Ciencias dos materiais

Ciências e Engenharia de Materiais I
- Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica (MIEM) - Mestrado em Engenharia de Materiais (MEM) - Licenciatura em Engenharia e Gestão Industrial (LGI) 1º Semestre, Ano lectivo 2010/2011

6ª Aula Teórica

I. Materiais Metálicos

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3– Níquel •O Ni é um material importante em Engenharia, sobretudo porque possui excelente resistência à corrosão e à oxidação a temperaturas elevadas. •O Ni possui estrutura CFC ⇒ material dúctil •Mas é caro e tem densidade elevada (8,9g/cm3) limitando a sua aplicação (necessidade de um controlo apertado durante a fundição de elementos nefastos como Si, S, P, O e N)!!

Ligas:
•É das ligas de aplicação industrial mais recente •Existem uma série de ligas com várias designações : •Monel, •Inconel, •Incoloy, •Nimonic, Hastelloy, etc
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3.1 – Ni-Cu (Monel) NiMonel) O Ni e Cu são completamente solúveis, no estado sólido, para todas as composições (Leis de Hume-Rothery)

Endurecimento por solução sólida
O endurecimento máximo obtém-se para a liga com 60% i. São usadas em refinarias de petróleo, em aplicações marítimas, permutadores de calor para água do mar, etc…

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Ligas Ni-Cu:

Monel 400 (Ni-32Cu)
•Dureza e resistência mecânica elevadas •Facilidade de soldadura •Excelente resistência à corrosão

Ligas Ni-Cu + 3º elemento:

Monel K500 (3% Al e 0,6% Ti )

•Envelhece-se a liga por precipitação de fases coerentes Ni3Al e Ni3Ti (γ’) •Pode atingir-se uma tensão de cedência sete vezes superior à do níquel puro.

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3.2 – Ni-Cr (Inconel) NiInconel) • Ligas extremamente resistentes à oxidação a altas temperaturas e a ambientes ricos em cloretos. Aplicações: – Engenharia naval. – Indústria química. – Turbinas. – Foguetes. – Reactores nucleares. – Etc.

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3.3– Ni3.3– Ni-Fe (Invar) Invar)

A liga com 36% Fe é conhecida por Invar apresenta uma dilatação praticamente nula. • Aplicações: –