O que é um metal ferroso? – Um Guia Completo

O que é um metal ferroso?

O termo ferroso vem da palavra latina Ferrum, que significa “composto de metal contendo ferro”. Metais ferrosos são aqueles que contêm apenas pequenas quantidades de ferro em sua composição. Os metais ferrosos são magnéticos e possuem alta resistência e dureza devido ao seu teor de ferro.

Metal ferroso é qualquer metal que é composto principalmente de ferro e tem propriedades magnéticas. O metal ferroso é conhecido por sua dureza, durabilidade e resistência à tração. Alguns metais ferrosos comuns incluem liga de aço, aço carbono, ferro fundido e ferro forjado. Os metais ferrosos são conhecidos e usados por sua resistência.

Os metais ferrosos são altamente vulneráveis à corrosão quando expostos à umidade ou a um ambiente ácido ou corrosivo devido ao seu alto teor de moléculas de carbono. Como tal, eles são normalmente misturados com muitos elementos de liga diferentes para obter as propriedades desejadas.

Alguns exemplos de elementos de liga usados incluem cromo, vanádio, níquel e manganês. Esses elementos podem dar aos aços ferrosos as propriedades do material que os tornam amplamente utilizados em várias indústrias de engenharia.

Algumas propriedades desejáveis do metal ferroso incluem durabilidade, grande resistência à tração, magnetidade, baixa resistência à corrosão, cor prateada, capacidade de ser reciclado e condução elétrica. Dito isto, é difícil atribuir propriedades comuns entre os metais ferrosos em geral devido à grande variedade de elementos de liga que são usados para alterar suas características.

As propriedades que possuem os tornam perfeitos para serem usados tanto no setor industrial quanto arquitetônico em projetos como arranha-céus, pontes, projetos ferroviários e veículos. Devido às suas propriedades magnéticas, os metais ferrosos também são amplamente utilizados em diversos aparelhos e motores.

Os metais ferrosos, no entanto, têm alto teor de carbono, o que geralmente os torna mais propensos à ferrugem; o aço inoxidável é uma exceção devido ao seu teor de cromo, assim como o ferro forjado, devido à pureza do seu teor de ferro. Os metais ferrosos são amplamente utilizados em quase todas as indústrias, como na fabricação de contêineres, tubulações industriais, automóveis, ferrovias, navios e muitas ferramentas comerciais e domésticas.

Recursos úteis:

O que são metais não ferrosos?
O que são metais e diferentes tipos de metal?
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O que é ferroso?

Em química, o adjetivo ferroso indica um composto que contém ferro (II), significando ferro em seu estado de oxidação +2, possivelmente como o cátion bivalente Fe2+. Ele se opõe a “férrico” ou ferro (III), significando ferro em seu estado de oxidação +3, como o cátion trivalente Fe3+.

Esse uso foi amplamente substituído pela nomenclatura IUPAC, que exige que o estado de oxidação seja indicado por algarismos romanos entre parênteses, como óxido de ferro (II) para óxido ferroso (FeO), óxido de ferro (III) para óxido férrico (Fe2O3) , e óxido de ferro (II, III) para o óxido Fe3O4 que contém ambas as formas de ferro.

Fora da química, “ferroso” significa geralmente “contendo ferro”. A palavra é derivada da palavra latina Ferrum (“ferro”). Os metais ferrosos incluem aço e ferro gusa (com um teor de carbono de alguns por cento) e ligas de ferro com outros metais (como aço inoxidável). “Não ferrosos” é usado para descrever metais e ligas que não contêm uma quantidade apreciável de ferro.

O termo “ferroso” geralmente é aplicado apenas a metais e ligas. Em vez disso, o adjetivo ferruginoso é usado para se referir a substâncias não metálicas que contêm ferro, como “água ferruginosa”; ou a uma cor marrom-alaranjada semelhante à da ferrugem.

Propriedades dos Metais Ferrosos

Metais ferrosos compartilham algumas propriedades básicas, incluindo ser propenso à ferrugem e ser magnético. A lista de propriedades comuns de metais ferrosos inclui:

Durável
Boa resistência à tração
Boa condutividade elétrica
Baixa resistência à corrosão
Prata na cor
Reciclável
Geralmente, magnético

Os metais ferrosos podem incluir uma ampla gama de diferentes elementos de liga, incluindo cromo, níquel, manganês, molibdênio e vanádio, manganês. Esses elementos de liga conferem aos materiais ferrosos propriedades diferentes que permitem que eles sejam usados em uma variedade de aplicações de engenharia e outras, incluindo ferramentas, tubulações, contêineres, talheres e fabricações maiores, como arranha-céus.

Lista de Metais Ferrosos

Alguns metais ferrosos comuns incluem liga de aço, aço carbono, ferro fundido e ferro forjado, vamos discutir cada um deles um por um.

