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Critérios de Seleção dos Materiais

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by

Caroline Abreu

on 6 May 2015

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Critérios de Seleção dos Materiais
Critérios para especificação de Materiais
Critérios Gerais de Seleção de Materiais
Materiais para Instalações e Equipamentos Estáticos
Materiais para Instalações e Equipamentos Dinâmicos
Necessidade de escolha entre alternativas,
considerando aspectos e propriedades mecânicas.

Resistência Mecânica
Dureza
Tenacidade
Resiliência
Disponibilidade e Resistência aos meios onde são expostos.
Facilidade de fabricação dos componentes.
Trabalhabilidade dos materiais e a soldabilidade.
Materiais de uso corrente nos projetos de engenharia
Especificados de acordo com normas técnicas
Requisitos mínimos ou máximos das características e propriedades e critérios de avaliação
Assegurar o desempenho adequado
INSTITUDO BRASILEIRO DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL
Reconhecido pelo INMETRO como organismo responsável pela normalização.
Tendência à utilização principalmente para facilitar os processos de importação.
American Society for Testing Materials
Emprega-se na ausência das normas brasileiras ou ISO, especialmente quando adotam normas de projeto de origem americana.
Especificações de materiais metálicos
Assegurar características propriedades desejadas
Composição química e algumas características ou propiedades mais significativas
Aplicação de um determinado material
visando
fixam
para
Condições de trabalho, pressão, temperatura, esforços mecânicos.
Exigências das normas ou códigos de projeto.
Exigências de resistência à corrosão, erosão, abrasão, fadiga, etc.
Características e propriedades dos materiais disponíveis.
Especificação técnica dos materiais.
Custos
Características e Propriedades mais importantes a considerar:
Para equipamentos e instalações de processos industriais
Resistência mecânica
Resiliência
Tenacidade
Resistência aos processos de deterioração
Soldabilidade
Resistência à fluência para fornos, caldeiras, reatores e outros equipamentos para trabalho em temperaturas altas.
Condutividade térmica para trocadores de calor
Resistência à ação de fogo (incêndio)
Para estruturas, instalações portuárias, dutos:
Resistência mecânica
Resiliência
Tenacidade
Resistência aos processos de deterioração
Soldabilidade
Resistência ao fogo (incêndio)
Para equipamentos de transporte:
Resistência mecânica
Resiliência
Tenacidade
Soldabilidade
Resistência aos processoas de deterioração
Massa específica reduzida (para o caso de aeronaves)
Baixa temperatura de transição para embarcações que operam em águas muito frias.
Utensilhos em geral:
Resistência mecânica
Resistência aos processos de deterioração
Massa específica reduzida
Possibilidade de reciclagem
Materiais Metálicos Ferrosos

Aplicações Típicas
Aços de baixo teor de carbono:
Componentes da carcaça de veículos automotores.
Perfis de uso geral.
Chapas para tubos, pontes e edificações.
Vasos e tanques para baixas pressões.
Arames e pregos.
Chapas zincadas para cobertura e fechamentos.
Chapas estanhadas para embalagens de bebidas e alimentos.
Aços de médio teor de carbono

Rodas e trilhos ferroviários
Engrenagens.
Chapas para tubos, vasos e tanques.
Peças para máquinas resistentes à abrasão.
Componentes estruturais de alta resistência.
Vergalhões para construção civil.
Aços de alto teor de carbono:
Matrizes.
Ferramentas.
Lâminas de Serras.
Molas.
Peças para máquinas altamente resistentes à abrasão.
Componentes estruturais de alta resistência.
Aços-liga:
Tubos de alta resistência.
Elementos estruturais na construção naval.
Chapas para tubos, vasos e tanques.
Materiais resistentes à abrasão.
Componentes estruturais de alta resistência.
Componentes estruturais resistentes à corrosão atmosférica.
Componentes resistentes à corrosão em altas temperaturas e resistentes à fluência.
Aços Inoxidáveis:
Tubos e componentes de alta resistência à corrosão.
Chapas para tubos, vasos e tanques.
Turbinas à gás.
Caldeiras para altas temperaturas.
Fornos para tratamento térmico.
Aeronaves e mísseis.
Unidades geradoras de energia nuclear.
Utensilhos domésticos resistentes à corrosão.
Ferros Fundidos:
Ferro fundido cinzento:
Absorção de vibrações, por exemplo em base de máquinas. Condições de alta abrasão.
Ferro fundido nodular:
Válvulas, carcaça de bombas, engrenagens e outros componentes de máquinas.
Ferro fundido branco:
Condições e alta abrasão, cilíndros de laminação,
Ferro fundido maleável:
Flanges, conexões de tubulações, material ferroviário e outras utilizações em serviços pesados.
Materiais Metálicos não Ferrosos
Aplicações Típicas
Cobres e Ligas de cobre:
Condutores elétricos (cabos e fios elétricos).

