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Leia, analise e responda 293CAPÍTULO 17 | LIGAÇÕES METÁLICAS Os sinos e as ligas metálicas Na Idade Média, além de indicarem as horas, os sinos das igrejas tinham outras funções: serviam para avisar da ocorrência de incêndios e invasões, anunciavam a hora das missas, casamentos, alegravam festas e lamentavam a morte de reis e príncipes. Com o tempo, o sino foi perdendo espaço para os relógios, que se mostravam mais precisos para indicar as horas e o tempo de cada atividade. Além do seu caráter orientador, tanto os sinos como os relógios tinham e têm em comum alguns materiais utilizados na sua produção. Os sinos até hoje são feitos de uma liga metálica de cobre e estanho muito resistente à corrosão. Os relógios mais antigos tinham pêndulos de madeira ou metal, materiais que sofriam dilatação e contração significativas, devido às variações de temperatura, o que interferia na precisão da marcação das horas. Com o tempo, o material desses pêndulos foi substituído por ligas metálicas que apresentavam um menor coeficiente de dilatação, de modo a tornar a marcação das horas mais precisa. 1. A respeito da liga metálica mencionada no texto, utilizada para a produção de sinos, responda aos itens abaixo. a) Qual é o nome dessa liga? b) Quais são os símbolos dos metais presentes nessa liga? c) Que importante propriedade dessa liga é mencionada no texto? Com base nas informações abaixo, responda às questões 2 e 3. Quando submetidos a variações de temperatura, os metais e as ligas metálicas podem ter suas dimensões aumentadas, no caso de um aquecimento, ou diminuídas, se forem resfriados. Essa variação da área é me- dida por uma constante de proporcionalidade a, denominada coeficiente de dilatação linear (a). A tabela abaixo mostra o coeficiente de dilatação linear de alguns materiais. Material alumínio latão prata ouro (18 k) cobre ferro aço platina a (°C–1) 2,4 ? 1025 2,0 ? 1025 1,9 ? 1025 1,4 ? 1025 1,4 ? 1025 1,2 ? 1025 1,2 ? 1025 0,9 ? 1025 Fonte: <www.ucb.br/sites/100/118/Laboratorios/Calor/DilatacaoLinear.pdf>. Acesso em: 10 nov. 2017. 2. Quantas e quais são as ligas mencionadas na tabela? 3. Qual dessas ligas seria a mais apropriada para minimizar os efeitos da variação de temperatura na preci- são da marcação de horas? Lembre-se de que materiais que se dilatam ou se contraem muito não são apropriados para a confecção de tal instrumento. 4. As ligas metálicas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam, como o aumento ou a di- minuição da dureza. A dureza pode ser usada para avaliar a resistência ao desgaste, o grau de endurecimento superficial por tratamentos térmicos e a resistência mecânica em geral do material. Para calcular a du- reza de uma liga, usa-se o parâmetro Dureza Vickers. Analise o gráfico ao lado, que indica a dureza (Dureza Vickers) e a condutibilidade elétrica de ligas de cobre que receberam diferentes tratamen- tos termomecânicos indicados no eixo das abscis- sas pelas letras A, B, C, D, E e F. Com base nesses dados, responda. a) Qual é a ordem crescente de dureza dessas ligas? b) Qual é a ordem crescente de condutividade elé- trica dessas ligas? c) Transforme esse gráfico em duas tabelas: uma para a Dureza Vickers e outra para a condutibi- lidade elétrica. B D 500 600 700 1000 1100 1200 A D u re za V ic k e rs ( M P a ) FC E 800 900 1300 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 C o n d u tib ilid a d e e lé tric a (% IA C S )78 B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra Fonte: <www.ipen.br/biblioteca/2006/cbecimat/12592.pdf>. Acesso em: 10 nov. 2017. Tratamento termomecânico das amostras a lr e d o s a z/ S h u tt e rs to ck 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap17_p284a295.indd 293 7/2/18 1:55 PM Conexão 294 Reciclagem de metais A metalurgia e a reciclagem se confundem ao longo da História, pois as sucatas são geralmente as matérias-primas mais convenientes na fundição, não havendo também perdas de qualidade no processo. Cidadania Separação magnética de metais em demolição. w o rr a d ir e k /S h u tt e rs to c k Os metais são