1. MATERIAIS METÁLICOS NÃO
FERROSOS
Cursos:
Engenharias: Mecânica e Mecânica Aeronáutica.
Professor: Leonardo A. Oliveira.
Matéria: MCM003.

2. Materiais Metálicos e Não Ferrosos
São alguns deles:
• Cobre.
• Alumínio.
• Níquel.
• Chumbo.
• Titânio e Zircônio.

3. Alumínio
Metal de cor brilhante, branco, leve,
• Densidade 2,7 g/cm3.
• Ponto de fusão 660°C.
• Alta resistência a corrosão
• Não é toxico
• Boa condutibilidade elétrica
• Alta refletividade (calor ou luz).

4. Alumínio
• Comercialmente puro tem resistência tração
de 90MPa.
• Sua resistência poder dobra por trabalho a
frio.
• Não magnético.
• Não produz faíscas.
• Usinagem fácil
• Facilidade de união

5. Fabricação do Alumínio
• Minério “Bauxita”
• Filtrado com soda
• Oxido de alumínio – Alumina
• Processo de Eletrolise (950°C)
• Alumínio puro 99,0 a 99,5%( restante Fe e Si)
• Alumínio de 99,5 a 99,99% (alto custo) por
Alta condutividade elétrica e elevada
resistência a corrosão.

6. Propriedades do Alumínio
• Baixa tenacidade,
• boa ductibilidade,
• Alongamento de 30 a 40%,
• Excelente maleabilidade,
- Laminas folhas com 0,005mm.
- Fios de 0,03mm de diâmetro.
- Pode ser conformado por maior parte dos
processos.

7. Ligas de alumínio
• Muitos elementos metálicos podem ser
combinados com o alumínio para formar as
suas ligas, sendo os mais utilizados:
• Cobre;
• - Magnésio;
• - Manganês;
• - Silício;
• - Zinco.

8. • O fato de ser possível combinar o alumínio
com outros elementos aumenta o número de
aplicações das suas ligas, sendo necessário
conhecer os benefícios e desvantagens de
cada elemento de liga.
Ligas de alumínio

9. • Função dos diferentes elementos de liga é alterada de
acordo com o teor utilizado e podem ser caracterizados
como elementos:
• Principais, aparecendo em maior percentagem e
responsáveis pelas principais características da liga;
• Secundários, utilizados para alcançar propriedades que
não são obtidas apenas através dos elementos
principais;
• Modificadores de estrutura, têm a função de modificar
a estrutura da liga, tornando-a mais apta ao fim
desejado.
Ligas de alumínio

10. Silício
• É responsável pela boa fluidez do metal em fusão,
• Para teores superiores a 5 %, diminui a fissuração a
quente.
• Com o aumento do teor em silício, o coeficiente de
dilatação diminui.
• Contribuí para o aumento da resistência ao desgaste e,
• Quando combinado a outros elementos, torna as ligas
tratáveis termicamente .
• O Si forma um composto de magnésio(Mg2Si), este que
responsável pelo endurecimento por tratamento
térmico.

11. • O magnésio combina-se com o silício e forma a
fase Mg2Si, a base para o endurecimento por
precipitação e responsável pelo aumento da
resistência mecânica destas ligas.
• O magnésio possui um limite de solubilidade de
0,7 % à temperatura ambiente no alumínio, a
formação de Mg2Si só se forma para teores
superiores a esta.
• Caso a liga seja ligada ao Mg e Cu irá ser formada
a fase endurecedora Al2CuMg .
Silício

12. Cobre
• É o elemento que quando adicionado em porcentagem
entorno de 5%, promove o aumento na resistência
mecânica da liga , formando precipitados
endurecedores.
• Aumento de usinabilidade.
• Alem disso em solução solida contribui para o refino do
outros precipitados endurecedores como Mg2Si.
Realçando seu efeitos.
• Desvantagens, possibilidade de corrosão sob tensão e
diminuía fluidez.

13. Ferro
• É considerado com impureza mais comum.
• Tende a combinar com o silício formando Al Fe
Si, este que prejudica as características de
transformação a quente.
• Com teores abaixo de 0,10% apresenta
tendência de crescimento de grão
descontrolado
• Quando adicionado com níquel melhora a
resistência a quente.

