Definições e Nomenclaturas

Propriedades da matéria são características que um material expressa em termos da resposta medida para um estímulo específico que é imposto. Ou seja, as propriedades de um determinado material são as características que esse material apresenta em determinadas situações como, por exemplo, temperatura de fusão e ebulição; massa e volume específicos; condutividade térmica e elétrica.

Liga Metálica é uma substância metálica composta por dois ou mais elementos. Pelo menos um dos elementos deve ser metal na tabela periódica.

Exemplos de ligas: ferro-carbono; ferro-cromo-níquel-carbono; cobre-estanho; cobrezinco; mercúrio-prata-estanho; ouro-prata; ouro-cobre; níquel-cromo-ferro; níquel-cobre; alumínio-silício; alumínio-magnésio.

Componentes são os constituintes químicos (elemento ou composto) de uma liga, que são usados para especificar a sua composição.

Impurezas são elementos constituintes químicos (elemento ou composto) presentes em uma liga, que não fazem parte de sua composição. Há níveis máximos aceitáveis de forma a não comprometer suas propriedades.

Microestruturas são as características estruturais de uma liga sujeita à observação sob um microscópio. Ou seja, é a forma como os elementos constituintes de uma liga se arranjam. As microestruturas são formadas pelos átomos dos elementos da liga metálica.

Trata-se de uma deformação que não é permanente, ou seja, a deformação é totalmente eliminada quando da liberação da tensão aplicada.

É uma deformação permanente ou que não é recuperável após a liberação da tensão aplicada. Ela é acompanhada por deslocamentos atômicos permanentes.

Um material frágil é aquele que, submetido a uma tensão, apresenta pequena deformação elástica antes de sofrer uma fratura.

Um material tenaz, é aquele que, à medida em que é submetido a uma tensão realizada com grande absorção de energia, deforma-se elástica e plasticamente até a fratura.

Um material dúctil, ao ser submetido a uma tensão, apresenta uma deformação plástica considerável antes de sofrer uma fratura

A dureza de um material é a medida da resistência à deformação plástica pela penetração superficial de outro material. A dureza pode ser medida através da resistência ao risco, onde o material mais duro sempre vai riscar o material mais mole. Dessa forma, temos uma medida relativa entre dois ou mais materiais.

O trabalho é intitulado ‘a frio’ quando é aplicada uma tensão ao material a fim de promover uma deformação plástica, e esta, é realizada abaixo da temperatura de recristalização de material. Toda liga metálica tem um limite máximo de deformação a frio permitida antes de sofrer uma fratura.

O trabalho é intitulado de ‘a quente’ quando é aplicada uma tensão ao material a fim de promover uma deformação plástica, e isso é realizado acima da temperatura derecristalização de material.

Temperatura de recristalização é a temperatura em que o material reorganiza sua microestrutura, reestabelecendo a formação natural, ficando livre de discordâncias.

Encruamento é o aumento da dureza de um material à medida que ele é submetido a uma deformação plástica a frio, promovendo uma deformação permanente e aumento de discordâncias.

Discordâncias são falhas no arranjo atômico da microestrutura de uma liga. Essas falhas são naturais, mas aumentam conforme o material é trabalhado a frio. O aumento da quantidade de discordâncias provoca o aumento da dureza, consequentemente diminui a tenacidade do material.

Nosso processo de conformação é a estamparia, processo onde utilizamos várias ferramentas diferentes (repuxar, estampar, dobrar, enrolar, cortar) em uma determinada ordem, para conformar a matéria-prima, promovendo deformações plásticas em uma sucessão de etapas até chegar ao produto desejado. Pode ser realizada também em um único processo, através de uma ferramenta progressiva.

Realizamos tanto o processo a frio com o aumento da resistência e redução da ductilidade com uma boa qualidade superficial, como a quente com grandes deformações por estar em um estado mais mole e dúctil, acima da temperatura de recristalização. Apresenta a desvantagem de o metal ficar exposto à oxidação e apresentar um acabamento superficial deficiente.

