2. Ligas Metálicas
Definição
Uma liga é uma solução sólida composta
por dois ou mais metais ou por um metal
(ou metais) e um ou mais não-metais
O aço é um exemplo de uma liga
metálica de ferro e carbono
3. Ligas Metálicas
Os metais têm propriedades características,
mas que apresentam variações subtis
Apesar de cada metal apresentar dureza,
condutividade térmica e eléctrica diferentes
dos restantes, por vezes não existe nenhum
metal, que na forma pura, apresente as
características pretendidas para determinada
aplicação
Para resolver este problema recorre-se à
formação de ligas
4. Ligas Metálicas
As ligas apresentam uma aparência exterior
homogénea e os seus componentes não
podem ser separados por processos físicos
As ligas representam um enorme conjunto
de materiais produzidos com uma extensa
gama de propriedades que encontram
grande aplicação na sociedade tecnológica
actual
5. O que faz uma liga ser diferente de um metal?
Uma liga deve ser tida como um material
distinto dos seus componentes
Tem propriedades físicas e químicas distintas
que dependem da estrutura atómica dos seus
constituintes
Ligas Metálicas
6. Uma definição adequada para uma liga deve incluir, além
da sua composição, a descrição do processo de fabrico e
de tratamentos a que foi sujeita
Para obter uma liga metálica, normalmente usa-se o
metal de base, previamente fundido, que será o solvente
e cuja concentração é mais elevada, ao qual se adicionam
os outros elementos da liga, sob a forma de fragmentos
sólidos, e que se dissolvem por agitação
A solução líquida obtida é arrefecida, resultando uma
solução sólida – a liga pretendida
Na prática muito poucos metais são usados no estado
puro
Ligas Metálicas
7. Liga Substitucional
Numa liga alguns dos átomos que fazem parte da rede
metálica inicial são substituídos por outros átomos de um
metal diferente, podendo haver pequena diferença de
tamanho entre as duas espécies de átomos
Esses átomos interrompem o arranjo regular dos iões e
dificultam os deslizamentos das camadas umas sobre as
outras
Isto torna a liga mais forte e dura que o metal original,
embora diminua a condutividade térmica e elétrica
Ligas Metálicas
8. Liga Intersticial
Átomos cerca de 60% mais pequenos, de outro material,
que pode ser um não metal, são adicionados a um metal.
São tão pequenos que se podem ajustar nos intervalos
dos átomos metálicos
Tal distorce a rede metálica e torna difíceis os
movimentos das camadas umas sobre as outras,
tornando a liga mais forte e dura que o metal original
É o que acontece no aço, em que os átomos de carbono
ocupam espaços vazios entre os átomos de ferro
Ligas Metálicas
9. Classificação
das ligas metálicas
Pelo metal predominante
(ligas de cobre,
chumbo, alumínio,..
Pelo número de elementos
(ligas binárias, ternárias,…)
Pela principal propriedade
da liga
(ligas leves,
ligas de baixo ponto
de fusão,…)
Ligas Metálicas
10. Liga metálica Componentes Características Aplicações
Latão Cobre e zinco Resistência à corrosão Navios; tubos
Bronze Cobre e
estanho
Resistência à corrosão Moedas, sinos
Aço Ferro e carbono Resistência à corrosão Navios,
utensílios
domésticos
Aço inoxidável Aço e crómio Resistência à corrosão Talheres,
utensílios
domésticos
Aço-Níquel Aço e níquel Resistência mecânica Canhões,
material de
blindagem
Aço-Tungsténio Aço e
tungsténio
Alta dureza Brocas, pontas
de caneta
Amálgama Mercúrio, prata
e estanho
Resistência à corrosão Restauração de
dentes
Prata de lei Prata e cobre Aumento da dureza Utensílios
domésticos;
ornamentos
Ouro 18
quilates
Ouro e core Alta ductilidade e
maleabilidade
jóias
Ligas Metálicas
11. Verifica-se que a maioria dos elementos que
compõem as ligas metálicas são elementos
do bloco d da Tabela Periódica
Cobre, zinco, ferro, crómio, níquel,
tungsténio, ouro, prata, etc.
Ligas Metálicas
12. As ligas metálicas utilizam-se em diversas
situações quotidianas, mas o aço é uma das
ligas mais vulgarmente utilizadas
Ligas Metálicas
13. Ligas Metálicas – o aço
O aço tem uma enorme influência na vida das
pessoas
Nos carros, nos edifícios, nas tubagens de
gás natural, nas maquinarias…
O aço é o material mais importante e
multifuncional que jamais se inventou
Tem baixos custos de produção e pode ser
reciclado
Actualmente usam-se diversos tipos de aços
14. Ligas Metálicas – ligas de ouro
Existem vários
tipos de ligas de
ouro
Ouro rosa
(presença de cobre)
Ouro branco
(presença de níquel, zinco ou
platina)
Ouro verde
(presença de cobre, prata e zinco)
Ouro azul
(presença de ferro)
15. A proporção de ouro nas ligas é muitas
vezes expressa em quilates
O ouro puro tem 24 quilates (24K) e o ouro
de lei tem 19,25 quilates (ou seja, 19,25
partes em ouro e 4,75 partes de outros
metais)
Ligas Metálicas – ligas de ouro
16. Ligas Metálicas – ligas de
prata
As principais ligas de prata são a “prata de
lei” e a “prata de cunhagem” contendo prata
e cobre nas proporções de 92,5% para 7,5%
e 90% para 10%, respectivamente
17. Ligas Metálicas – ligas com memória de forma
As ligas com memória de forma são ligas
metálicas que exibem duas propriedades
únicas, a pseudo - elasticidade e o efeito da
memória de forma
18. Só nos anos 60 é que se registaram os maiores
desenvolvimentos no campo das ligas com
memória de forma
Na lista das mais vulgares incluem-se as de
níquel-titânio, Cu-Zn-Al, Au-Cd, Cu-Al-Ni, Cu-Sn
As ligas de memória de forma têm muitas
aplicações:
Em aparelhos de dentes
Em aeronáutica
Em robótica
Em antenas para telemóveis
Em armações de óculos flexíveis
…
Ligas Metálicas – ligas com memória de forma
19. Ligas como o Nitinol (Ni + Ti) e o
Duralumínio (Al + Cu), quando submetidas a
uma deformação são capazes de,
espontaneamente, recuperar a sua forma
original através de aquecimento moderado
Quando o material é deformado ocorre uma
mudança brusca na rede cristalina, no
entanto, quando sujeito a aquecimento, a
estrutura anterior deixa de ser estável, e o
material volta à forma original.
Ligas Metálicas – ligas com memória de forma