muito utilizados em equipamentos, estruturas, embalagens, etc., devido à sua elevada durabilidade, resistência e facilidade de conformação. Separam-se magneticamente as sucatas em ferrosas e não ferrosas e ainda em: • sucatas pesadas: geralmente encontradas nos “ferros-velhos” (vigas, equipamentos, chapas, grelhas, etc.); • sucatas de processo: cavacos, limalhas e rebarbas, além de peças defei- tuosas que voltam ao processo industrial; • sucatas de obsolescência: materiais destinados ao lixo após o uso. O cobre é muito utilizado para ligas: latão e bronze e revestimento de arte- fatos metálicos. O estanho é utilizado para revestir internamente latas de aço (folhas de flandres) no setor de embalagens, principalmente para alimentos, para evitar a corrosão pelo alimento. O crômio é utilizado para revestir latas e vários artefatos metálicos. O zinco e o níquel são utilizados também para revestir artefatos metálicos. Aço é uma liga de ferro com carvão e baixíssimas quantidades de outros metais (molibdênio, crômio, níquel, tungstênio, nióbio, etc.). Dependendo destes outros metais, temos os diferentes tipos de aço. PRILL/Shutterstock Peças de metal, separadas por tipo, para a reciclagem. 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap17_p284a295.indd 294 7/2/18 1:55 PM 295CAPÍTULO 17 | LIGAÇÕES METÁLICAS ƒ preciso reciclar Os metais são 100% recicláveis. Por exemplo, para fabricação de uma tonelada de alumínio, são necessárias 5 toneladas de bauxita. A reciclagem de uma to- nelada de sucata de alumínio economiza 5 toneladas de bauxita, um recurso natural não renovável. As latas, tanto as de folhas de flandres quanto as de alumínio, são as prin- cipais sucatas metálicas desprezadas hoje em dia e que podem ser recuperadas em grandes quantidades pela coleta seletiva. Cada tonelada de aço reciclado representa uma economia de 1140 kg de minério de ferro, 154 kg de carvão e 18 kg de cal. Já na reciclagem do alumínio, a economia de energia é de 95% em relação ao processo primário, economizando a extração de 5 toneladas de bauxita (matéria-prima para se fabricar o alumínio) por tonelada reciclada, sem contar toda a lama vermelha (resíduo da mineração) que é rejeitada. Geralmente os metais ferrosos são direcionados para as usinas de fundição, onde a sucata é colocada em fornos elétricos ou a oxigênio, aquecidos a 1550 °C. Após atingir o ponto de fusão e chegar ao estado líquido, o material é moldado em tarugos e placas metálicas, que serão cortados na forma de chapas de aço. A sucata demora somente um dia para ser reprocessada e transformada novamente em lâminas de aço usadas por vários setores industriais – das montadoras de automóveis às fábricas de latinhas em conserva. O alumínio também é encaminhado para a fundição, obedecendo a parâ- metros específicos de processamento. O alumínio reciclado está presente na indústria de autopeças, na fabricação de novas embalagens, entre outros usos. Pode-se concluir que os benefícios da reciclagem de metais são: • economia de minérios; • economia de energia; • economia de água; • aumento da vida útil dos lixões; • diminuição das áreas degradadas pela extração do minério; • diminuição da poluição; • geração de empregos e recursos econômicos para os intermediários. Fonte das informações: Ambiente Brasil. Reciclagem de metal. Disponível em: <http://ambientes.ambientebrasil.com.br/residuos/reciclagem/ reciclagem_de_metal.html>. Acesso em: 10 nov. 2017. Reflita 1. O que podemos fazer, na nossa comunidade, em relação ao descarte de metais? 2. “Se uma comunidade cultiva o ato de reciclar, então ela tem consciência dos problemas ambientais.” Isso é verdadeiro? O fato de sermos campeões mundiais de reciclagem de alumínio significa que somos mais conscientes que a população de outros países? Justifique sua resposta. SAIBA MAISPara saber mais sobre os metais, sua história, composição, tipos, produção e reciclagem, consulte a página da Recicloteca. Disponível em: <www.recicloteca.org.br/material-reciclavel/metal/>. Aces- so em: 10 nov. 2017. 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap17_p284a295.indd 295 7/2/18 1:55 PM