Fundição é um processo de fabricação no qual o metal no estado líquido é colocado no interior da cavidade de um molde, que possui a forma desejada. Na injeção, o metal fundido é forçado para dentro de um molde sob pressão, a uma velocidade elevada, e permanece pressionado durante sua solidificação, minimizando o surgimento de bolhas de gases no interior da peça. Quando o metal já está sólido, o porta molde é aberto e a peça é ejetada.

A principal função dos acabamentos superficiais é a proteção da peça contra as reações de oxidação-redução, sendo que ‘beleza’ é uma consequência do processo escolhido. Quando o acabamento é metal sobre metal, a base deve ser preferencialmente nobre em relação à cobertura, seguindo a série galvânica. O nível de proteção melhora quando esse metal de acabamento tem capacidade de ficar passivo.

A corrosão é definida como sendo um ataque eletroquímico destrutivo e não intencional de um metal. Vamos dividir essa definição em dois termos distintos. Quando ocorre perda de metal por dissolução, o fenômeno é chamado de corrosão, e quando a perda é pela incrustação superficial recebe o nome de oxidação.

O ataque eletroquímico é uma reação química, onde ocorre transferência de elétrons

entre os elementos envolvidos. A perda de elétrons recebe o nome de oxidação, normalmente ocorrendo no metal, nesse caso denominado anodo. O recebimento de elétrons recebe o nome de redução, normalmente um elemento da atmosfera ambiente (hidrogênio, oxigênio ou a água), sendo denominado catodo.

Os metais são propícios a sofrerem corrosão ou oxidação, porém, cada metal tem um grau de facilidade diferente de formar íons. Para exemplificar, apresentamos a série galvânica, que é a reatividade de alguns metais quando imersos em água do mar. A lista está composta dos mais catódicos aos mais anódicos, ou seja, o topo da lista é menos reativo (mais nobres) e o final da lista é mais reativo (menos nobres).

• Platina
• Ouro
• Grafita
• Titânio
• Prata
• Aço INOXIDÁVEL 316 Passivo
• Aço INOXIDÁVEL 304 Passivo
• Inconel passivo (80Ni-13Cr-7Fe)
• Níquel passivo
• Monel (70Ni-30Cu)
• Ligas Cobre-Níquel
• Bronzes (Cobre-Estanho)
• Cobre
• Latões (Cobre-Zinco)
• Cromo
• Inconel ativo (80Ni-13Cr-7Fe)
• Níquel ativo
• Estanho
• Chumbo
• Aço INOXIDÁVEL 316 ativo
• Aço INOXIDÁVEL 304 ativo
• Ferro Fundido
• Ferro e Aço
• Ligas de Alumínio
• Cádmio
• Alumínio Puro
• Zinco
• Magnésio e suas Ligas

A passividade é um fenômeno em que, através da oxidação, o metal evita a corrosão. Ou seja, o metal reage com o meio e o produto resultante fica ancorado na superfície do material, formando uma fina camada protetora, que elimina o contato entre os reagentes e extingue as reações químicas de oxidação-redução.

Através da passividade de alguns metais, explicam-se algumas duplicidades na série galvânica, e suas classificações em ordens distintas na série. Porém, alguns metais sofrem do mesmo processo, mas só consta uma única vez na tabela.

É um fenômeno em que, tanto o catodo quanto o anodo são metais, em contato entre si e expostos a um eletrólito que normalmente é a água. Segue-se aí exatamente a ordem de apresentação da série galvânica. O metal mais nobre sofrerá redução e o metal menos nobre sofrerá oxidação.

Citaremos primeiramente um exemplo prejudicial, onde uma peça de latão é fixada por um parafuso de aço. O latão vai atuar como catodo, recebendo elétrons do aço, que por sua vez será corroído, perdendo sua função de fixar a peça.

Como exemplo benéfico citaremos a proteção catódica, com a instalação de uma barra de zinco no solo ligada a uma grade de aço. Dessa vez o aço receberá elétrons do zinco, portanto não irá oxidar e sim reduzir. O papel de anodo caberá ao zinco, neste caso chamado de metal de sacrifício, pois será corroído para proteger o aço.