1 / 64

COBRE E SUAS LIGAS

COBRE E SUAS LIGAS. COBRE E SUAS LIGAS. PROPRIEDADES FÍSICAS DO COBRE Ponto de Fusão  1083°C Densidade  8,96 g/cm 3 Forma Cristalina  cfc Resistividade Elétrica  1,673x10 -6 ohm.cm (100% IACS) Condutividade Térmica 0,941 cal/cm 2 .s.°C (Al= 0,52).

sharla
Télécharger la présentation

COBRE E SUAS LIGAS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. COBRE E SUAS LIGAS

  2. COBRE E SUAS LIGAS PROPRIEDADES FÍSICAS DO COBRE • Ponto de Fusão 1083°C • Densidade  8,96 g/cm3 • Forma Cristalina  cfc • Resistividade Elétrica  1,673x10-6 ohm.cm (100% IACS) • Condutividade Térmica 0,941 cal/cm2.s.°C (Al= 0,52)

  3. Condutibilidade Elétrica • É comum exprimir a condutibilidade elétrica em termos de condutibilidade elétrica volumétrica. É medida comparativamente a um padrão de Cobre, sendo expressa em %IACS (International Annealed Copper Standard). Este padrão foi estabelecido pelo Bureau of Standar em 1913 para o Cobre puro da época. • A condutibilidade de 100% IACS corresponde ao Cobre que, no estado recozido, tem uma resistividade de 0,15328 ohm.g/m² a20ºC, isto é, um fio de Cobre recozido de 1 m de comprimento, pesando 1g tem uma resistência de 0,15328 ohm.

  4. COBRE E SUAS LIGAS ELEMENTO RESIDUAL • Prata • Oxigênio Cerca de 1/3 de todo o cobre produzido é de alguma forma usada na indústria elétrica Afeta pouco a condutividade elétrica Aumenta a temperatura de Recristalização do cobre Responsável pela fragilização

  5. COBRE E SUAS LIGAS PROPRIEDADES MECÂNICAS • Deforma-se facilmente • Apresenta grande alongamento nos estados: recozido, encruado e fundido Elongação ~60% • Têm baixa dureza • Apresenta elevada resistência à corrosão

  6. COBRE E SUAS LIGAS A DUREZA DO COBRE PODE SER AUMENTADA POR • Adição de elementos de liga (Cr, Cd) • Tratamento térmico • Encruamento

  7. COBRE E SUAS LIGAS CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TEOR DE COBRE • I- Cobre IA- Tipos comerciais de Cu  mínimo de 99,3% de Cu IB- Cobres Ligados  elementos de liga <1%  Podem ser dúcteis ou para fundição • II- Ligas de Cobre  elementos de liga >1%

  8. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) • 1- COBRE ETP COBRE ELETROLÍTICO TENAZ • 2- COBRE FRHC COBRE REFINADO À FOGO DE ALTA CONDUTIVIDADE • 3- COBRE FRTP COBRE REFINADO À FOGO, TENAZ • 4- COBRE CUOFCOBRE ISENTO DE OXIGÊNIO • 5- COBRE CU CASTCOBRE REFUNDIDO • 6- COBRE DLPCOBRE DESOXIDADO COM FÓSFORO (Baixo teor de P) • 7- COBRE DHPCOBRE DESOXIDADO COM FÓSFORO (alto teor de P)

  9. Cobre eletrolitico

  10. O PROBLEMA DA PRESENÇA DO OXIGÊNIO NO COBRE • O oxigênio forma um composto eutético com o cobre (Cu2O-CU) , de ponto de fusão mais baixo (1066 °C) que o Cobre puro comercial e de baixa dutilidade, segregando então para a região intergranular. Isso faz com que que haja perda de ductilidade. Outro agravante se dá na presença de gases redutores, como por exemplo [H], e à temperaturas elevadas onde o composto eutético forma vapor d'água na região intergranular. Este fenômeno pode acontecer no processo de soldagem, tratamento térmico em atmosferas protetoras umidas.