14. Magnésio
• É um forte endurecedor seja em solução
solida ou seja combinado com outros
elementos.
• Formando precipitados endurecedor como
• Mg2Si, MgZn
• Confere alta resistência a corrosão.

15. Manganês
• Adições de 1% a 2% contribui para aumentar a
resistência mecânica.
• Garante boa formabilidade a frio.

16. Manganês, cromo, zircônio
• Adicionados a teores de 0,1 a 0,3% atuam
como controladores de microestrutura do
material trabalhado a quente.
• Esse elementos dificultam a solubilização das
ligas tratáveis termicamente. Necessitando de
um meio de resfriamento mais enérgico.

17. Zinco
• Forte endurecedor forma juntamente com o
magnésio precipitados da família MgZn2, o
que confere mais altas resistências mecânicas
das ligas de alumínio.
• Desvantagem que pode sofre corrosão sob
tensão.

18. Titânio
• Forma composto de TiAl3. que dispersa o
alumínio liquido em adições controladas
• Refina o grão.
• Sua ação pode ser complementado pelo boro
que formam o composto TiB2.
• Aumenta a eficiência do refinamento de grão.

19. Boro
• Atua com removedor da solução de solida de
titânio,manganês,cromo, vanádio, que são
elementos que diminuem a condutibilidade
elétrica.

20. Lítio
• A adição de 1% ao alumínio proporciona a
redução de 3% na densidade.
• Promove o aumento de quase 5% no módulo
de elasticidade

21. LIGAS DE ALUMÍNIO
Ligas de trabalho mecânico
Não endurecíveis
por trat. térmico
Endurecíveis por
tratamento térmico
Ligas de fundição
Al-Cu
Al-Cu-Si
Al-Mg-Si
Al-Zn-Cu
Al-Li
Al-Mg
Al-Mn
Al-Si
SOBRE OS ELEMENTOS DE LIGA
•A % de elementos de liga raramente ultrapassa 15%.
•Independentemente dos elementos de liga.

22. NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS LIGAS DE
ALUMÍNIO
n Não há um padrão reconhecido
internacionalmente.
n Geralmente o simbolismo para ligas
trabalhadas é distinto daqueles de fundição.
• NORMAS: Alcan, ASTM, DIN, ABNT, AA

23. NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION
(AA) e ASTM PARA LIGAS TRABALHADAS
XXXX
X1 elemento majoritário da liga
X2 zero se é liga normal
1, 2 e 3 indica uma variante específica da
liga normal (como teor mínimo e máximo de
um determinado elemento)
X3 e X4 são para diferenciar as várias ligas do
grupo. São arbitrários.

24. NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION
(AA) e ASTM PARA LIGAS TRABALHADAS
Alumínio >99% de pureza  1XXX
Cobre  2XXX
Manganês  3XXX
Silício  4XXX
Magnésio  5XXX
Magnésio e Silício  6XXX
Zinco  7XXX
Outros elementos  8XXX

25. NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION
(AA) e ASTM PARA LIGAS TRABALHADAS
Alumínio não ligado  1000
• O segundo algarismo indica modificações nos
limites de impurezas
• Os dois últimos algarismos representam os
centésimos do teor de alumínio
• Ex: 1065  Al com 65% de pureza
NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION
(AA) e ASTM PARA LIGAS TRABALHADAS

26. NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION
(AA) e ASTM PARA LIGAS DE FUNDIÇÃO
XXX.X
X1 elemento majoritário da liga
X2 e X3 teor mínimo de alumínio
X4 zero indica composição das peças fundidas
1 e 2 indica composição dos lingotes
AS LIGAS DE FUNDIÇÃO TAMBÉM PODEM SE SUB-DIVIDIR EM:
- LIGAS TRATAVEL TERMICAMENTE
- NÀO TRATAVEIS TERMICAMENTE