Contatos elétricos e eletrônicos, conectores e barramentos.

Tubos de permutadores de calor.

Para latões - Cartuchos de munição. radiadores, instrumentos musicais, moedas, tubos de permutadores de calor, etc.

Para bronzes - mancais, engrenagens, anéis de pistões, conexões para água, ar e vapor, carcaças de bombas, estátuas, hélice e leme de embarcações, cálculas, utensílios domésticos, etc.

Para ligas de cobre e níquel - em meios altamente corrosivos, com destaque para o monel.

Para ligas edurecíveis - Aplicações estruturais.
Alumínio e Ligas de alumínio:
Esquadrias em geral.
Ânodos galvânicos.
Elementos estruturais em aeronaves.
Chapas resistentes à corrosão.
Zinco e Ligas de zinco:
Revestimentos com zinco puro em ligas, principalmente com alumínio.
Ligas resistentes à corrosão com o cobre e alumínio.
Ânodos galvânicos.
Níquel e Ligas de níquel:
Ligas para elevada resistência à corrosão em unidades de processo.
Ligas para corrosão em altas temperaturas monel (Ni - 67% e Cu - 32%).
Revestimentos de alta resistência à corrosão.
Chumbo:
Chumbadores de máquinas.
Absorção de radiações eletromagnéticas.
Ligas para soldas branca.
Titânio e Ligas de titânio:
Tubos de permutadores de calor.
Implantes ortopédicos e dentários.
ânodos de sistemas de proteção catódica por corrente impressa.
Magnésio e Ligas de magnésio:
Equipamentos portáteis.
Rodas na indústria automobilística.
Ânodos galvânicos
Materiais não Metálico Poliméricos - Plásticos
Aplicações Típicas
Polietileno:
PEBPM - recipientes, utensílios domésticos, brinquedos, etc.
PEAPM - pequenos tanques, vasilhames, fitas de lacre, sacos plásticos, etc
PEUAPM - placas de revestimentos e revestimentos anticorrosivos para tubulações enterradas ou submersas, em componentes de máquinas de fluxo, engrenagens, revestimentos de cabos elétricos, tubos para água e gás, etc.
Polipropileno:
Para-choques de automóveis.

Carcaça de eletrodomésticos.

Brinquedos.

Fitas para embalagens e sacaria.

Placas de revestimentos e revertimentos anticorrosivos partubulações enterradas ou submersas.

Revestimento de tubulações enterradas ou submersas.
Poliestireno:
Utensílios domésticos.

Embalagens rígidas para equipamentos.

Brinquedos.

Pranchas e flutuadores.

Copos, pratos e outros utensílios.

Gabinetes de eletroeletrônicos.

Espuma semirígida (isopor).
Cloreto de Polivinila - PVC:
Forrações, pisos, forros e cobrimento.

Revestimentos de cabos e fios elétricos.

Tubos rígidos ou flexíveis para água ou esgoto.

Esquadrias e embalagens.
Acetato de Polivinila - PVA:
Tintas.

Adesivos.
Polimetacrilato de metila (Acrílicos):
Placas de sinalização.

Lentes.

Janelas de aeronaves.

Acessórios de automóveis: lanternas, calhas.

Fibras óticas.

Acessórios na construção civil e arquitetura (vitrines, luminárias, painéis, letreiros, divisórias, etc).

Tintas.
Resina fenol-formaldeído (Resina fenólica):
Engrenagens.

Pastilhas de freio.

Laminados para revestimentos especialmente de madeira (fórmica).

Componentes elétricos de isolamento.

Aglomerados e compensados.

Tintas (modificada com óleos vegetais secativos).
Resina uréia-formaldeído:
Chapas compensadas para móveis e divisórias.

Moldados duros e resistentes ao impacto.

Vernizes para assoalho.
Resina melamina-formaldeído:
Chapas duras decorativas.

Moldados duros e resistentes ao risco e à abrasão.
Resina Epoxídica:
Compósitos com fibra de vidro.

Compósitos com fibra de carbono.

Componentes isolantes de equipamentos elétricos.

Encapsulamento de componentes eletrônicos.

Adesivos para metais, cerâmicas.

Tintas e vernizes.
Resina poliéster:
Compósitos com fibra de vidro.

Casco de embarcações.

Piscinas, móveis e utensílios.

Estruturas.

Bandejamento para cabos e fios.

Tanques e tubulações.

Telhas.

Embalagens e garrafas plásticas.
Resina poliuretana:
Componentes de veículos, incluindo para-choques.

Espuma flexíveis e rígidas.

Tintas e vernizes.
Resina polioximetileno:
Componentes de máquinas.

Cintos de segurança.

Fechaduras, toneiras e componentes de válvulas.

Eletrodomésticos.
Resina politereftalato de etileno - PET:

Componentes de veículos automotores.

