Principais Características e propriedades dos materiais metálicos:

Principais Características e propriedades dos materiais metálicos:

Características: 

    Opacidade e cor:

    Os metais e ligas são todos opacos como reflexo da estrutura cristalina que não permite a passagem da luz: no que concernem as cores a grande maioria dos materiais metálicos são cinza claro, sendo comum denominar-se esta cor de metálica. Algumas exceções como é o caso do cobre que é avermelhado, do ouro que é amarelado e da prata que é branca. É evidente que as ligas desses metais irão apresentar cores diversas a depender da coloração dos metais que ás compõe.

    Brilho: 

    Os metais e as ligas quando polidos apresentam-se brilhantes, porém a exceção dos metais nobres (ouro, prata, platina), eles perdem o brilho devido aos processos de corrosão e a consequente formação de uma película de produto de corrosão, em geral, fosco. 

    Massa Específica

    Os metais e as ligas apresentam massa especifica bem superior a da água. O metal mais leve é o magnésio com 1,7 g/cm³ seguido do Alumínio com cerca de 2.7 g/cm³ e o ouro um dos mais pesados, com cerca de 19,3 g/cm³ . As ligas ferrosas situam-se na faixa de 7.85 á 8 g/cm³. 

    Estado físico e temperatura de fusão

    Os metais e as ligas apresentam-se na temperatura ambiente no estado solido, a única exceção é o mercúrio que é liquido. A temperatura de fusão varia desde -38,8° C para o mercúrio e 3410 para o tungstênio. É importante apresentar que as ligas apresentam ponto de fusão bem diversificado, inclusive em alguns casos inferiores aos seus componentes, quando há a formação de eutético. 

Propriedades: 

    Resistencia mecânica 

Inclui-se na propriedade conceituada como resistência mecânica: 

    A resistência a tração, compressão, torção e cisalhamento. A resistência mecânica é caracterizada a partir dos conceitos de tensão e deformação, ou seja, quando se aplica tensão sobre um material, qual deverá ser a resposta em termos de deformação elástica ou plástica.

    Há quatro formas de carregamento de uma estrutura que podem ser reproduzidos nos respectivos ensaios de tração, compressão, torção e cisalhamento. 

     No estudo da resistência mecânica dois conceitos são fundamentais, quais sejam a deformação em regime elástico e a deformação em regime plástico.       

     No regime elástico o material sofre deformação elástica e desta forma toda vez que é submetido a uma tensão de tração ele sofrerá um alongamento elástico na mesma direção da tensão aplicada. Cessada esta tensão o material retornará á as condições iniciais. 

    Para a maioria dos metais a relação entre a tensão e a deformação é diretamente proporcional e é chamada lei de Hooke; a constante de proporcionalidade é denominada de modulo de elasticidade, ou modulo de Young. Os módulos de elasticidade variam entre 45 GPa para o magnésio e 407 GPa para o Tungstênio, que é o material com maior resistência á tração dentre todos os metais. 

    Quando o material é deformado elasticamente em uma direção quase sempre ele sofre contração em outra direção, a partir deste conceito define-se um parâmetro muito importante na deformação elástica, denominado coeficiente de Poisson que é a relação entre a contração em uma direção e o alongamento em outra perpendicular.

    Ductilidade

    A ductilidade apresenta o grau de deformação que um material apresenta antes da ruptura. A ductilidade é caracterizada pelo percentual de alongamento sofrido na deformação em relação às dimensões iniciais. Ela é avaliada no diagrama tensão-deformação. Os materiais dúcteis são aqueles que apresentam grande alongamento e os frágeis são aqueles que rompem praticamente sem experimentar a deformação plástica. Para efeitos práticos é comum denominar de materiais frágeis aqueles que apresentam uma deformação plástica ate a fatura inferior á 5%.

    Resiliência

    A resiliência é a propriedade de um material de absorver energia na deformação elástica e recupera-la com a remoção da solicitação mecânica. Esta propriedade mostra a tendência de um material a apresentar fraturas frágeis, ou seja, os materiais de baixa resiliência apresentam tendência para este tipo de fratura. A resiliência pode ser afetada pela temperatura. Em alguns materiais o abaixamento da temperatura provoca a transição do modo de fratura dúctil para fratura frágil, e é chamada temperatura de transição e é obtida em ensaios de laboratório denominado ensaio Charpy. Tenacidade 

    Tenacidade

    É a propriedade dos materiais metálicos de absorver energia ate a ruptura. Ela é muito parecida com a resiliência, com a diferença apenas que a de que a resiliência é mais significativa para carregamentos estáticos enquanto esta propriedade é importante em cargas dinâmicas. Os fatores que afetam a tenacidade da peça são a geometria da peça e a forma de aplicação das cargas, a maneira mais comum de avalia-la é com teste de impacto Charpy e Izod. Outro aspecto importante é a influencia da temperatura em alguns materiais onde a uma transição de fratura dúctil para frágil em função da mesma. 

Dureza

     A dureza pode ser conceituada como sendo a resistência de um material a uma deformação plástica localizada. É uma propriedade que fornece um bom indicativo de outras propriedades, como resistência mecânica, resistência ao desgaste, ductilidade, etc.

A resistência ao desgaste é correlacionada diretamente com a dureza, sendo inclusive uma forma de aumentar a resistência ao desgaste através do endurecimento superficial.

    Os ensaios de dureza mais utilizados são: Brinell, Rockwell, Knoop e Vickers.

Outra propriedade comumente associada à dureza superficial e também à têmpera que é a endurecibilidade, que reflete a profundidade da penetração da têmpera. Esta propriedade é determinada pelo ensaio Jominy. 

    Resistência à fluência 

    A fluência é a capacidade de um material de suportar cargas quando uma temperatura muito acima da ambiente. O nome desta propriedade dos materiais é resistência à fluência. Quando um material é submetido a carregamento abaixo do limite de escoamento ele poderá ter escorregamento de discordâncias e experimentar deformações permanentes. Esta propriedade é muito importante para peças e equipamentos de fornos, caldeiras, motores, turbinas e outros equipamentos que trabalham comumente em temperaturas muito elevadas. A fluência é fortemente influenciada pela tensão e temperatura. O elemento que pode ser adicionado às ligas ferrosas que mais influencia na resistência à fluência é o molibdênio.

    Soldabilidade

    A soldabilidade é uma propriedade do material metálico a ser submetido a processo de soldagem, apresentado uma junta soldada muito próxima, em termos de características e de propriedades do metal de base.

O material de maior soldabilidade, entre os ferrosos, é sem duvida nenhuma o aço Carbono e à medida que elementos de liga são adicionados, para aumentar resistência mecânica ou a resistência à corrosão, algumas dificuldades aparecem.

Como foi dito, o controle de qualidade na junta soldada é essencial no processo de fabricação por soldagem.