1. Aço

O aço é feito pela adição de ferro ao carbono, que endurece o ferro. A liga de aço torna-se ainda mais resistente à medida que outros elementos como cromo e níquel são introduzidos. O aço é feito pelo aquecimento e derretimento do minério de ferro em fornos. A lata de aço é extraída dos fornos e despejada em moldes para formar barras de aço. O aço é amplamente utilizado nas indústrias de construção e manufatura.

2. Aço Carbono

O aço carbono tem maior teor de carbono em comparação com outros tipos de aço, tornando-o excepcionalmente duro. É comumente usado na fabricação de máquinas-ferramentas, brocas, lâminas, machos e molas. Pode manter uma aresta de corte afiada.

3. Aço de liga

Os aços de liga incorporam elementos como cromo, níquel e titânio para conferir maior resistência e durabilidade sem aumentar o peso. O aço inoxidável é um importante aço de liga feito com cromo. Os aços de liga são usados na construção, máquinas-ferramentas e componentes elétricos.

4. Ferro fundido

O ferro fundido é uma liga feita de ferro, carbono e silício. O ferro fundido é frágil e duro e resistente ao desgaste. É usado em tubulações de água, máquinas-ferramentas, motores de automóveis e fogões.

O ferro fundido é produzido quando um teor de carbono de 1,5-4% é ligado com ferro. Outros elementos, incluindo silício, manganês, enxofre e fósforo estarão presentes, mas apenas em pequenas quantidades. O ferro fundido é frágil, mas tem uma boa resistência ao desgaste devido à sua dureza. Também é fácil de fundir, relativamente barato, possui alta resistência à compressão e baixo ponto de fusão.

5. Ferro Forjado

O ferro forjado é uma liga com tão pouco teor de carbono que é quase ferro puro. Durante o processo de fabricação, alguma escória é adicionada, o que confere ao ferro forjado uma excelente resistência à corrosão e oxidação, no entanto, possui baixa dureza e resistência à fadiga. O ferro forjado é usado para cercas e grades, implementos agrícolas, pregos, arame farpado, correntes e vários ornamentos.

Exemplos e usos de cada um

Devido às diferentes propriedades dos materiais ferrosos, eles têm uma variedade de aplicações que diferem dependendo do metal usado:

Aços sem liga

Também conhecidos como aços carbono, os aços não ligados usam carbono como elemento de liga. Esses aços incluem outros elementos, como manganês, silício, enxofre e fósforo, mas o conteúdo desses elementos é tão baixo que eles não afetam as propriedades do material.

Os aços não ligados são classificados como de baixo, médio ou alto teor de carbono, e cada um possui características e métodos de tratamento diferentes:

1. Aço de baixo carbono

Aços de baixo carbono, também chamados de aços macios, contêm apenas 0,05-0,25% de carbono. De baixo custo e maleáveis, esses aços são amplamente utilizados para itens como porcas e parafusos ou forjados. A dureza superficial desses aços pode ser aumentada por cementação.

2. Aço carbono médio

Aços de médio carbono contêm 0,25-0,6% de carbono. Este maior teor de carbono proporciona um aumento na resistência e dureza em relação aos aços de baixo carbono. No entanto, esses aços apresentam ductilidade reduzida em comparação aos aços de baixo carbono.

Níveis elevados de carbono e manganês em aços de médio carbono significam que eles podem ser revenidos e temperados. Esses aços são amplamente utilizados na fabricação de componentes para a indústria automotiva, como engrenagens, eixos e eixos, mas também são adequados para uso em aplicações ferroviárias.

3. Aço de alto carbono

Os aços de alto carbono contêm 0,6-1% de carbono e são os mais fortes dos aços não ligados. Essa resistência os torna ideais para aplicações que exigem resistência ao desgaste mecânico, além de manterem sua forma.

No lado negativo, esses aços são inferiores aos aços de baixo carbono quando se trata de soldabilidade, ductilidade e tenacidade ao impacto. O aço de alto carbono é usado para molas, lâminas, aços ferroviários, cabos de aço, placas resistentes ao desgaste, ferramentas e muito mais.

Aços de liga e os elementos de liga

Os aços de liga compõem outro subgrupo de metais ferrosos, com cada elemento de liga tendo seu próprio efeito nas propriedades do material. Esses elementos de liga incluem cromo, cobre, níquel, silício e titânio, mas podem ser combinados para fornecer uma variedade de propriedades. Aqui estão as propriedades dos mais comuns desses elementos de liga:

1. Cromo

O cromo é usado para fazer aço inoxidável, com níveis de cromo acima de 11% tornando os metais resistentes à corrosão. Uma camada de cromo oxidado no topo do metal evitará que o metal subjacente entre em contato com o oxigênio, reduzindo bastante a chance de corrosão. O cromo também aumenta a dureza, resistência à tração, tenacidade e resistência ao desgaste de um metal.