  11. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 1- COBRE ETP  COBRE ELETROLÍTICO TENAZ • % Cu 99,9% no mínimo • Oxigênio 0,02-0,07% • Condutividade no estado recozido 100% IACS • Aplicações Industrias elétrica, mecânica, química, construção civil

  12. Cobre ETP fragilizado por Hidrogênio Grãos maclados α com particulas de Cu2O

  13. COBRE ETP- ELETROLÍTICO TENAZ APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA ELÉTRICA • Cabos para rede elétrica • Linhas telefônicas • Transformadores • Peças de rádio e TV • Ânodos

  14. COBRE ETP- ELETROLÍTICO TENAZ APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA MECÂNICA • Arruelas • Rebites • Radiadores de automóveis • Trocadores de calor • Fios, tiras,…

  15. COBRE ETP- ELETROLÍTICO TENAZ APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA QUÍMICA • Caldeiras • Destiladores • Tanques • Alambiques APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL • Objetos artísticos • Telhados • Calhas,…

  16. COBRE ETP-ELETROLITICO TENAZ - MICROESTRUTURA Grãos equiaxiais α maclados

  17. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 2- COBRE FRNC  COBRE REFINADO À FOGO DE ALTA CONDUTIVIDADE • % Cu 99,9% • Oxigênio Teor incerto (é de menor custo) • Condutividade  100% IACS • Aplicações não tão nobres quanto o eletrolítico

  18. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 3- COBRE FRTP  COBRE REFINADO À FOGO, TENAZ • % Cu 99,8 % ou 99,85% • Oxigênio Teor controlado • Condutividade  não é 100% IACS • Impurezas  teores maiores que o ETP e FRNC • Aplicações mesmas doeletrolítico, com restrições a indústria elétrica (não tão nobre)

  19. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 4- COBRE CUOF COBRE ISENTO DE OXIGÊNIO • % Cu 99,95 % a 99,99% • É o Cu eletrolítico sem óxido • Condutividade  100% IACS • É mais caro que os anteriores • É resistente à fragilização pelo Hidrogênio

  20. Cobre OFHC Grãos maclados α

  21. 4- COBRE CUOF COBRE ISENTO DE OXIGÊNIO APLICAÇÕES • Equipamentos eletro-eletrônicos como: • Peças para radar • Antenas • Ânodos de tubos de raios-x

  22. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 5- COBRE CU CAST COBRE REFUNDIDO GRAU A99,75 % de Cu % Cu GRAU B99,5 % de Cu • É obtido de cobre secundário • É destinado a fabricação de ligas de Cu

  23. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 6- COBRE DLP COBRE DESOXIDADO COM FÓSFORO • % Cu 99,85% de Cu • Teor de Fósforo é baixo  0,004-0,012%

  24. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 7- COBRE DHP COBRE DESOXIDADO COM FÓSFORO • % Cu 99,9 - 99,8% de Cu • Teor de Fósforo é alto  0,015-0,04%

  25. TIPOS DE COBRE COMERCIAL (MÍNIMO DE Cu 99,3%) 7- COBRE DLP COBRE VAZADO EM MOLDE • % Cu 99,9 - 99,8% de Cu • Teor de Fósforo é alto  0,015-0,04%

  26. COBRES LIGADOS OU COBRES BAIXA LIGA CONTÉM ELEMENTOS DE LIGA MENORES QUE 1% • DÚCTEISprodutos semi-manufaturados por conformação mecânica • apresentam-se na forma de chapas, fios, arames, tiras, barras, tubos,.. • PARA FUNDIÇÃO

  27. COBRES LIGADOS OU COBRES BAIXA LIGA - DÚCTEIS PODEM SER REUNIDOS EM 3 GRUPOS DE LIGAS • Ligas de alta condutividade elétrica (Ag) • Ligas de alta resistência mecânica (As, Cd, Cr, Zr) • Ligas de alta usinabilidade (Pb, Te, S, Se, Cd) Algumas ligas podem possuir uma ou + características dos grupos

  28. LIGAS DE ALTA CONDUTIVIDADE TÉRMICA E ELÉTRICA PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: Ag: 0,02-0,12% • A Ag melhora a resistência mecânica do Cu puro • A Ag melhora a fluência do Cu puro a altas temperaturas • A Ag tem solubilidade total no Cu nessas concentrações • Condutividade elétrica  90-100% IACS

  29. LIGAS DE ALTA CONDUTIVIDADE TÉRMICA E ELÉTRICAAg: 0,02-0,12% APLICAÇÕES • Na indústria elétrica, como: Bobinas Interruptores Aletas de radiadores Etc.

