Metais

Teoria Completa

E aí, tudo bem?

Neste capítulo vamos aprender sobre o que são os materiais metálicos. Já observaram que ao nosso redor muito dos objetos, são feitos de materiais metálicos?

Para entender o por que esses materiais tem tantass aplicações, bora entender o que eles são?!

Classificações dos materiais metálicos

Temos diferentes tipos de materiais metálicos o que comprova os 70 metais localizados na tabela periódica. Os metais podem se combinar com outros para formarem as ligas metálicas que melhoram suas propriedades.

Bora entender as classificações dos metais????

Os metais são classificados em ferrosos e não ferrosos:

  • Ferrosos: quando o principal elemento na liga é o ferro. Exemplo: aço e ferros fundidos
  • Não ferrosos: outros elementos diferentemente do ferro. Exemplo: Alumínio, cobre, zinco e outros.

Os materiais ferrosos se classificam em:

  • Aço carbono: classificados em baixo carbono (0,05%-0,3%), médio carbono (0,3%-0,7%) e alto carbono (0,7%-2%).
  • Aço ligado: podendo ser aço de baixa liga (>5%), aço de média liga (5%-10%) e alta liga (

Importante frisar que ambos os materiais apresentam teor máximo de 2% de carbono.

  • Ferros fundidos: apresentam teores de carbono que variam de 2 a 4%.
  • Características dos materiais metálicos

    Você já pegou em um cabo de panela de alumínio com ela quente e queimou as mãos? Ou repararam que em algumas panelas o cabo é revestido? Isso ocorre porque umas das características dos materiais metálicos é conduzir calor.

    E porque isso ocorre???

     Devido aos metais apresentarem elétrons livres, mas o que são elétrons livres, vamos relembrar? Os metais possuem ligações fracas na última camada de valência, então ao ser aquecido o calor gera energia para a movimentação dos elétrons.

    Mas continuando com a ideia dos metais apresentarem elétrons livres, essa característica influencia em uma outra propriedade característica do material, a condução de eletricidade. Isso justifica o fato de usarem fios de cobre nas instalações elétricas. Esses elétrons são deslocados rapidamente, quase na velocidade de uma McLaren, quando submetidos a uma voltagem externa, gerando então nossa famosa corrente elétrica.

    Antigamente os carros eram fabricados de materiais metálicos, como por exemplo: maverick, opala e entre outros. Mas e atualmente? Porque os carros são feitos de materiais poliméricos?

    Devido a densidade do metal!!! Os metais apresentam estruturas compactas favorecendo o aumento da densidade quando comparado ao material polimérico por exemplo. No caso dos carros, estes se tornaram mais leves, favorecendo a economia de combustível por exemplo.

    Técnicas de conformação mecânica

    Os materiais podem serem conformados, ou seja, adquirir um tamanho e design desejado, através dos seguintes processos: laminação, extrusão e estiramento.

    Vamos diferencia-los????

  • Laminação: é um dos processos mais usuais, e é basicamente esmagar a peça entre dois rolos, reduzindo a espessura devido à forca aplicada. Peças obtidas: chapas e etc.
  • Extrusão: a barra metálica é empurrada contra um orifício presente na matriz e apresenta a forma deste orifício. Assim quando forçamos a saída da pasta de dente pelo tubo. Peças obtidas: barras, tubos e entre outros.
  • Estiramento: Imagine você e seu amigo tracionando um elástico, cada um segurando em uma ponta, o elástico começa a ser alongado e sua espessura reduzida, o mesmo ocorre com o metal, ocorrendo o estiramento do material.
  • Técnicas diversas

    Há diversas técnicas para a obtenção do material: metalurgia do pó, soldagem e usinagem.

  • Metalurgia do pó: como o próprio nome diz é uma técnica que utiliza um ou vários tipos de metais em forma de pó. Vamos imaginar fazendo aquele pãozinho francês.... deeliciaaa ... a farinha de trigo e o fermento será nossos metais em pó, onde estes devem ser misturados, após a misturas esses devem ser compactados (assim como sovamos a massa do pão e compactamos para deixar no formato do pão), após a mistura dos metais estes são sinterizados, ou seja, aquecidos para produzir ligações entre os metais, gerando então a resistência mecânica (assim quando assamos o pãozinho para termos o alimento final).
  • Soldagem: essa técnica é muito empregada para “colar” duas ou mais peças metálicas, podendo ser utilizados materiais diferentes. E essa “cola”, pode ser feita por maçarico, raio laser e entre outros.
  • Usinagem: forma de fabricação utilizada para criar objetos metálicos. A peça metálica é cortada para modificar a aparência e forma de um produto. Métodos mais eficazes de se criar peças finas, objetos com detalhes. Exemplo de objetos: parafusos de aço, ferramentas manuais e etc.

Expandir

Exercício Resolvido #1

Elaboração própria

Ao tomarmos banho de sol usando a aliança de ouro, percebemos que com o tempo de exposição, tem-se a sensação de aquecimento no dedo. Determine porque isso ocorre:

  1. Ligação metálica do anel de ouro.
  2. Passagem de calor do dedo para o anel.
  3. Passagem de elétrons do dedo para o anel.
  4. Temperatura elevada do dedo.
  5. Passagem de calor do ouro para o dedo.
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Passo 1

O anel exposto ao sol “aqueceu” com o calor do mesmo, então devemos refletir o porquê do dedo sentir esta temperatura do anel que foi alterada com o calor do sol.

Passo 2

Os metais por apresentarem elétrons livres é bom condutor de calor, então ao ser aquecido ele transferiu a temperatura do anel para o dedo.

