{"id":117175,"date":"2022-09-10T13:41:33","date_gmt":"2022-09-10T12:41:33","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/ph-aco-inoxidavel-densidade-resistencia-dureza-ponto-de-fusao\/"},"modified":"2022-10-17T09:31:48","modified_gmt":"2022-10-17T08:31:48","slug":"ph-aco-inoxidavel-densidade-resistencia-dureza-ponto-de-fusao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/pt-br\/ph-aco-inoxidavel-densidade-resistencia-dureza-ponto-de-fusao\/","title":{"rendered":"PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel – Densidade – Resist\u00eancia – Dureza – Ponto de Fus\u00e3o"},"content":{"rendered":"

Sobre PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h2>\n

\"PH<\/a>Os PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/strong>\u00a0(endurecimento por precipita\u00e7\u00e3o) cont\u00eam cerca de 17% de cromo e 4% de n\u00edquel.\u00a0Esses a\u00e7os podem desenvolver\u00a0resist\u00eancia muito alta<\/strong>\u00a0por meio de adi\u00e7\u00f5es de alum\u00ednio, tit\u00e2nio, ni\u00f3bio, van\u00e1dio e\/ou nitrog\u00eanio, que formam precipitados intermet\u00e1licos coerentes durante um processo de tratamento t\u00e9rmico conhecido como envelhecimento t\u00e9rmico.\u00a0\u00c0 medida que os precipitados coerentes se formam em toda a microestrutura, eles deformam a rede cristalina e impedem o movimento de deslocamentos ou defeitos na rede cristalina.\u00a0Como as discord\u00e2ncias s\u00e3o frequentemente os portadores dominantes de plasticidade, isso serve para endurecer o material.\u00a0Os a\u00e7os inoxid\u00e1veis \u200b\u200bendurecidos por precipita\u00e7\u00e3o t\u00eam alta\u00a0tenacidade<\/a>,\u00a0resist\u00eancia<\/a>, e resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o.\u00a0Os a\u00e7os inoxid\u00e1veis \u200b\u200bendurecidos por precipita\u00e7\u00e3o t\u00eam sido cada vez mais usados \u200b\u200bpara uma variedade de aplica\u00e7\u00f5es na constru\u00e7\u00e3o naval, aeronaves e turbinas a g\u00e1s, ind\u00fastrias qu\u00edmicas e\u00a0usinas nucleares<\/a>.<\/p>\n

A\u00e7o inoxid\u00e1vel 17-4PH<\/h2>\n

Por exemplo, a\u00e7o inoxid\u00e1vel endurecido por precipita\u00e7\u00e3o\u00a017-4 PH<\/strong>\u00a0(AISI 630) tem uma microestrutura inicial de austenita ou martensita.\u00a0As classes austen\u00edticas s\u00e3o convertidas em classes martens\u00edticas por meio de tratamento t\u00e9rmico (por exemplo, atrav\u00e9s de tratamento t\u00e9rmico a cerca de 1040 \u00b0C seguido de t\u00eampera) antes que o endurecimento por precipita\u00e7\u00e3o possa ser feito.\u00a0O tratamento de envelhecimento subsequente a cerca de 475\u00b0C precipita fases ricas em\u00a0Nb<\/strong>\u00a0e\u00a0Cu <\/strong>que aumentam a resist\u00eancia at\u00e9 acima de 1000 MPa de resist\u00eancia ao escoamento.\u00a0Em todos os tratamentos t\u00e9rmicos realizados a microestrutura predominante \u00e9 a martensita ripada.\u00a0Ao contr\u00e1rio das ligas austen\u00edticas, no entanto, o tratamento t\u00e9rmico fortalece os a\u00e7os PH a n\u00edveis mais elevados do que as ligas martens\u00edticas.\u00a0Os a\u00e7os inoxid\u00e1veis \u200b\u200bendurecidos por precipita\u00e7\u00e3o s\u00e3o designados pela s\u00e9rie AISI 600.\u00a0De todos os graus de inox dispon\u00edveis, eles geralmente oferecem a maior combina\u00e7\u00e3o de alta resist\u00eancia juntamente com excelente tenacidade e resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o.\u00a0Eles s\u00e3o t\u00e3o resistentes \u00e0 corros\u00e3o quanto os austen\u00edticos.\u00a0Os usos comuns s\u00e3o na ind\u00fastria aeroespacial e em algumas outras ind\u00fastrias de alta tecnologia.<\/p>\n