  30. LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: As: 0,013-0,05% • Tem condutividade elétrica  35-45 % IACS • O As melhora a resistência mecânica do Cu puro, principalmente à altas temperaturas • O As melhora a resistência à corrosão do Cu puro

  31. LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA As: 0,013-0,05% PRINCIPAIS APLICAÇÕES • Na indústria química  é usada em tubulações industriais que entram em contato com líquidos e gases pouco corrosivos • Na construção mecânica  em trocadores de calor, tubulações para caldeiras

  32. LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: Cd: 0,6-1% • Tem condutividade elétrica  80 % IACS • O Cd é solúvel no Cu • O Cd melhora a resistência mecânica, à fadiga e ao desgaste do Cu puro • Esse cobre ligado apresenta elevada resistência ao amolecimento pelo aquecimento

  33. LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: Cd: 0,6-!% Aplicações na indústria elétrica • molas de contato, • linhas de transmissão

  34. LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: Cr: 0,8% • Tem condutividade elétrica  80- 85% IACS • O Cr não é totalmente solúvel no Cu • Esse cobre ligado pode ser tratado termicamente por solubilização para melhorar as propriedades mecânicas em geral

  35. LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: Zr: 0,1-0,25% • Tem condutividade elétrica  90% IACS • O Zr é solúvel no Cu • Esse cobre ligado pode ser tratado termicamente por solubilização para melhorar as propriedades mecânicas em geral

  36. LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA: Zr: 0,1-0,25% • Aplicações na indústria elétrica, especialmente em aplicações em que estão sujeitas à alta solicitação

  37. LIGAS DE ALTA USINABILIDADE PADRÕES DE USINAGEM • LATÃO  usinabilidade 100 • COBRE TENAZ  usinabilidade 20 Essas ligas combinam alta condutividade elétrica e boa usinabilidade • Cu-Te (0,3-0,8%)  usinabilidade 85 • Cu-S (0,2-0,5%)  usinabilidade 85 • Cu-Se

  38. OUTRAS LIGAS DE ALTA USINABILIDADE • Cu-Pb (0,8-1,3%)  usinabilidade 85 • Cu-Cd (0,8%)-Sn (0,6%)  usado em cabos aéreos de metrô, eletrodos para solda elétrica

  39. COBRES LIGADOS PARA FUNDIÇÃO EXEMPLOS DE LIGAS • Cu (99-99,5)-Cr (1%)-Si (0,1%) Apresenta resistência à tração mínima de 37 kgf/mm2 • Cu-Cr (0,6-12%)

  40. LIGAS DE COBRE CONTÉM ELEMENTOS DE LIGA EM TEORES MAIORES QUE 1% • Latões (Cu-Zn)  dúcteis e para fundição • Bronzes (Cu-Sn)  dúcteis e para fundição • Cu-Ni • Cu-Ni-Zn (alpacas) • Cu-Al • Cu-Be • Cu-Si

  41. LATÕES (Cu-Zn) CONTÉM Cu e Zn com ou sem adição de elementos secundários • Os teores de Zn nos latões podem variar de: • 5-50%

  42. TIPOS DE LATÕES (Cu-Zn) • Latão binário Cu e Zn • Latão com Pb Cu, Zn e Pb (o Pb melhora a usinabilidade) • Latões especiais Cu e Zn (com ou sem Pb) e outros elementos de liga que proporcionam determinadas características (Al, Sn)

  43. LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn) • Dividem-se em 3 classes conforme a microestrutura, que por sua vez depende da % Zn

  44. LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)

  45. Microestrutura de Latão 95/5

  46. Latão 70/30

  47. LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)- CLASSIFICAÇÃO- • Fase ß ccc, é + resistente • Fase  cfc, dúctil e tenaz • Até 37% de Zn fase  (latões ) • 37-45% de Zn fases  e ß (latões + ß) • 46-50% de Zn fase ß (latões ß) Acima de 50% de Zn começa a precipitar a fase  que é quebradiça Por isso os latões com %Zn> 50% não tem uso comercial

  48. LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)- PROPRIEDADES-As propriedades dos latões dependem do teor de Zn • A resistência à tração aumenta com o teor de Zn • A partir de 30% de Zn a ductilidade começa a diminuir • A medida que o teor de Zn aumenta a resistência à corrosão diminui (processo de dezincificação – corrosão preferencial do Zn)

  49. CORROSÃO POR DEZINCIFICAÇÃO • É característica dos latões • Dependendo do meio, o Zn é retirado da liga da forma de sal solúvel ou precipita na forma de um composto insolúvel • O ataque pode ser localizado ou distribuído • Até 15% de Zn o latão é resistente à corrosão por dezincificação • O Sn e o As são inibidores da dezincificação

  50. DEZINCIFICAÇÃO A – Camada de cobre redepositado A – Metal não corroido (metal dezincificado) B – Cobre redepositado B – Metal corroido C – Produto da corrosão do zinco Dezincificação por capas de um latão Dezincificação penetrante de um latão 63-34 chumbo, em contato com água 65-35, em contato com agua doce. do mar durante 20 meses. Aumento de Aumento de 4,4x. Em B vemos cobre 55x. Em cima camada de metal redepo- redepositado envolvido pelo metal não Sitada, em baixo metal não corroido corroido A, sendo C produto da corrosão do zinco.

More Related