Compósitos com fibra de vidro.

Embalagens.
Politetrafluoretilenos:

Revestimentos antiaderentes e anticorrosivos.

Fitas de vedação.

Selos mecânicos.

Sede de válvulas.
Policarbonatos:
Placas resistentes a impactos.

Janelas e portas resistentes a impactos.

Janelas de avião.

Acessórios de automóveis: lanterna, calhas e para-choques.

Capacetes de proteção.

Acessórios domésticos.

Acessórios para construção civil.

Escudos anti-impacto.
Materiais não Metálicos Poliméricos
Aplicações típicas
Poliacrilonitrila (Fibra acrílica):
Tecidos leves.

Compósitos.

Material básico para fabricação de fibra de carbono.
Poliamidas alifáticas (Nylon):
Tecidos leves.

Material esportivo.

Peças resistentes à impactos.

Acessórios de automóveis.

Embalagens.

Acessórios domésticos.
Fibrosos
Elastoméricos
Cerâmicos e Vítreos
Carbonáceos
Compósitos
Borrachas de polibutadieno:
Borrachas do copolímero de butadieno e estireno:
Materiais cerâmicos:
Madeira:
Compósitos:
Concreto:
Borrachas do copolímero de butadieno e acrilonitrila:
Pneumáticos em geral.
Pneumáticos em geral.

Artefatos de borracha.
Mangueiras industriais para água e hidrocarbonetos.

Gaxetas e válvulas.

Revestimentos anticorrosivos.
Borrachas de policloropreno:
Roupas e luvas industriais.

Correias de acionamento.

Correias transportadoras.

Mangueiras.

Revestimentos de cabos submarinos.

Revestimentos de equipamentos industriais.
Materiais para construção civil.
Utensílios domésticos.
Aplicações industriais.
Cerâmica piezelétricas para transdutores.
Fibras óticas.
Materiais vítreos:
Materiais para construção civil.
Utensílios domésticos.
Aplicações industriais.
Indústria automotiva.
Materiais refratários e isolantes:
Materiais para construção civil.
Utensílios domésticos.
Aplicações industriais.
Cerâmica piezelétricas para transdutores.
Fibras óticas.
Carvão:
Materiais para construção civil.
Utensílios domésticos e móveis.
Aplicações decorativas; na produção de papel e celulose.
Na queima para geração de calor e energia e na obtenção de carval vegetal.
Na produção de grafita.
Na fabricaçãode ânodos para obtenção eletrolítica de alumínio e em sistemas de proteção catódica.
Como enchimento condutor em sistemas de proteção catódica.
Na queima para geração de calor e energia.
Grafita:
Fibras de carbono:
Escova de motores elétricos e geradores.
Como material lubrificante.
Na fabricação de ânodos para obtenção eletrolítica de alumínio e em sistemas de proteção catódica.
Na fabricação de catodos em pilhas eletroquímicas.
Tubos e espelhos de permutadores de calor.
Materiais para impacto em capacetes e veículos.
Materiais para alta resistênciaà temperatura.
Materiais para alta resistência ao atrito.
Na construção civil.
Materiais para alta resistência à temperatura e ao atrito na indústria aeronáutica e aeroespacial.
Casco de embarcações.
Tubulações, vasos e tanques para produtos químicos e corrosivos.
Materiais de alta resistência a impactos.
Tubos flexíveis para produção de petróleo no mar e transporte de fluidos em instalações terrestres.
Na construção civil comomaterial estrutural.
Na pavimentação.
Como material de ligação nas construções.
São de uso geral.
Áreas industriais, estruturas, equipamentos urbanos, utensílios em geral.
Utilização genérica


Utilização específica


Equipamento/instalação


Meios de exposição


Materiais


Observação
Unidades de produção de petróleo
Poços, facilidades de produção e tratamento primário de petróleo e gás e plataformas fixas de produção.
Internamente petróleo, gás e água salgada. Externamente atmosfera, solos ou água.
Aço carbono, aços liga para algumas instalações, ligas não ferrosas (latão, titânio, etc. para áreas de troca térmica)
Aplicam-se extensivamente as técnicas de prevenção aos processos de deterioração.
Unidades Industriais
Caracterizam-se pela mobilidade.
Automóveis, caminhões, equipamentos e instalações ferroviárias, marítimos e aéreos.
Utilização Genérica
Utilização Específica
Equipamento/Instalação
Meios de Exposição
Materiais
Observação
Transporte terrestre
Transporte Rodoviário








Transporte Ferroviário
Automóveis Caminhões

Plataformas de carga e descarga





Locomotivas Vagões

Plataformas de carga e descarga
Atmosfera









Atmosfera
Aço carbono, plásticos








Aço carbono
Aplicam-se práticas de prevenção aos processos de deterioração.





Aplicam-se práticas de prevenção aos processos de deterioração.
Vídeo
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