<\/div>\n

\"Pre\u00e7o<\/a><\/p>\n

<\/div>\n

Resumo<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Nome<\/td>\nPH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Fase em STP<\/td>\ns\u00f3lido<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Densidade<\/td>\n7750 kg\/m3<\/sup><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o<\/td>\n1000 MPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
For\u00e7a de rendimento<\/td>\n850 MPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
M\u00f3dulo de elasticidade de Young<\/td>\n200 GPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Dureza Brinell<\/td>\n400 BHN<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Ponto de fus\u00e3o<\/td>\n1450 \u00b0C<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Condutividade t\u00e9rmica<\/td>\n18 W\/mK<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Capacidade de calor<\/td>\n460 J\/gK<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Pre\u00e7o<\/td>\n9 $\/kg<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
<\/div>\n

Densidade do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h2>\n

As densidades t\u00edpicas de v\u00e1rias subst\u00e2ncias est\u00e3o \u00e0 press\u00e3o atmosf\u00e9rica.\u00a0A densidade<\/strong><\/a> \u00e9 definida como a\u00a0massa por unidade de volume<\/strong>.\u00a0\u00c9 uma propriedade intensiva<\/strong>, que \u00e9 matematicamente definida como massa dividida pelo volume: \u03c1 = m\/V<\/strong><\/p>\n

Em palavras, a densidade (\u03c1) de uma subst\u00e2ncia \u00e9 a massa total (m) dessa subst\u00e2ncia dividida pelo volume total (V) ocupado por essa subst\u00e2ncia.\u00a0A unidade padr\u00e3o do SI \u00e9 quilogramas por metro c\u00fabico<\/strong> (kg\/m3<\/sup><\/strong>).\u00a0A unidade padr\u00e3o inglesa \u00e9 libras de massa por p\u00e9 c\u00fabico<\/strong> (lbm\/ft3<\/sup><\/strong>).<\/p>\n

A densidade do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel \u00e9 de 7750 kg\/m3<\/sup>.<\/strong><\/p>\n

Exemplo: Densidade<\/h3>\n

Calcule a altura de um cubo feito de a\u00e7o inoxid\u00e1vel PH, que pesa uma tonelada m\u00e9trica.<\/p>\n

Solu\u00e7\u00e3o:<\/strong><\/p>\n

A densidade<\/strong> \u00e9 definida como a\u00a0massa por unidade de volume<\/strong>.\u00a0\u00c9 matematicamente definido como massa dividida pelo volume:\u00a0\u03c1 = m\/V.<\/strong><\/p>\n

Como o volume de um cubo \u00e9 a terceira pot\u00eancia de seus lados (V = a3<\/sup>), a altura desse cubo pode ser calculada:<\/p>\n

\"densidade<\/a><\/p>\n

A altura desse cubo \u00e9 ent\u00e3o\u00a0a = 0,505 m<\/strong>.<\/p>\n

<\/div>
\n<\/div><\/div>
\n

Densidade de Materiais<\/h3>\n

\"Tabela<\/p>\n<\/div><\/div>

\n<\/div><\/div>
<\/div>\n

Propriedades mec\u00e2nicas do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h2>\n

Os materiais s\u00e3o frequentemente escolhidos para v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es porque possuem combina\u00e7\u00f5es desej\u00e1veis \u200b\u200bde caracter\u00edsticas mec\u00e2nicas.\u00a0Para aplica\u00e7\u00f5es estruturais, as propriedades do material s\u00e3o cruciais e os engenheiros devem lev\u00e1-las em considera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Resist\u00eancia do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h3>\n

Na mec\u00e2nica dos materiais, a\u00a0resist\u00eancia de um material<\/strong><\/a>\u00a0\u00e9 sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica.\u00a0A resist\u00eancia dos materiais<\/strong>\u00a0considera basicamente a rela\u00e7\u00e3o entre as\u00a0cargas externas<\/strong>\u00a0aplicadas a um material e a\u00a0deforma\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0resultante ou altera\u00e7\u00e3o nas dimens\u00f5es do material.\u00a0A resist\u00eancia de um material<\/strong>\u00a0\u00e9 sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica.<\/p>\n

Resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o<\/h3>\n

A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final dos a\u00e7os endurecidos por precipita\u00e7\u00e3o – o a\u00e7o inoxid\u00e1vel 17-4PH depende do processo de tratamento t\u00e9rmico, mas \u00e9 de cerca de 1000 MPa.<\/p>\n

\"Resist\u00eancia<\/a>A\u00a0resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final<\/strong><\/a>\u00a0\u00e9 o m\u00e1ximo na\u00a0curva tens\u00e3o-deforma\u00e7\u00e3o de<\/a> engenharia.\u00a0Isso corresponde \u00e0\u00a0tens\u00e3o m\u00e1xima <\/strong>que pode ser sustentado por uma estrutura em tens\u00e3o.\u00a0A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final \u00e9 muitas vezes encurtada para \u201cresist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o\u201d ou mesmo para \u201co m\u00e1ximo\u201d.\u00a0Se esse estresse for aplicado e mantido, resultar\u00e1 em fratura.\u00a0Muitas vezes, esse valor \u00e9 significativamente maior do que a tens\u00e3o de escoamento (at\u00e9 50 a 60 por cento a mais do que o escoamento para alguns tipos de metais).\u00a0Quando um material d\u00factil atinge sua resist\u00eancia m\u00e1xima, ele sofre um estreitamento onde a \u00e1rea da se\u00e7\u00e3o transversal se reduz localmente.\u00a0A curva tens\u00e3o-deforma\u00e7\u00e3o n\u00e3o cont\u00e9m tens\u00e3o superior \u00e0 resist\u00eancia \u00faltima.\u00a0Mesmo que as deforma\u00e7\u00f5es possam continuar a aumentar, a tens\u00e3o geralmente diminui depois que a resist\u00eancia m\u00e1xima \u00e9 alcan\u00e7ada.\u00a0\u00c9 uma propriedade intensiva;\u00a0portanto, seu valor n\u00e3o depende do tamanho do corpo de prova.\u00a0No entanto, depende de outros fatores, como a prepara\u00e7\u00e3o do corpo de prova, temperatura<\/strong>\u00a0do ambiente de teste e do material.\u00a0A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final<\/strong>\u00a0varia de 50 MPa para um alum\u00ednio at\u00e9 3000 MPa para a\u00e7os de alta resist\u00eancia.<\/p>\n

For\u00e7a de rendimento<\/h3>\n

O limite de escoamento dos a\u00e7os endurecidos por precipita\u00e7\u00e3o – o a\u00e7o inoxid\u00e1vel 17-4PH depende do processo de tratamento t\u00e9rmico, mas \u00e9 de cerca de 850 MPa.<\/p>\n

O limite de\u00a0escoamento<\/strong><\/a>\u00a0\u00e9 o ponto em uma\u00a0curva tens\u00e3o-deforma\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0que indica o limite do comportamento el\u00e1stico e o comportamento pl\u00e1stico inicial.\u00a0For\u00e7a de rendimento <\/strong>ou tens\u00e3o de escoamento \u00e9 a propriedade do material definida como a tens\u00e3o na qual um material come\u00e7a a se deformar plasticamente, enquanto o limite de escoamento \u00e9 o ponto onde a deforma\u00e7\u00e3o n\u00e3o linear (el\u00e1stica + pl\u00e1stica) come\u00e7a.\u00a0Antes do limite de escoamento, o material se deformar\u00e1 elasticamente e retornar\u00e1 \u00e0 sua forma original quando a tens\u00e3o aplicada for removida.\u00a0Uma vez ultrapassado o limite de escoamento, alguma fra\u00e7\u00e3o da deforma\u00e7\u00e3o ser\u00e1 permanente e irrevers\u00edvel.\u00a0Alguns a\u00e7os e outros materiais apresentam um comportamento denominado fen\u00f4meno de limite de escoamento.\u00a0Os limites de escoamento variam de 35 MPa para um alum\u00ednio de baixa resist\u00eancia a mais de 1400 MPa para a\u00e7os de alta resist\u00eancia.<\/p>\n

