1. CLASSIFICAÇÃO
1.1. Introdução
1.1.1. Quando imaginamos a confecção de um determinado produto, devemos pensar na seleção do material que irá constituí-lo. Esse material deverá atender as exigências técnicas, como também se deve avaliar seu emprego no aspecto econômico.
1.1.2. Classificação
1.1.2.1. Metálicos
1.1.2.1.1. Ferrosos
1.1.2.1.2. Não ferrosos
1.1.2.2. Não Metálicos
1.1.2.2.1. Sintéticos
1.1.2.2.2. Naturais
1.2. Metais Ferrosos
1.2.1. Desde sua descoberta, os metais ferrosos tornaram-se de grande importância na construção mecânica. Sendo os mais importantes, e divididos em:
1.2.1.1. Ferro fundido(FoFo):
1.2.1.1.1. Material amplamente empregado na construção mecânica; pode substituir o aço em diversas aplicações, muitas vezes com grande vantagem, embora não possua resistência.
1.2.1.2. Aço
1.2.1.2.1. Material tenaz, e de fácil usinabilidade, pode ser forjado e fundido.
1.3. Não feverosos
1.3.1. São todos os demais metais empregados na construção mecânica. Possuem os mais diversos empregos, pois podem substituirmos materiais ferrosos em várias aplicações e nem sempre podem ser substituídos pelos ferrosos. Esses metais são utilizados geralmente isolados ou em forma de ligas metálicas, algumas delas são amplamente empregadas na construção de máquinas, instalações, automóveis, etc
1.3.1.1. PESADOS > 5kg/dm3
1.3.1.1.1. COBRE
1.3.1.1.2. ESTANHO
1.3.1.1.3. ZINCO
1.3.1.1.4. CHUMBO
1.3.1.1.5. PLATINA
1.3.1.1.6. ETC.
1.3.1.2. LEVES < 5kg/dm3
1.3.1.2.1. ALUMÍNIO
1.3.1.2.2. MAGNÉSIO
1.3.1.2.3. TITÂNIO
1.3.1.2.4. ETC
1.3.2. OBS:
1.3.2.1. Normalmente, os não-ferrosos são materiais caros e não devemos utilizá-los em componentes onde possam ser substituídos por materiais ferrosos, o que seria economicamente inadequado.
1.3.2.2. Os metais não-ferrosos são amplamente utilizados em peças sujeitas a oxidação, devido a sua resistência, sendo muito utilizados em tratamentos galvânicos superficiais de materiais. São também bastante utilizados em componentes elétricos.
1.4. Materiais não-metálicos
1.4.1. Existem numerosos materiais não-metálicos que podem ser divididos em:
1.4.1.1. Naturais
1.4.1.1.1. Madeira
1.4.1.1.2. Couro
1.4.1.1.3. Fibras
1.4.1.1.4. Etc
1.4.1.2. Artificiais ou sintéticos
1.4.1.2.1. Baquelite
1.4.1.2.2. Celulóide
1.4.1.2.3. Acrílico
1.4.1.2.4. Plásticos em Geral
1.4.1.2.5. Etc
2. PROPRIEDADES
2.1. Introdução
2.1.1. O grupo de propriedades determina o comportamento do material em todas as circunstâncias do processo de fabricação e de utilização. Nele, você tem as propriedades mecânicas, as propriedades térmicas e as propriedades elétricas.
2.2. Propriedades Mecânicas
2.2.1. As propriedades mecânicas são fundamentais quando o material está sujeito a esforços de natureza mecânica. Isso quer dizer que essas propriedades determinam a maior ou a menor capacidade que o material tem para transmitir ou resistir aos esforços que lhe são aplicados. Essa capacidade é necessária não só durante o processo de fabricação, mas também durante sua utilização.
2.2.1.1. Elasticidade
2.2.1.1.1. É a capacidade que o material deve ter de se deformar, quando submetido a um esforço, e de voltar à forma original quando o esforço termina. Uma mola deve ser elástica. Por ação de uma força, deve se deformar e, quando cessada a força, deve voltar à sua posição inicial.
2.2.1.2. Resiliência
2.2.1.2.1. É a capacidade de um metal absorver energia quando deformado elasticamente, isto é, dentro da zona elástica, liberando-a quando descarregada.
2.2.1.3. Plasticidade
2.2.1.3.1. Propriedade inversa da elasticidade. É a capacidade de certos metais de tomarem uma forma qualquer e a conservarem.
