Curso Online de Propriedades Mecânicas e Ensaios para Aços e Ferros Fundidos

Prof. Msc. Eng. Marco A. Baptistella

Ferro
Não é encontrado puro na natureza. Encontra-se geralmente combinado com outros elementos formando rochas as quais dá-se o nome de MINÉRIO.
Minério de ferro
Retirado do subsolo, porém muitas vezes é encontrado exposto formando verdadeiras montanhas.
Principais minérios: Hematita e Magnetita.
Para retirar as impurezas, o minério é lavado, partido em pedaços menores e em seguida levados para a usina siderúrgica.

Obtenção do ferro gusa
Na usina, o minério é derretido num forno denominado ALTO FORNO.
No alto forno, já bastante aquecido, o minério é depositado em camadas sucessivas, intercaladas com carvão coque (combustível) e calcário (fundente)
Estando o alto forno carregado, por meio de dispositivo especial injeta-se ar em seu interior. O ar ajuda a queima do carvão coque, que ao atingir 1200ºC derrete o minério.

Obtenção do ferro gusa
O ferro ao derreter-se deposita-se no fundo do alto forno. A este ferro dá-se o nome de ferro-gusa ou simplesmente gusa.
As impurezas ou escórias por serem mais leves, flutuam sobre o ferro gusa derretido.
Através de duas aberturas especiais, em alturas diferentes são retiradas, primeiro a escória e em seguida o ferro-gusa que é despejado em panelas chamadas CADINHOS.

Obtenção do ferro gusa
O ferro-gusa derretido é levado no cadinho e despejado em formas denominadas lingoteiras.
Uma vez resfriado, o ferro-gusa é retirado da lingoteira recebendo o nome de LINGOTE DE FERRO GUSA.
A seguir são armazenados para receberem novos tratamentos, pois este tipo de ferro, nesta forma, é usado apenas na confecção de peças que não passarão por processos de usinagem.

Ferro fundido
Liga de ferro - carbono que contém de 2 a 4,5% de carbono. O ferro fundido é obtido diminuindo-se a porcentagem de carbono do ferro gusa. É portanto um ferro de segunda fusão.
A fusão de ferro gusa, para a obtenção do ferro fundido, é feita em fornos apropriados sendo o mais comum o forno “CUBILÔ”.
O ferro fundido tem na sua composição maior porcentagem de ferro, pequena porcentagem de carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo.

Aço
Um dos mais importantes materiais metálicos usados na indústria mecânica. É usado na fabricação de peças em geral.
Obtém-se o aço abaixando-se a porcentagem de carbono do ferro gusa.
A porcentagem de carbono no aço varia entre 0,05% a 1,7%.

Principais características do aço:
Pode ser trabalhado com ferramenta de corte;
Pode ser curvado;
Pode ser dobrado;
Pode ser forjado;
Pode ser soldado;
Pode ser laminado;
Pode ser estirado (trefilado);
Possui grande resistência à tração;

Aço ao carbono
São os que contém além do ferro, pequenas porcentagens de carbono, manganês, silício, enxofre e fósforo.
Os elementos mais importantes do aço ao carbono são o ferro e o carbono. O manganês e silício melhoram a qualidade do aço, enquanto que o enxofre e o fósforo são elementos prejudiciais.
Ferro - É o elemento básico da liga.
Carbono - Depois do ferro é o elemento mais importante do aço.
A quantidade de carbono define a resistência do aço.

Formas comerciais do aço
Para os diferentes usos industriais, o aço é encontrado no comércio na forma de vergalhões, perfilados, chapas, tubos e fios.
Vergalhões - são barras laminadas em diversos perfis, sem tratamento posterior à laminação.

Formas comerciais do aço
Perfilados - São vergalhões laminados em perfis especiais tais como: L (cantoneira), U, T, I (duplo T), Z.