M\u00f3dulo de elasticidade de Young<\/h3>\n

O m\u00f3dulo de elasticidade de Young dos a\u00e7os endurecidos por precipita\u00e7\u00e3o – a\u00e7o inoxid\u00e1vel 17-4PH \u00e9 de 200 GPa.<\/p>\n

O\u00a0m\u00f3dulo de elasticidade de Young<\/a> \u00e9\u00a0o m\u00f3dulo de elasticidade para tens\u00f5es de tra\u00e7\u00e3o e compress\u00e3o no regime de elasticidade linear de uma deforma\u00e7\u00e3o uniaxial e geralmente \u00e9 avaliado por ensaios de tra\u00e7\u00e3o.\u00a0At\u00e9 uma tens\u00e3o limitante, um corpo poder\u00e1 recuperar suas dimens\u00f5es na remo\u00e7\u00e3o da carga.\u00a0As tens\u00f5es aplicadas fazem com que os \u00e1tomos em um cristal se movam de sua posi\u00e7\u00e3o de equil\u00edbrio.\u00a0Todos os\u00a0\u00e1tomos<\/a>\u00a0s\u00e3o deslocados na mesma quantidade e ainda mant\u00eam sua geometria relativa.\u00a0Quando as tens\u00f5es s\u00e3o removidas, todos os \u00e1tomos retornam \u00e0s suas posi\u00e7\u00f5es originais e nenhuma deforma\u00e7\u00e3o permanente ocorre.\u00a0De acordo com a\u00a0lei de Hooke<\/a>,<\/strong>\u00a0a tens\u00e3o \u00e9 proporcional \u00e0 deforma\u00e7\u00e3o (na regi\u00e3o el\u00e1stica), e a inclina\u00e7\u00e3o \u00e9\u00a0o m\u00f3dulo de Young<\/strong>.\u00a0O m\u00f3dulo de Young \u00e9 igual \u00e0 tens\u00e3o longitudinal dividida pela deforma\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Dureza do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h3>\n

A dureza Brinell dos a\u00e7os endurecidos por precipita\u00e7\u00e3o – o a\u00e7o inoxid\u00e1vel 17-4PH \u00e9 de aproximadamente 353 MPa.<\/p>\n

\"N\u00famero<\/a>Na ci\u00eancia dos materiais, a\u00a0dureza<\/strong><\/a>\u00a0\u00e9 a capacidade de suportar\u00a0o recuo da superf\u00edcie<\/strong> (deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica localizada<\/strong>) e\u00a0arranh\u00f5es<\/strong>.\u00a0A dureza<\/strong>\u00a0\u00e9 provavelmente a propriedade do material mais mal definida, pois pode indicar resist\u00eancia a arranh\u00f5es, resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o, resist\u00eancia \u00e0 indenta\u00e7\u00e3o ou mesmo resist\u00eancia \u00e0 conforma\u00e7\u00e3o ou deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica localizada.\u00a0A dureza \u00e9 importante do ponto de vista da engenharia porque a resist\u00eancia ao desgaste por fric\u00e7\u00e3o ou eros\u00e3o por vapor, \u00f3leo e \u00e1gua geralmente aumenta com a dureza.<\/p>\n

O teste de dureza Brinell<\/strong><\/a>\u00a0\u00e9 um dos testes de dureza de indenta\u00e7\u00e3o, que foi desenvolvido para testes de dureza.\u00a0Nos testes Brinell, um\u00a0penetrador esf\u00e9rico<\/strong>\u00a0duro \u00e9 for\u00e7ado sob uma carga espec\u00edfica na superf\u00edcie do metal a ser testado.\u00a0O teste t\u00edpico usa uma esfera de a\u00e7o endurecido de<\/strong>\u00a010 mm (0,39 pol) de di\u00e2metro \u00a0como um penetrador com uma for\u00e7a de 3.000 kgf (29,42 kN; 6.614 lbf).\u00a0A carga \u00e9 mantida constante por um tempo especificado (entre 10 e 30 s).\u00a0Para materiais mais macios, uma for\u00e7a menor \u00e9 usada;\u00a0para materiais mais duros, uma\u00a0esfera de carboneto de tungst\u00eanio<\/strong>\u00a0\u00e9 substitu\u00edda pela esfera de a\u00e7o.<\/p>\n