2.2.1.4. Fragilidade
2.2.1.4.1. Materiais muito duros tendem a se quebrar com facilidade, não suportando choques, enquanto que os materiais menos duros resistem melhor aos choques. Assim os materiais que possuem baixa resistência aos choques são chamados frágeis. Exemplos: Ferro Fundido, vidro, etc
2.2.1.5. Ductilidade
2.2.1.5.1. Pode-se dizer que a ductilidade é o oposto da fragilidade. São dúcteis os materiais que por ação de força, se deformam plasticamente, conservando a sua coesão, por exemplo: cobre, alumínio e aço com baixo teor de carbono.
2.2.1.6. Tenacidade
2.2.1.6.1. Se um material é resistente e possui boas características de alongamento para suportar um esforço considerável de torção, tração ou flexão, sem romper-se, é chamado tenaz. Uma chave de boca pode ser tracionada e flexionada sem romper-se facilmente porque é de um material tenaz.
2.2.1.7. Dureza
2.2.1.7.1. A dureza é a resistência que um material oferece à penetração de outro corpo. As ferramentas de corte devem ser duras para que não se desgastem e possam penetrar em um material de menor dureza.
2.2.1.8. Maleabilidade
2.2.1.8.1. Propriedade de certos metais poderem deformar-se a frio ou a quente, sem se romperem e serem transformados em chapas de pouca espessura.
2.2.1.9. Fadiga
2.2.1.9.1. A resistência à ruptura dos materiais é, em geral, medida em ensaios elásticos. Quando as peças metálicas trabalham sob efeito de esforços repetidos em grande número, pode haver ruptura em tensões inferiores às obtidas em ensaios estáticos. Esse efeito denomina-se fadiga do material. A resistência à fadiga é, em geral, determinante no dimensionamento de peças sob ação de dinâmicas importantes, tais como peças de máquinas, de pontes, etc.
2.2.1.10. Video: Ensaio de tração
2.3. Propriedades físico-químicas
2.3.1. Densidade
2.3.1.1. A densidade de um material está relacionada com o grau de compactação da matéria. Ou seja, quanto mais matéria há em um mesmo volume de material.
2.3.1.1.1. .
2.4. Propriedades Químicas
2.4.1. As propriedades químicas são as que se manifestam quando o material entra em contato com outros materiais ou com o ambiente. Elas se apresentam sob a forma de presença ou ausência de resistência à corrosão, aos ácidos, às soluções salinas.
2.4.1.1. Corrosibilidade
2.4.1.1.1. É a resistência que os corpos oferecem ao ataque pelo meio ambiente, como corrosão ou oxidação.
2.4.1.2. Toxibilidade (toxidez)
2.4.1.2.1. Efeito dos elementos em serem prejudiciais ao ser humano.
2.5. Propriedades Térmicas
2.5.1. As propriedades térmicas determinam o comportamento dos materiais quando são submetidos a variações de temperatura. É um dado muito importante, por exemplo, na fabricação de ferramentas de corte. As velocidades de corte elevadas geram aumento de temperatura e, por isso, a ferramenta precisa ser resistente a altas temperaturas.
2.5.1.1. Ponto de fusão
2.5.1.1.1. Ele se refere à temperatura em que o material passa do estado sólido para o estado líquido. O alumínio, por exemplo, se funde a 660ºC, o cobre se funde a 1084ºC e o aço a 1410ºC.
2.5.1.2. Ponto de ebulição
2.5.1.2.1. É a temperatura em que o material passa do estado líquido para o estado gasoso. O exemplo mais conhecido de ponto de ebulição é o da água que se transforma em vapor a 100ºC.
2.5.1.3. Dilatação térmica
2.5.1.3.1. Essa propriedade faz com que os materiais, em geral, aumentem de tamanho quando a temperatura sobe.
2.5.1.4. Condutividade térmica
2.5.1.4.1. É a capacidade dos materiais de conduzir calor através do seu corpo.
2.6. Propriedades Elétricas
2.6.1. As propriedades elétricas determinam o comportamento dos materiais quando são submetidos à passagem de uma corrente elétrica.
2.6.1.1. Condutividade elétrica
2.6.1.1.1. É uma propriedade dos metais que está relacionada com a capacidade de conduzir a corrente elétrica.
2.6.1.2. Resistividade
2.6.1.2.1. É a resistência que o material oferece à passagem da corrente elétrica.
2.7. Propriedades magnéticas
2.7.1. Forças magnéticas aparecem quando partículas eletricamente carregadas se movimentam.
2.8. Esforços Mecânicos
2.8.1. Resistência de um material é a sua oposição à mudança de forma e ao cisalhamento. As forças externas podem exercer sobre o material cargas de:
2.8.1.1. Tração
2.8.1.2. Compressão
2.8.1.3. Flexão
2.8.1.4. Cisalhamento
2.8.1.5. Torção
2.8.1.6. Flambagem