulfato), calamina (silicato) e smithsonita (carbonato)}

 _{DENSIDADE 7,2 g/cm3}

 _{LIM. RESISTÊNCIA TRAÇÃO 170 MPa}

 _{LIM. ELASTICIDADE 25 MPa}

 _{No ar úmido se forma uma camada de óxido que protege o metal, mas}

atacado por ácidos

 _{Usado para PROTEGER OUTROS METAIS}  _{GALVANIZAÇÃO}  _{Chapas lisas ou onduladas (revestimento de cobertura)}

 _{Calhas e tubos condutores de fluidos}

CHUMBO

 _{PRINCIPAL MINÉRIO: sulfeto de chumbo (galena)}

 _{É o MAIS MOLE DOS METAIS PESADOS DENSIDADE 11,3 g/cm3}

 _{LIM. RESISTÊNCIA TRAÇÃO 14 MPa}

 _{LIM. ELASTICIDADE 4 MPa}

 _{MODULO DE ELASTICIDADE 17 GPa}  _{DUREZA muito baixa}

 _{ALTA RESISTÊNCIA À CORROSÃO: forma uma camada protetora de}

hidrocarboneto de chumbo MAS ALTAMENTE TÓXICO

 _{Tubos e artefatos para canalizações mas não usar em canalizações}

para água corrente devido à toxicidade do hidrocarboneto de chumbo

 _{ABSORVENTE DE CHOQUE, VIBRAÇÕES E DE RAIOS-X}

ESTANHO

 _{PRINCIPAL MINÉRIO: CASSITERITA}  _{DENSIDADE 7,3 g/cm}3

 _{Usado p/ formar ligas, p/ proteção superficial de outros metais e na}

composição da solda de encanador (2/3 Pb - 1/3 Sn) que funde a 240o

C

TITÁNIO

 _{DENSIDADE 4,5 g/cm3}

 _{LIMITE DE RESISTÊNCIA 330 MPa;}

 _{LIMITE DE ESCOAMENTO 240 MPa}

 _{MÓDULO DE ELASTICIDADE 107 GPa;}

 _{DUCTILIDADE 30 %}

 _{ALTA RESISTÊNCIA À CORROSÃO MAS SOLDAGEM DIFÍCIL}