O teste fornece resultados num\u00e9ricos para quantificar a dureza de um material, que \u00e9 expressa pelo\u00a0n\u00famero de dureza Brinell<\/strong>\u00a0\u2013\u00a0HB<\/strong>.\u00a0O n\u00famero de dureza Brinell \u00e9 designado pelos padr\u00f5es de teste mais comumente usados \u200b\u200b(ASTM E10-14[2] e ISO 6506\u20131:2005) como HBW (H de dureza, B de brinell e W do material do penetrador, tungst\u00eanio ( volfr\u00e2mio) carboneto).\u00a0Nos padr\u00f5es anteriores, HB ou HBS eram usados \u200b\u200bpara se referir a medi\u00e7\u00f5es feitas com penetradores de a\u00e7o.<\/p>\n

O\u00a0n\u00famero de dureza Brinell<\/strong>\u00a0(HB) \u00e9 a carga dividida pela \u00e1rea da superf\u00edcie da indenta\u00e7\u00e3o.\u00a0O di\u00e2metro da impress\u00e3o \u00e9 medido com um microsc\u00f3pio com uma escala sobreposta.\u00a0O n\u00famero de dureza Brinell \u00e9 calculado a partir da equa\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

\"Teste<\/a><\/p>\n

H\u00e1 uma variedade de m\u00e9todos de teste de uso comum (por exemplo, Brinell,\u00a0Knoop<\/a>,\u00a0Vickers<\/a>\u00a0e\u00a0Rockwell<\/a>).\u00a0Existem tabelas dispon\u00edveis correlacionando os n\u00fameros de dureza dos diferentes m\u00e9todos de teste onde a correla\u00e7\u00e3o \u00e9 aplic\u00e1vel.\u00a0Em todas as escalas, um n\u00famero de dureza alto representa um metal duro.<\/p>\n

Exemplo: For\u00e7a<\/h3>\n

Suponha uma haste de pl\u00e1stico, que \u00e9 feita de a\u00e7o inoxid\u00e1vel PH.\u00a0Esta haste de pl\u00e1stico tem uma \u00e1rea de se\u00e7\u00e3o transversal de 1 cm2<\/sup>.\u00a0Calcule a for\u00e7a de tra\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria para atingir a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final para este material, que \u00e9: UTS = 1000 MPa.<\/p>\n

Solu\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

A tens\u00e3o (\u03c3)<\/strong> pode ser igualada \u00e0 carga por unidade de \u00e1rea ou \u00e0 for\u00e7a (F) aplicada por \u00e1rea de se\u00e7\u00e3o transversal (A) perpendicular \u00e0 for\u00e7a como:<\/p>\n

\"resist\u00eancia<\/a><\/p>\n

portanto, a for\u00e7a de tra\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria para atingir a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final \u00e9:<\/p>\n

F<\/strong> = UTS x A = 1000 x 106<\/sup>\u00a0x 0,0001 =\u00a0100000 N<\/strong><\/p>\n

<\/div>
\n

Resist\u00eancia dos Materiais<\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Elasticidade dos Materiais<\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Dureza dos Materiais<\/h3>\n

\"Tabela<\/a>\u00a0 <\/p><\/div><\/div>

<\/div>\n

Propriedades T\u00e9rmicas do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h2>\n

As propriedades t\u00e9rmicas<\/strong> \u00a0dos materiais referem-se \u00e0 resposta dos materiais \u00e0s mudan\u00e7as em sua\u00a0thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/”>temperatura<\/a>\u00a0e \u00e0 aplica\u00e7\u00e3o de\u00a0calor<\/a>.\u00a0\u00c0 medida que um s\u00f3lido absorve\u00a0thermodynamics<\/a>\/what-is-energy-physics\/”>energia<\/a>\u00a0na forma de calor, sua temperatura aumenta e suas dimens\u00f5es aumentam.\u00a0Mas\u00a0materiais diferentes reagem<\/strong>\u00a0\u00e0 aplica\u00e7\u00e3o de calor de\u00a0forma diferente<\/strong>.<\/p>\n

