Vamos para mais um assunto de vestibulares, as ligas metálicas.
Prontos?
Definição:
As ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que contêm dois ou mais elementos, sendo que pelo menos um deles é metal.
Com certeza voce já ouviu falar de bronze, latão, aço .... e esses não são elementos e não estão na tabela periódica.
Na verdade são todos ligas metálicas, onde os elementos passam por processos que alteram suas propriedades.
Por exemplo, o bronze, citado anteriormente, é uma liga metálica em que
se misturaram os metais cobre (Cu – 90%) e estanho (Sn – 10%).
A produção dessa e de outras ligas metálicas se dá normalmente pelo
aquecimento conjunto dos metais, até que eles se fundam e se misturem
completamente; seguido de seu esfriamento e solidificação.
No nosso cotidiano é muito comum a presença dessas ligas, pois elas
podem ter suas propriedades amplamente alteradas por meio do processo
utilizado na sua preparação e também pela proporção em que esses
elementos são misturados. Em razão desse fator, as ligas muitas vezes
acabam sendo mais eficazes que os metais puros e são preparadas com
várias finalidades e usos.
Por exemplo, o ferro puro oxida facilmente com o ar, o magnésio é muito
reativo e inflamável, o ouro e a prata são moles, etc. Assim, ao
misturar esses metais com outros metais ou com outros elementos é
possível conseguir materiais com as propriedades desejadas, como maior
dureza, menos reatividade e assim por diante.
Veja alguns exemplos de ligas metálicas bem sucedidas:
Outra coisa:
As indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais, bélicas e de construção civil são as principais responsáveis pelo consumo de metal em grande escala. São também representativos os setores de eletrônica e comunicações, cujo consumo de metal, apesar de quantitativamente inferior, tem importância capital para a economia contemporânea. Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo).
É interessante constatar que as ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. Algumas propriedades são tais como diminuição ou aumento do ponto de fusão, aumento da dureza, aumento da resistência mecânica.( Wikipédia)
Outro fator a ser considerado é se a liga é ferrosa ou não ferrosa.
LIGAS FERROSAS:
O ferro é o constituinte principal. Essas ligas são importantes como materiais de construção em engenharia. As ligas ferrosas são extremamente versáteis, no sentido em que elas podem ser adaptadas para possuir uma ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas. A desvantagem dessas ligas é que elas são muito suscetíveis à corrosão. Aços: são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis de outros elementos de liga. As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, que é normalmente inferior a 1%.
- Aços com baixo teor de carbono, essas ligas contem geralmente menos que 0,25% de C. como consequência essas ligas são moles e fracas, porém possuem uma ductilidade e uma tenacidade excepcionais; além disso, são usináveis soldáveis e, dentre todos os tipos de aço, são os mais baratos de serem produzidos. Aplicações típicas para este tipo de liga incluem os componentes de carcaças de automóveis e chapas usadas em tubulações, edificações e latas estanhadas.
- Aços com médio teor de carbono: esses aços possuem concentrações de carbono aproximadamente de 0,25 e 0,60%p de carbono. As maiores aplicações destas ligas se encontram em rodas de trens, engrenagens, virabrequins e outras peças de alta resistência que exigem uma combinação de elevada resistência, resistência à abrasão e tenacidade.
- Aços com alto teor de carbono: esses aços apresentam em média uma concentração de carbono e 0,60 a 1,4%p. são mais duros, mais resistentes e, porem, os menos dúcteis dentre todos os aços de carbono. Esses aços são usados geralmente como ferramentas de corte, bem como para a fabricação de facas, laminas de serras para metais, molas e arames com alta resistência.
- LIGAS NÃO FERROSAS:
- São ligas que não possuem como constituinte principal o elemento
ferro. Ligas de cobre: o cobre, quando não se encontra na forma de
ligas, é tão mole e dúctil que é muito difícil de ser usinado. As ligas
de cobre mais comuns são os latões, onde o zinco, na forma de uma
impureza substitucional, é o elemento de liga predominante. Ligas de
cobre-zinco com concentrações aproximadamente de 35%p de zinco são
relativamente moles, dúcteis e facilmente submetidos à deformação
plástica a frio. As ligas de latão que possuem um maior teor de zinco
são mais duras e mais resistentes.
Os bronzes são ligas de cobre com vários outros elementos, incluindo o estanho, alumínio, o silício e o níquel. Essas ligas são relativamente mais resistentes do que os latões, porém ainda possui um elevado nível de resistência a corrosão. Alguns outros exemplos de ligas não ferrosas são as ligas de alumínio, que são caracterizadas por uma densidade relativamente baixa, condutividade elétrica e térmica elevada, e uma resistência à corrosão em alguns ambientes comuns, com a atmosfera ambiente.
Liga de magnésio é caracterizada pela baixa densidade do magnésio que é a mais baixa dentre todos os metais estruturais; dessa forma suas ligas são usadas onde um peso leve é considerado importante, como por exemplo, em componentes de aeronave.
MÉTODOS DE OBTENÇÃO:
Processos da fusão
Fundem-se quantidades adequadas dos componentes da liga, a fim de que estes se misturem perfeitamente no estado líquido. A fusão é feita em cadinhos de ferro, de aço ou de grafite, em fornos de revérbero ou em fornos elétricos. A massa fundida, homogênea, é resfriada lentamente em formas apropriadas. São tomadas precauções especiais para evitar a separação dos componentes da liga durante o resfriamento, para evitar a oxidação dos metais fundidos, para minimizar as perdas dos componentes voláteis, etc. Esse processo também pode ser efetuado na superfície de um corpo. Assim, mergulhando-se folhas de ferro em estanho fundido, forma-se na sua superfície uma liga de ferro e estanho. Obtém-se, assim, a folha-de-flandres, também chamada lata.
Compressão
O processo de compressão consiste em submeterem-se misturas em proporções adequadas dos componentes a altíssimas pressões. Esse processo é de importância na preparação de ligas de alto ponto de fusão e àquelas cujos componentes são imiscíveis no estado líquido.
Processo Eletrolítico
O processo eletrolítico consiste na eletrólise de uma mistura apropriada de sais, com o fim de se efetuar deposição simultânea de dois ou mais metais sobre cátodos
Processo de Metalurgia Associada
O processo de metalurgia associada consiste na obtenção de uma liga constituída de dois ou mais metais, submetendo-se ao mesmo processo metalúrgico uma mistura de seus minérios e etc.
Oxidação
A maioria dos metais tende a se oxidar quanto expostos ao ar, especialmente em ambientes úmidos. Entre os vários procedimentos empregados para evitar ou retardar a oxidação, os mais comuns são a aplicação de pinturas protetoras, a formação de ligas com outros elementos que reduzam ou eliminem tal propensão e a conexão a pólos elétricos que impeçam a ocorrência do fenômeno. É interessante o caso do alumínio, que, em presença do oxigênio, forma uma delgada película de óxido que detém a oxidação.
Acompanhem nossos posts e se atualizem para o vestibular!
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