O que são metais e ligas refratárias – Definição

Os metais e ligas refratárias são bem conhecidos por sua extraordinária resistência ao calor e ao desgaste. O principal requisito para resistir a altas temperaturas é um alto ponto de fusão e propriedades mecânicas estáveis ​​(por exemplo, alta dureza) mesmo em altas temperaturas.

Os metais refratários mais comuns incluem cinco elementos: nióbio e molibdênio do quinto período e tântalo, tungstênio e rênio do sexto período. Todos eles compartilham algumas propriedades, incluindo um ponto de fusão acima de 2000°C e alta dureza à temperatura ambiente.

Fabricabilidade pobre em baixa temperatura e extrema oxidabilidade em altas temperaturas são as principais desvantagens da maioria dos metais refratários. A aplicação desses metais requer uma atmosfera ou revestimento protetor.

A resistência dos metais refratários em altas temperaturas, em combinação com sua dureza, os torna ideais para ferramentas de corte e perfuração. As ligas à base de metais refratários são usadas em praticamente todas as principais indústrias, incluindo eletrônica, aeroespacial, automotiva, química, mineração, tecnologia nuclear e processamento de metais. Hoje, o uso não se limita a filamentos de lâmpadas, grades de tubos de elétrons e elementos de aquecimento.

• O tungstênio é um metal extremamente denso e tem o ponto de fusão mais alto de todos os metais, 3410°C. Além disso, o tungstênio é um excelente agente de liga. O principal uso do tungstênio é em ferramentas de corte de metal duro e materiais resistentes ao desgaste. Produz carbonetos estáveis ​​e refina o tamanho do grão para aumentar a dureza, principalmente em altas temperaturas. O tungstênio é amplamente utilizado em aços para ferramentas de alta velocidade e foi proposto como substituto do molibdênio em aços ferríticos de ativação reduzida para aplicações nucleares. A adição de cerca de 10% de tungstênio e molibdênio no total maximiza com eficiência a dureza e a tenacidade dos aços rápidos e mantém essas propriedades nas altas temperaturas geradas no corte de metais.
• O molibdênio aumenta a temperabilidade e a resistência, principalmente em altas temperaturas devido ao alto ponto de fusão do molibdênio. O molibdênio é único na medida em que aumenta a resistência à tração e à fluência do aço em altas temperaturas. Ele retarda a transformação de austenita em perlita muito mais do que a transformação de austenita em bainita; assim, a bainita pode ser produzida por resfriamento contínuo de aços contendo molibdênio. A liga à base de molibdênio mais comum é a liga de titânio-zircônio-molibdênio TZM, composta de 0,5% de titânio e 0,08% de zircônio (sendo o restante molibdênio). É tipicamente fabricado por processos de metalurgia do pó ou fundição a arco. A liga apresenta maior resistência à fluência e resistência a altas temperaturas, possibilitando temperaturas de serviço acima de 1060 °C para o material.

Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.
Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.
William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução 9ª Edição, Wiley; 9 edição (4 de dezembro de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
Eberhart, Mark (2003). Por que as coisas quebram: entendendo o mundo pela maneira como ele se desfaz. Harmonia. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introdução à Termodinâmica dos Materiais (4ª ed.). Editora Taylor e Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
González-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Uma Introdução à Ciência dos Materiais. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiais: engenharia, ciência, processamento e design (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdução à Engenharia Nuclear, 3ª ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Veja acima:
Ligas