Capacidade de calor<\/a>,\u00a0expans\u00e3o<\/a>\u00a0t\u00e9rmica e\u00a0condutividade t\u00e9rmica<\/a>\u00a0s\u00e3o propriedades que s\u00e3o frequentemente cr\u00edticas no uso pr\u00e1tico de s\u00f3lidos.<\/p>\n

Ponto de fus\u00e3o do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h3>\n

O ponto de fus\u00e3o dos a\u00e7os endurecidos por precipita\u00e7\u00e3o – a\u00e7o inoxid\u00e1vel 17-4PH \u00e9 de cerca de 1450 \u00b0C.<\/p>\n

Em geral, a fus\u00e3o<\/strong> \u00e9 uma mudan\u00e7a de fase<\/strong> de uma subst\u00e2ncia da fase s\u00f3lida para a l\u00edquida.\u00a0O\u00a0ponto de fus\u00e3o<\/strong><\/a> de uma subst\u00e2ncia \u00e9 a temperatura na qual essa mudan\u00e7a de fase ocorre. O\u00a0ponto de fus\u00e3o<\/strong>\u00a0tamb\u00e9m define uma condi\u00e7\u00e3o na qual o s\u00f3lido e o l\u00edquido podem existir em equil\u00edbrio.<\/p>\n

Condutividade T\u00e9rmica do PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel<\/h3>\n

A condutividade t\u00e9rmica dos a\u00e7os endurecidos por precipita\u00e7\u00e3o – a\u00e7o inoxid\u00e1vel 17-4PH \u00e9 de 18 W\/(mK).<\/p>\n

As caracter\u00edsticas de transfer\u00eancia de calor de um material s\u00f3lido s\u00e3o medidas por uma propriedade chamada condutividade t\u00e9rmica<\/strong><\/a>, k (ou \u03bb), medida em\u00a0W\/mK<\/strong>. \u00c9 uma medida da capacidade de uma subst\u00e2ncia de transferir calor atrav\u00e9s de um material por\u00a0condu\u00e7\u00e3o<\/a>. Observe que\u00a0a lei de Fourier<\/strong><\/a> se aplica a toda mat\u00e9ria, independentemente de seu estado (s\u00f3lido, l\u00edquido ou gasoso), portanto, tamb\u00e9m \u00e9 definida para l\u00edquidos e gases.<\/p>\n

A condutividade t\u00e9rmica<\/strong><\/a>\u00a0da maioria dos l\u00edquidos e s\u00f3lidos varia com a temperatura.\u00a0Para vapores, tamb\u00e9m depende da press\u00e3o.\u00a0No geral:<\/p>\n

\"condutividade<\/a><\/p>\n

A maioria dos materiais s\u00e3o quase homog\u00eaneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T)<\/strong>.\u00a0Defini\u00e7\u00f5es semelhantes est\u00e3o associadas a condutividades t\u00e9rmicas nas dire\u00e7\u00f5es y e z (ky, kz), mas para um material isotr\u00f3pico a condutividade t\u00e9rmica \u00e9 independente da dire\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia, kx = ky = kz = k.<\/p>\n

Exemplo: c\u00e1lculo de transfer\u00eancia de calor<\/h3>\n

\"PH<\/a>A condutividade t\u00e9rmica \u00e9 definida como a quantidade de calor (em watts) transferida atrav\u00e9s de uma \u00e1rea quadrada de material de determinada espessura (em metros) devido a uma diferen\u00e7a de temperatura.\u00a0Quanto menor a condutividade t\u00e9rmica do material, maior a capacidade do material de resistir \u00e0 transfer\u00eancia de calor.<\/p>\n