Resposta

Alternativa E

Exercício Resolvido #2

Elaboração própria

Dos métodos abaixo, determine quais são utilizados para produzir o produto final a seguir:

  1. Laminação
  2. Estiramento
  3. Extrusão
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Passo 1

Primeiramente temos que analisar o produto representado na imagem.

Passo 2

Observa-se que estamos tratando de um perfil metálico muito utilizado pelo setor da construção civil. Então temos que observar a geometria do produto. É um perfil continuo com geometria simples.

Passo 3

Para ser considerado o processo de laminação, o produto final deveria ser uma chapa, ou folhas metálicas, o que não é nosso caso.

O estiramento obteríamos um produto com espessura reduzida devido a tração empregada no processo.

Então “sobra” a extrusão, que conseguimos obter um produto continuo, com uma certa geometria e um bom acabamento superficial.

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #3

Elaboração própria

Qual técnica é empregada para a produção do parafuso abaixo:

  1. Soldagem
  2. Usinagem
  3. Metalurgia do pó
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Passo 1

Relembrando conceitos:

Soldagem é utilizada para a união de peças metálicas

Passo 2

A usinagem é utilizada para a fabricação de peças metálicas, onde é cortada para obter o produto desejado.

Passo 3

A metalurgia do pó é a forma de obtenção de um elemento metálico a partir do pó de diferentes metais.

Resposta

Alternativa B

Exercício Resolvido #4

https://resolvamais.com.br/questoes-de-concurso/130129/processos_de_fabricacao-exercicios-exercicio_46

A ____________ é uma técnica de conformação mecânica que incide na entrada de um elemento dentre os cilindros que rotacionam na mesma rapidez, mas em sentidos contrários. Assim o elemento apresenta o corpo com um tamanho maior do que a distância entre a superfície lateral dos cilindros, ele passa uma deformação plástica que deriva do (a) _____________ de sua seção transversal e no (a) _____________ de seu comprimento e largura.

  1. Laminação, redução, redução.
  2. Extrusão, aumento, aumento.
  3. Laminação, redução, aumento.
  4. Estiramento, aumento, redução.
  5. Estiramento, redução, aumento.
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Passo 1

A primeira lacuna deve ser preenchida com o processo de laminação, pois este processo consiste na passagem de um elemento metálico entre dois rolos.

Passo 2

Onde ocorre a redução da seção transversal devido à pressão dos rolos no elemento metálico. Favorecendo o aumento do comprimento e espessura do material.

Resposta

Alternativa C

Exercício Resolvido #5

Adaptado de: https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/questoes/30d1020c-33

Avalie as afirmativas abaixo, referentes ao processo de extrusão, assinalando “V" para as VERDADEIRAS e “F" para FALSAS.

(  ) A extrusão é um processo de conformação plástica que consiste na passagem de uma barra metálica contra a matriz da extrusora.(   ) Os produtos obtidos através deste processo são elementos com geometrias complexas e bom acabamento (   ) A extrusão é um processo de conformação elástica que consiste na passagem de uma barra metálica contra a matriz da extrusora.

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Passo 1

A primeira afirmação está correta.

Passo 2

A principal característica dos objetos extrudado é obter uma geometria simples e continua, sendo muito usual para largas produções.

Passo 3

A extrusão é um processo de conformação plástica, pois a temperatura utilizada no processo favorece par a transição da deformação elástica para a plástica.

Resposta

VFF

Exercício Resolvido #6

Elaboração própria

O processo de conformação mecânica, usado para reduzir as dimensões na secção transversal, devido a tensão de tração é denominado:

  1. Estiramento
  2. Extrusão;
  3. Laminação;
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Passo 1

Estiramento é uma técnica de processamento que reduz as dimensões transversais dos materiais através da tração.

Passo 2

A extrusão é um processo por onde é introduzida um tarugo metálico que é empurrado contra a matriz apresentando a dimensão da mesma.

Passo 3

Processo que consiste em prensar um elemento metálico entre dois rolos, reduzindo-se a espessura.

Resposta

A

Exercício Resolvido #7

Elaboração própria

Em relação aos materiais ferrosos marque V (verdadeiro) ou F (falso):

( ) Aço médio carbono contém um teor de 0,7%-2% de carbono

( ) Aço de média liga carbono contém teores de liga entre (3%-5%)

( ) Os aços carbonos podem ser classificados em: baixo, médio e alto carbono

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Passo 1

Conforme a primeira afirmação, podemos relembrar que o aço de médio carbono apresenta um teor de 0,3%-0,7%

Passo 2

Conforme a segunda afirmação o aço de média liga apresenta teores entre 5%-10%

Passo 3

Realmente os aços são classificados conforme seus teores de carbono em: baixo, médio e alto.

Resposta

FFV

Exercício Resolvido #8

Elaboração própria

Em relação a classificações dos metais marque V (verdadeiro) ou F (falso):

( ) Os materiais ferrosos tem como característica a presença de ferro em sua composição

( ) Ferros fundidos apresentam teores de carbono que variam de 0,5 a 2%.

( ) Aços e ferros fundidos são exemplos de materiais não ferrosos

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Passo 1

Conforme a primeira afirmação, podemos afirmar que a alternativa está correta, pois a principal característica é a presença de Fe (ferro) na composição

Passo 2

Conforme a segunda afirmação o Ferros fundido apresenta teor de carbono que varia entre 2 a 4%.

Passo 3

Aços e ferros fundidos são exemplos de materiais ferrosos

Resposta

VFF

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