27. NOMENCLATURA ALLUMINUM ASSOCIATION
(AA) e ASTM PARA LIGAS DE FUNDIÇÃO
Alumínio >99% de pureza  1XX.X
Cobre  2XX.X
Silício c/ adição de Cu e/ou Mg  3XX.X
Silício  4XX.X
Magnésio  5XX.X
Zinco  7XX.X
Estanho  8XX.X

28. NOMENCLATURA ABNT PARA LIGAS DE
ALUMÍNIO
XXXXX
X1 elemento majoritário da liga
X2  % média do elemento de liga
X3 refere-se ao segundo elemento de liga (1:
Fe; 2:Cu; 3:Mn; 4:Si, 5:Ni; 6:Ti; 7:B; 8:Cr,
9:outro)
X4 refere-se ao teor do elemento de liga
X5 é usado para designar variantes

29. TRATAMENTOS TÉRMICOS
• Alívio de tensões
• Recozimento para recristalização e
homogeneização
• Solubilização
• Precipitação ou Envelhecimento

30. TRATAMENTOS TÉRMICOS
Alívio de tensões
• T= 130-150°C
• Tempo depende da espessura da peça

31. TRATAMENTOS TÉRMICOS
Recozimento para Recristalização e
homogeneização
• T= 300-400°C
• recristalização: para ligas laminadas,
extrudadas
• homogeneização: peças fundidas (para
difundir os microconstituintes)

32. TRATAMENTOS TÉRMICOS
solubilização
• Dissolve as fases microscópicas.
• Temperatura = depende da liga

33. TRATAMENTOS TÉRMICOS
Precipitação ou Envelhecimento
• Consiste na precipitação de outra fase, na
forma de partículas extremamente pequenas e
uniformemente distribuídas.
• Esta nova fase enrijece a liga.
• Após o envelhecimento o material terá
adquirido máxima dureza e resistência.
• O envelhecimento pode ser natural ou artificial.

34. Tratamento térmico de solubilização
seguido de envelhecimento
Solubilização
Precipitação
Resfriamento em
água
Chamado de
envelhecimento que
pode ser
natural ou artificial
A ppt se dá
acima da T
ambiente por
reaqueci-
mento
A ppt se dá a
T ambiente

35. NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS
TRANSFORMAÇÕES ESTRUTURAIS
TÊMPERA OU ESTADO
• Condição ou estado produzido por
tratamento mecânico ou térmico.
• Produz propriedades mecânicas e
estrutura características.

36. NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS TRANSFORMAÇÕES
ESTRUTURAIS
- LIGAS TRABALHADAS-
• “F” COMO FABRICADO, NÃO SOFREU TRATAMENTO
NENHUM
• “O” SOFREU RECOZIMENTO PARA RECRISTALIZAÇÃO PARA
ELIMINAR O ENCRUAMENTO
• “H” LIGAS QUE SOFRERAM TRATAMENTO MECÂNICO PARA
ENCRUAMENTO
• “T” LIGAS QUE SOFRERAM TRATAMENTO TÉRMICO
• “W” SOLUBILIZADA E ESTOCADA

37. NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS TRANSFORMAÇÕES
ESTRUTURAIS
- LIGAS TRABALHADAS-
• “H” LIGAS QUE SOFRERAM TRATAMENTO MECÂNICO
PARA ENCRUAMENTO
HXX
• X1= 1, 2, 3  refere-se as operações sofridas
• X2= 2,4,6,8  dá o grau de encruamento

38. NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DAS TRANSFORMAÇÕES
ESTRUTURAIS
- LIGAS TRABALHÁVEIS-
• 2  1/4 duro 6 3/4 duro
• 4  1/2 duro 8  duro
• “H12” 1/4 duro (somente encruamento)
• “H14” 1/2 duro (somente encruamento)
• “H16” 3/4 duro (somente encruamento)
• “H18 duro (somente encruamento)
• “H19” extra-duro (somente encruamento)
• “H22, H24” encruado e depois recozido parcialmente
• “H32, H34” encruado e então estabilizado

39. SIMBOLOGIA PARA LIGAS TRATÁVEIS
TERMICAMENTE
• T1 Esfriada de uma temperatura elevada de um
processo de conformação mecânica e envelhecida
naturalmente.
• T2 Recozida (ligas de fundição)
• T3Tratada termicamente para solubilização e então
trabalhada a frio.
• T4 Tratada termicamente para solubilização e
então envelhecida a temperatura ambiente.
• T5 Envelhecida artificialmente (sem TT). Apenas
esfriado do estado de fabricação.

