Magnésio - Apresentação

Transcript

Magnésio e suas Ligas Ciências dos Materiais II Prof : Fabrício Lins Aluna: Ellem Patrícia dos Santos Kaulich Histórico do Magnésio n O magnésio foi descoberto em 1755 pelo escocês Joseph Black. Em 1808 Sir Humphry Davy obteve o metal puro mediante a eletrólise de uma mistura de magnésia e HgO (óxido de mercúrio),e preparado de forma utilizável pelo químico francês Antoine Bussy em 1831. n É o sexto elemento em abundância constituindo aproximadamente cerca de 2,76% da crosta terrestre e,o terceiro mais abundante dissolvido na água de mar. n O Magnésio é o terceiro metal mais usado,na sequência de ferro e alumínio. Magnésio n É um metal com coloração cinza prateada,quando exposto ao sol perde seu brilho.Possui ótima relação resistência /peso. n A sua elevada reatividade é uma das razões pela qual a produção de magnésio requer grande quantidade de energia. n Metade do magnésio produzido é usado diretamente nas ligas de alumínio para melhoria das suas propriedades mecânicas . Propriedades do Magnésio Comparação da densidade do Magnésio com outros elementos Estanho (Sn) Niquel (Ni) Zinco (Zn) Alumínio (Al) Magnésio (Mg) 0 2 4 6 8 10 12 14 Densidade (ton/m ^3) 16 18 20 Ligas de Magnésio Essa ligas são tratadas termicamente para melhorar suas propriedades mecânicas.O tipo de tratamento térmico depende da composição e a forma (fundido ou forjado)e também das condições de serviços possíveis. Pode ser forjado,laminado,extrudado e fundidos. Processamento das ligas de Magnésio n As ligas de magnésio são produzidas por quase todos os métodos convencionais de fundição, principalmente fundição em areia injetada,e em coquilha. Dependendo do tipo de peça,aplicação, propriedades da própria liga etc,é feita a escolha da técnica de fundição apropriada. Logo a produção dessa liga por fundição injetada é responsável por cerca de 90% da produção de ligas de magnésio. Processamento das ligas de Magnésio n Fundição Injetada Esquema de uma fundição injetada em câmara fria (a) e câmara quente (b) Tratamentos Térmicos mais comuns n Tratamento Térmico de Solubilização Este tratamento provoca um aumento da resistência à tração, da ductilidade e da resistência ao impacto mas diminui a dureza e o limite de escoamento ( 340 a 565ºC). n Tratamento Térmico de Envelhecimento Este tratamento origina um aumento do limite de escoamento e da dureza (120 a 230ºC). n Térmico de solubilização seguido de um Envelhecimento Neste tratamento há um aumento considerável do limite de escoamento e da dureza, no entanto diminui a resistência ao impacto e a ductilidade. n Tratamento Térmico de Solubilização seguido de Estabilização Este tratamento tem como principal objetivo a obtenção do máximo alívio de tensões e da mínima dilatação que as peças apresentam, quando sujeitas a elevadas temperaturas. Propriedades das Ligas Magnésio n n n n n n n Alta resistência Baixa ductilidade Baixo ponto de fusão Soldável Boa resistência à fadiga Alta resistência ao impact Baixo módulo de Young (45 x 103MPa) Principais Ligas de Magnésio n Ligas Mg-Al As ligas Mg-Al foram as primeiras a ser desenvolvidas.Ligas com pelo menos 85% de Mg e adições de alumínio (até 10%), de zinco (<3%) e de manganês (<0,6%). Adição do Al ao magnésio permite aumentar a sua resistência mecânica e à corrosão. E o Manganês melhora a resistência a corrosão. Tipos de Ligas de Magnésio n Ligas de Mg-Mn A adição do manganês nessas ligas,melhora a resistência à corrosão. São interessantes para aplicações eletroquímicas ,tais como proteção catódica dos aços. Tipos de Ligas de Magnésio n Ligas de Mg-Zr Estas ligas apresentam elevadas resistências mecânicas,no entanto não têm uma vasta aplicação devido à sua à microporosidade; não são soldáveis devido à elevada quantidade de zinco (5 a 6%) e sofrem fissuração a quente.O zinco permite um aumento da resistência da liga,enquanto o zircônio refina o grão.São usadas em peças forjadas, estampadas e perfiladas. Microestrutura Aplicações das Ligas Magnésio n Aplicam-se na indústria automóvel, aeroespacial, equipamentos comerciais,etc. Componentes do sistema de transmissão de um helicóptero Aplicações das Ligas Magnésio Aplicações das Ligas Magnésio Magnésio em veículos No mercado mundial Peso médio do magnésio: 4,4 Kg/veículo. Sendo no Brasil de 2,74 kg/veículo. n Atualmente mais de 60 peças diferentes em magnésio são utilizados pela Indústria Automobilística. Conclusão n As ligas de magnésio possuem propriedades bem atrativas,porém um dos motivos do qual é evitado seu uso é a baixa resistência a corrosão especialmente em ambientes ácidos e em condições de água-sal. No entanto as aplicações do magnésio e suas ligas vem crescendo a cada dia, porém existe um problema com esse uso tão crescente,pois a procura dos seus fundidos tem aumentado cerca de 15% ao ano,ultrapassando a sua produção. Por essa razão o preço do magnésio é elevado,não havendo incentivo no seu uso. Referências Bibliográficas Avedesian, M.M., Baker, H., ASM specialty handbook, Magnesium and magnesium alloys, 1999, ISBN 0-87170-657-1. n n Polmear, I.J., Light alloys: metallurgy of the light metals, Third edition, 1995, Arnold, London, ISBN 0-340-63207 (pb). n Smith, W.F., Structure and properties of engineering alloys,second edition, 1993, McGraw-Hill, ISBN 0-70-112829-8. n Kainer, K.U. (editor), Magnesium alloys and technology, DMG,2003, WILEY-VCH, ISBN 3-527-30256-5. n http://www.sut.ac.th/engineering/metal/pdf/Nonferrous/03_Magnesium%20and%20 magnesium%20alloys.pdf