Ao final desta lição, você deverá ser capaz de:
O processo de extração de metais em sua forma natural é chamado de metalurgia. Os compostos de metais encontrados misturados com solo, areia, calcário e rochas são chamados de minerais. A extração de metais de minerais para fins comerciais é barata e requer esforço mínimo. Esses minerais são chamados de minérios. Uma substância é adicionada à carga no forno com a finalidade de remover as impurezas. Essa substância é chamada de fluxo. A metalurgia envolve o processo de purificação de metais, bem como a formação de ligas.
A metalurgia também estuda o comportamento químico e físico dos elementos metálicos, compostos intermetálicos, bem como suas misturas denominadas ligas . A metalurgia é diferente da metalurgia. A metalurgia depende da metalurgia. Uma pessoa que pratica metalurgia é chamada de metalúrgico .
A metalurgia pode ser amplamente agrupada em metalurgia física e metalurgia química. A metalurgia física está preocupada com as propriedades físicas, o desempenho físico e as propriedades mecânicas dos metais. A metalurgia química se concentra na oxidação e redução de metais e seu desempenho químico.
Historicamente, a metalurgia se concentrou principalmente na produção de metais. A produção de metais começa com o processamento do minério para extrair o metal. Isso inclui a mistura de metais para produzir ligas. As ligas metálicas são compostas principalmente por uma mistura de dois ou mais elementos metálicos. O estudo da produção de metais é classificado em metalurgia ferrosa e metalurgia não ferrosa.
A metalurgia ferrosa envolve ligas e processos baseados no ferro. A metalurgia não ferrosa envolve ligas e processos baseados em outros metais além do ferro.
Os processos metalúrgicos tradicionais incluem produção de metal, análise de falhas, tratamento térmico e união de metais como solda, brasagem e soldagem. Áreas emergentes no campo da metalurgia incluem nanotecnologia, materiais biomédicos, materiais eletrônicos como semicondutores, bem como engenharia de superfície.
O processo de extrair metais de seus minérios e refiná-los para uso é metalurgia. A seguir estão as diferentes etapas em processos metalúrgicos ou extração de metal.
Trituração e trituração . Este é o primeiro processo na metalurgia. Envolve a trituração de minérios em um pó fino em um moinho de barras ou triturador. Este processo é chamado de pulverização.
A concentração de minérios . Este é o processo de remoção de impurezas de um minério. Também é chamado de curativo de minério. Abaixo estão vários métodos de concentração de minérios.
Abaixo está uma ilustração do processo de extração de cobre.
Extração de metais . A metalurgia extrativa envolve a remoção de metais valiosos dos minérios e seu refinamento em uma forma mais pura. Para converter um sulfeto de metal ou óxido de metal em um metal puro, você deve reduzir o minério quimicamente, fisicamente ou eletroliticamente.
Refino e purificação de metais impuros . Metais como alumínio, cobre e ferro ocorrem na natureza em estados combinados. Eles podem estar na forma de carbonatos, sulfetos ou óxidos. Os metais extraídos de seus minérios nem sempre estão em sua forma pura. Eles contêm impurezas que devem ser removidas. O objetivo desse processo é garantir que o metal produzido esteja em sua forma mais pura. O processo de purificação dos metais extraídos é chamado de refino. Existem diferentes métodos de refino de metais. O método usado depende das impurezas presentes e sua diferença de propriedades com o metal que está sendo refinado.
Outros campos relacionados à metalurgia incluem:
Os metais comuns usados na engenharia incluem ferro, cobre, magnésio, zinco, níquel, titânio, silício e alumínio. Esses metais são usados principalmente como ligas, com exceção do silício. O sistema de liga de ferro-carbono é muito comum hoje em dia. Inclui ferro fundido e aço. Aços de carbono simples têm carbono como o único elemento de liga. Eles são usados em aplicações de alta resistência e baixo custo, onde nem a corrosão nem o peso são uma grande preocupação.
O aço inoxidável, como ligas de níquel, aço galvanizado, ligas de titânio ou, às vezes, ligas de cobre, é aplicado onde é necessária resistência à corrosão.
Ligas de magnésio e ligas de alumínio são usadas principalmente onde são necessárias peças fortes e leves, como na engenharia aeroespacial e automotiva.
Ligas de cobre-níquel como Monel são aplicadas em ambientes altamente corrosivos, bem como para aplicações não magnéticas.
As superligas à base de níquel, como o Inconel, são aplicadas em aplicações de alta temperatura, como turbocompressores, vasos de pressão, trocadores de calor e turbinas a gás.
Os metais são moldados através de processos como:
Os processos de trabalho a frio referem-se à alteração da forma de um produto por fabricação, laminação ou outros processos, com o produto ainda frio. Isso ajuda a aumentar sua resistência, um processo chamado de encruamento .
Os metais podem ser tratados termicamente para alterar as propriedades de ductilidade, resistência, tenacidade, resistência à corrosão e dureza. Os processos mais comuns de tratamento térmico incluem têmpera, têmpera e recozimento.
Aprendemos isso;