Calcule a taxa de fluxo de calor<\/u> atrav\u00e9s de uma parede de 3 m x 10 m de \u00e1rea (A = 30 m2<\/sup>). A parede tem 15 cm de espessura (L1<\/sub>) e \u00e9 feita de a\u00e7o inoxid\u00e1vel PH com\u00a0condutividade t\u00e9rmica<\/u> \u00a0de k1 <\/sub>= 18 W\/mK (isolante t\u00e9rmico ruim).\u00a0Suponha que as temperaturas<\/u> interna e externa\u00a0\u00a0sejam 22 \u00b0C e -8 \u00b0C, e os coeficientes de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/u> nos lados interno e externo sejam h1<\/sub> = 10 W\/m2<\/sup>K e h2<\/sub> = 30 W\/m2<\/sup>K, respectivamente.\u00a0Note-se que estes coeficientes de convec\u00e7\u00e3o dependem muito especialmente das condi\u00e7\u00f5es ambientais e interiores (vento, humidade, etc.).<\/p>\n

Calcule o fluxo de\u00a0calor (perda de calor)<\/strong>\u00a0atrav\u00e9s desta parede.<\/p>\n

Solu\u00e7\u00e3o:<\/strong><\/p>\n

Como foi escrito, muitos dos processos de transfer\u00eancia de calor envolvem sistemas compostos e at\u00e9 envolvem uma combina\u00e7\u00e3o de condu\u00e7\u00e3o<\/u>\u00a0e\u00a0convec\u00e7\u00e3o<\/u>. Com esses sistemas compostos, muitas vezes \u00e9 conveniente trabalhar com um\u00a0coeficiente global de transfer\u00eancia de calor<\/u><\/strong>,\u00a0conhecido <\/strong>como fator U.\u00a0<\/strong>O fator U \u00e9 definido por uma express\u00e3o an\u00e1loga \u00e0 lei de resfriamento de Newton<\/strong><\/a>:<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/a><\/p>\n

O coeficiente global de transfer\u00eancia de calor<\/strong> est\u00e1 relacionado com a\u00a0resist\u00eancia t\u00e9rmica total<\/a> e depende da geometria do problema.<\/p>\n

Assumindo a transfer\u00eancia de calor unidimensional atrav\u00e9s da parede plana e desconsiderando a radia\u00e7\u00e3o, o coeficiente global de transfer\u00eancia de calor<\/strong>\u00a0pode ser calculado como:<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/a><\/p>\n

O\u00a0coeficiente global de transfer\u00eancia de calor <\/strong>\u00e9 ent\u00e3o: U = 1 \/ (1\/10 + 0,15\/18 + 1\/30) = 7,06 W\/m2<\/sup>K<\/p>\n

O fluxo de calor pode ent\u00e3o ser calculado simplesmente como: q = 7,06 [W\/m2<\/sup>K] x 30 [K] = 211,77 W\/m2<\/sup><\/p>\n

A perda total de calor atrav\u00e9s desta parede ser\u00e1:\u00a0qperda<\/sub><\/strong>\u00a0= q .\u00a0A = 211,77 [W\/m2<\/sup>] x 30 [m2<\/sup>] =\u00a06352,94 W<\/strong><\/p>\n

<\/div>
\n

Ponto de fus\u00e3o dos Materiais<\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Condutividade T\u00e9rmica dos Materiais<\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/p><\/div><\/div>

\n

Capacidade de Calor dos Materiais<\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/p>\n<\/div><\/div>

<\/div>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Sobre PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel Os PH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel\u00a0(endurecimento por precipita\u00e7\u00e3o) cont\u00eam cerca de 17% de cromo e 4% de n\u00edquel.\u00a0Esses a\u00e7os podem desenvolver\u00a0resist\u00eancia muito alta\u00a0por meio de adi\u00e7\u00f5es de alum\u00ednio, tit\u00e2nio, ni\u00f3bio, van\u00e1dio e\/ou nitrog\u00eanio, que formam precipitados intermet\u00e1licos coerentes durante um processo de tratamento t\u00e9rmico conhecido como envelhecimento t\u00e9rmico.\u00a0\u00c0 medida que os precipitados coerentes … Ler mais…<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"yoast_head":"\nPH A\u00e7o Inoxid\u00e1vel | Densidade, for\u00e7a, dureza, ponto de fus\u00e3o<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Os a\u00e7os inoxid\u00e1veis PH (endurecimento por precipita\u00e7\u00e3o) cont\u00eam cerca de 17% de cromo e 4% de n\u00edquel. 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