Ligas ferrosas: características, propriedades, exemplos
Ligas ferrosas são combinações homogêneas principalmente de ferro ao qual o carbono é adicionado.
Dos metais mais utilizados, principalmente ligados, são: Ferro (Fe), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Zinco (Zn), Alumínio (Al), Titânio (Ti), Níquel (Ni), Cobalto (Co) ), Manganês (Mn), Estanho (Sn), Magnésio (Mg), Chumbo (Pb) e Molibdênio (Mo).
Os metais e suas ligas são classificados em 2 grupos: (1) ferrosos, os baseados em ferro e (2) não-ferrosos, todos os outros.
Características das ligas ferrosas
Ligas com menos de 2% de carbono (C) são classificadas como aços, enquanto aquelas com mais de 2% de carbono são conhecidas como ferro fundido ou ferro fundido.
Nas fundições, como o nome indica, os ferros fundidos são produzidos principalmente como peças vazadas. Por outro lado, os aços são produzidos principalmente como produtos deformados e moldados após a moldagem.
Em ferro fundido, a forma preferida de carbono é a grafite elementar, enquanto que no aço o carbono é normalmente encontrado em combinação com outros elementos metálicos.
Usos de ligas ferrosas
A indústria siderúrgica é dividida em numerosos ramos dependendo de seu uso:
- Aços ordinários a carvão, utilizados principalmente na construção de edifícios e equipamentos de engenharia.
- Aços inoxidáveis, para peças de máquinas, talheres ou instrumentos médicos.
- Aços para ferramentas, aos quais outros compostos são adicionados para torná-los mais resistentes.
Efeitos de elementos de liga em ligas de ferro
A influência de elementos de liga em ligas ferrosas depende do tipo de elemento que é combinado.
- O carbono é o principal elemento de endurecimento.
- O manganês contribui para a resistência e dureza e remove o excesso de enxofre para aumentar a facilidade de trabalho a quente.
- O silício é um dos principais desoxidantes.
- O alumínio é usado para finalizar a reação de desoxidação.
- O fósforo é principalmente uma impureza, diminui a resistência e a ductilidade.
- O enxofre só funciona para aumentar a usinabilidade, mas na maioria dos casos é tão indesejado quanto o fósforo.
- O cobre é adicionado para aumentar a resistência à corrosão atmosférica.
- O cobalto aumenta a dureza e melhora a consistência ao corte do material, proporcionando estabilidade das propriedades em altas temperaturas.
- O níquel é adicionado para aumentar a resistência à tração.
- O tungstênio proporciona alta tenacidade, resistência à corrosão e altas temperaturas.
Geralmente, uma combinação de 2 ou mais elementos de liga confere melhores propriedades do que separadamente.
Os aços Cr-Ni desenvolvem boas propriedades de endurecimento com excelente ductilidade, enquanto os aços Cr-Ni-Mo desenvolvem um endurecimento ainda melhor, mas com uma ligeira diminuição na ductilidade.
Para as indústrias químicas, onde um processo de troca térmica é estritamente necessário, é obrigatório o uso de equipamentos que atendam a essa função.
Os equipamentos mais comumente utilizados são trocadores duplos de tubo ou tubo e casca. O material dos tubos é feito principalmente de aço carbono comum, devido ao seu baixo custo no mercado e sua alta condutividade térmica para transportar o calor.