2. Manganês

O manganês pode ser usado como elemento de liga para evitar a formação de sulfetos de ferro, além de aumentar a resistência em altas temperaturas, melhorando a ductilidade e a resistência ao desgaste. O manganês também pode melhorar a temperabilidade através da têmpera, reduzindo o perigo de formação de defeitos e tornando o metal mais estável.

3. Níquel

O níquel, quando usado com outros elementos, pode aumentar a ductilidade e a resistência à corrosão. Por exemplo, uma mistura de 18% de cromo e 8% de níquel cria um aço inoxidável extremamente durável.

4. Silício

O silício pode ser usado para aumentar as propriedades magnéticas do metal, bem como melhorar a resistência e fornecer elasticidade para aplicações como molas.

5. Titânio

O titânio pode ser usado para melhorar a força e a resistência à corrosão de um metal, bem como limitar o tamanho do grão da austenita.

6. Vanádio

Os carbonetos de vanádio também limitam o tamanho do grão de um metal, aumentando a ductilidade do material ligado. O vanádio também melhora a resistência, dureza, desgaste e resistência ao impacto de choque. No entanto, se usado em quantidades muito altas, pode ter um impacto negativo nas propriedades do material.

7. Molibdênio

O molibdênio oferece um bom efeito em ligas de aço operando em altas temperaturas. Não só melhora as propriedades mecânicas, mas também proporciona maior resistência à ferrugem e corrosão, e amplifica os efeitos de outros elementos de liga.

Perguntas frequentes.

O que são metais ferrosos?

A palavra "ferroso" vem da palavra latina "ferrum", que significa "ferro". Os metais ferrosos incluem aço, ferro fundido, bem como ligas de ferro com outros metais (como aço inoxidável).

Quais são exemplos de metais ferrosos?

Alguns dos exemplos mais comumente encontrados de metais ferrosos incluem aço, ferro fundido e ferro forjado. Reconhecido por sua tenacidade e usinabilidade, o aço é amplamente utilizado nas indústrias de construção e manufatura.

O que são metais ferrosos e não ferrosos?

Metais ferrosos são definidos como aqueles metais que contêm ferro. Metais não ferrosos não. Uma das principais distinções na especialização é se as fundições trabalham com metais ferrosos, metais não ferrosos ou ambos. A definição de metal ferroso é qualquer metal que contenha ferro; metais não ferrosos não.

Quais são os quatro metais ferrosos comuns?

Os metais ferrosos mais comuns são ferro fundido, ferro forjado, liga de aço e aço carbono, também conhecido como aço estrutural.

Quais são os 3 tipos de metais?

Existem três tipos principais de metais metais ferrosos, metais não ferrosos e ligas. Metais ferrosos são metais que consistem principalmente de ferro e pequenas quantidades de outros elementos.

Como são feitos os metais ferrosos?

Os metais ferrosos devem ser extraídos do minério de ferro. A fonte do minério de ferro é a crosta terrestre, que contém metais e compostos metálicos como o óxido de ferro. No entanto, o minério é muitas vezes misturado com outras substâncias. Para otimizar o uso do metal, ele deve ser extraído da mistura.

Qual é o metal ferroso mais comum?

Os aços carbono são possivelmente o tipo de metal ferroso mais utilizado. Eles são compostos principalmente de ferro, com mais de 90% de sua composição química sendo esse elemento. O único outro elemento de liga importante no aço carbono é o carbono.

Por que o aço inoxidável é ferroso?

O aço inoxidável é um metal ferroso, pois contém ferro. Os metais ferrosos contêm principalmente Ferro. Eles têm pequenas quantidades de outros metais ou elementos adicionados, para dar as propriedades necessárias. Os metais ferrosos são magnéticos e oferecem pouca resistência à corrosão.

Qual é a diferença entre férrico e ferroso?

O óxido ferroso, comumente conhecido como óxido de ferro (II), contém ferro que perdeu 2 elétrons no processo de oxidação. Assim, é capaz de se ligar a outros átomos que possuem 2 elétrons extras. Óxido férrico, é comumente conhecido como óxido de ferro (III). Contém ferro que perdeu 3 elétrons.

Por que os metais ferrosos são magnéticos?

O termo metal ferroso refere-se a qualquer metal contendo ferro. Como resultado de seu teor de ferro, os metais ferrosos são magnéticos, fortes e duros.

O que é uma liga ferrosa?

Ligas ferrosas (ferroligas) ou metais são metais que consistem principalmente de ferro (Fe). O aço é uma liga à base de ferro contendo tipicamente menos de 1% de carbono, enquanto o ferro frequentemente contém 2% ou mais de carbono.

Por que o manganês é ferroso?

O manganês e o cobalto têm teor de ferro neles, portanto, são chamados de minerais ferrosos. Enquanto a Mica, a bauxita não contém Ferro, portanto não são ferrosas.