40. SIMBOLOGIA PARA LIGAS TRATÁVEIS
TERMICAMENTE
• T6Tratado por solubilização e então envelhecido
artificialmente
• T7 Tratado por solubilização e então estabilizado.
• T8 Tratado por solubilização, trabalhado a frio e
envelhecido artificialmente
• T9 Tratado por solubilização envelhecido
artificialmente e encruado por trabalhado a frio.
• T10Envelhecido artificialmente (sem tratamento
prévio) e trabalhado a frio.

41. Exercício
• Questionário – Ditado.
• Perguntas com respostas na forma Oral.
• Será feito um sorteio, e o aluno sorteado
respondera a pergunta da sequência.
• Valor 10 Pontos.

42. Apresentações

43. Apresentações
• Onde e aplicado o material.
• Sua maior característica.
• Tabela de comparação com outro, que se utilizava
anteriormente.(se não tiver, fazer comparação
com o aço).
• Todos os integrantes do grupo tem que
apresentar.
• Para alguns grupos descrever como e produzido o
material.
• É obrigatório ter referencias bibliográficas.
• Salvar arquivo para entregar no dia da
apresentação.

44. Apresentações
• Como será avaliado?
• Pontualidade( inicio, fim) duração 20min.
• Respondeu todas as perguntas.
• Ilustrações que facilitaram a entendimento.
• ( vídeo, foto, etc.).
• Observação:
• Apresentações são aula normal e vai cair na
prova.

45. Integrantes dos grupos Turma Material
Grupo 1
Estefania Roessel Z. Moura EMA
Titânio
Helena Nani Franca V. Brandao EMA
Rafael Chiquitelli de Carvalho EMA
Heitor Rodrigues Leao Faria EMA
Grupo 2
João Gabriel EMA
GLARE.
Lucas Augusto EMA
Luiz Aires EMA
Fernando Barreto EMA
Grupo 3
Pedro Lopes EMA
Honeycomb
Fabio Luis da Costa EMA
Ronaldo Pereira Pavione EMA
Nicholas Modesto da F. Candido EMA
Grupo 4
Caue da Silva Camilo EMA
Inconel 600
Afonso Ergang Ludwig EMA
Matheus Chaves Reboucas EMA
Giovani Guilmo Parra EMA
Grupo 5
Gilmar Roberto Damian Junior EMA
Auto Reparo Materiais Compósitos (
tecnologia veicular)
Elton Rezende Leopoldino EMA
Leonardo Moreira dos Santos EMA
Antonio Maximiano M.de Almeida EMA
1° dia

46. 2° dia
Grupo 6
Lucas Barea Peron EMA
Aços para chapas
Hugo Lopes Lanna EMA
Matheus Brendon Francisco EMA
Caique Gonçalves Ferreira EMA
Grupo 7
Marcos Junior Moreira Silva EMA
Aços para matrizes e Ferramentas
João Batista Ansorge Morais EMA
Ernesto Capalbo Poli EMA
Antonio Carlos Leite EMA
Grupo 8
Lucas Eiji de Castro Saiki EME
Fibra de carbono
William Nunes Goulart EME
Marcelo de . Macedo Buzolin EME
Brenda Rodrigues Miranda EME
Grupo 9
Alexandre Batista Gomes EME
Materiais para motores
Felipe Ciolini Guedes EME
Angelo Henrique Munhoz Silva EME
Rui da Silva Reis EME
Grupo 10
Thiago dos Anjos Machado EME
Aço galvanizadoEric Thomaz dos Santos EME
Gabriel Marques Pinto EME

47. Próxima aula!
Assuntos
• Super envelhecimento
• Titânio e zircônio
• Tratamento mecânico do metais não ferrosos
• Seleção de materiais.