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COBRE E SUAS LIGAS
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COBRE E SUAS LIGAS
PROPRIEDADES FÍSICAS DO COBRE
 Ponto de Fusão  1083°C
 Densidade  8,96 g/cm3
 Forma Cristalina  cfc
 Resistividade Elétrica  1,673x10-6
ohm.cm (100% IACS)
 Condutividade Térmica 0,941
cal/cm2.s.°C (Al= 0,52)
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Condutibilidade Elétrica


É comum exprimir a condutibilidade elétrica em termos de
condutibilidade elétrica volumétrica. É medida
comparativamente a um padrão de Cobre, sendo expressa
em %IACS (International Annealed Copper Standard).
Este padrão foi estabelecido pelo Bureau of Standar em
1913 para o Cobre puro da época.
A condutibilidade de 100% IACS corresponde ao Cobre
que, no estado recozido, tem uma resistividade de 0,15328
ohm.g/m² a20ºC, isto é, um fio de Cobre recozido de 1 m
de comprimento, pesando 1g tem uma resistência de
0,15328 ohm.
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COBRE E SUAS LIGAS
ELEMENTO RESIDUAL

Prata
Afeta pouco a condutividade elétrica
Aumenta a temperatura de
Recristalização do cobre
Responsável pela fragilização
Oxigênio
Cerca de 1/3 de todo o cobre produzido é de
alguma forma usada na indústria elétrica

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COBRE E SUAS LIGAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Deforma-se facilmente
 Apresenta grande alongamento nos estados:
recozido, encruado e fundido
Elongação ~60%
 Têm baixa dureza
 Apresenta elevada resistência à corrosão

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COBRE E SUAS LIGAS
A DUREZA DO COBRE PODE SER
AUMENTADA POR
Adição de elementos de liga (Cr, Cd)
 Tratamento térmico
 Encruamento

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COBRE E SUAS LIGAS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TEOR DE
COBRE
 I- Cobre
IA- Tipos comerciais de Cu  mínimo de 99,3% de Cu
IB- Cobres Ligados  elementos de liga <1%

Podem ser dúcteis ou para fundição

II- Ligas de Cobre  elementos de liga >1%
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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)







1- COBRE ETP  COBRE
ELETROLÍTICO
TENAZ
2- COBRE FRHC  COBRE REFINADO À FOGO
DE ALTA CONDUTIVIDADE
3- COBRE FRTP  COBRE REFINADO À FOGO,
TENAZ
4- COBRE CUOF COBRE ISENTO DE OXIGÊNIO
5- COBRE CU CAST COBRE REFUNDIDO
6- COBRE DLP COBRE DESOXIDADO COM
FÓSFORO (Baixo teor de P)
7- COBRE DHP COBRE DESOXIDADO COM
FÓSFORO (alto teor de P)
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Cobre eletrolitico
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O PROBLEMA DA PRESENÇA DO
OXIGÊNIO NO COBRE

O oxigênio forma um composto eutético com o cobre
(Cu2O-CU) , de ponto de fusão mais baixo (1066 °C)
que o Cobre puro comercial e de baixa dutilidade,
segregando então para a região intergranular.
Isso faz com que que haja perda de ductilidade.
Outro agravante se dá na presença de gases redutores,
como por exemplo [H], e à temperaturas elevadas onde
o composto eutético forma vapor d'água na região
intergranular.
Este fenômeno pode acontecer no processo de soldagem,
tratamento térmico em atmosferas protetoras umidas.
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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
1- COBRE ETP  COBRE
ELETROLÍTICO TENAZ
 % Cu  99,9% no mínimo
 Oxigênio  0,02-0,07%
 Condutividade no estado recozido  100%
IACS
 Aplicações  Industrias elétrica, mecânica,
química, construção civil
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Cobre ETP fragilizado por Hidrogênio
Grãos maclados α com particulas de Cu2O
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COBRE ETP- ELETROLÍTICO
TENAZ
APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA
ELÉTRICA
Cabos para rede elétrica
 Linhas telefônicas
 Transformadores
 Peças de rádio e TV
 Ânodos

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COBRE ETP- ELETROLÍTICO
TENAZ
APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA
MECÂNICA
 Arruelas
 Rebites
 Radiadores de automóveis
 Trocadores de calor
 Fios, tiras,…
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COBRE ETP- ELETROLÍTICO
TENAZ
APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA QUÍMICA
 Caldeiras
 Destiladores
 Tanques
 Alambiques
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
 Objetos artísticos
 Telhados
 Calhas,…
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COBRE ETP-ELETROLITICO
TENAZ - MICROESTRUTURA
Grãos equiaxiais α maclados
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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
2- COBRE FRNC  COBRE REFINADO
À FOGO DE ALTA CONDUTIVIDADE
 % Cu  99,9%
 Oxigênio  Teor incerto (é de menor
custo)
 Condutividade  100% IACS
 Aplicações  não tão nobres quanto o
eletrolítico
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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
3- COBRE FRTP  COBRE REFINADO À
FOGO, TENAZ
 % Cu  99,8 % ou 99,85%
 Oxigênio  Teor controlado
 Condutividade  não é 100% IACS
 Impurezas  teores maiores que o ETP e
FRNC
 Aplicações  mesmas do eletrolítico, com
restrições a indústria elétrica (não tão nobre)
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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
4- COBRE CUOF COBRE ISENTO DE
OXIGÊNIO
 % Cu  99,95 % a 99,99%
 É o Cu eletrolítico sem óxido
 Condutividade  100% IACS
 É mais caro que os anteriores
 É resistente à fragilização pelo Hidrogênio
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Cobre OFHC
Grãos maclados α
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4- COBRE CUOF COBRE
ISENTO DE OXIGÊNIO
APLICAÇÕES
Equipamentos eletro-eletrônicos como:
 Peças para radar
 Antenas
 Ânodos de tubos de raios-x

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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
5- COBRE CU CAST COBRE
REFUNDIDO
GRAU A99,75 % de Cu
% Cu
GRAU B99,5 % de Cu
 É obtido de cobre secundário
 É destinado a fabricação de ligas de Cu
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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
6- COBRE DLP COBRE DESOXIDADO
COM FÓSFORO
% Cu  99,85% de Cu
 Teor de Fósforo é baixo  0,004-0,012%

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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
7- COBRE DHP COBRE
DESOXIDADO COM FÓSFORO
% Cu  99,9 - 99,8% de Cu
 Teor de Fósforo é alto  0,015-0,04%

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TIPOS DE COBRE COMERCIAL
(MÍNIMO DE Cu 99,3%)
7- COBRE DLP COBRE VAZADO EM
MOLDE
% Cu  99,9 - 99,8% de Cu
 Teor de Fósforo é alto  0,015-0,04%

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COBRES LIGADOS OU COBRES
BAIXA LIGA
CONTÉM ELEMENTOS DE LIGA
MENORES QUE 1%
DÚCTEIS produtos semi-manufaturados
por conformação mecânica
 apresentam-se na forma de chapas, fios,
arames, tiras, barras, tubos,..
 PARA FUNDIÇÃO

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COBRES LIGADOS OU COBRES
BAIXA LIGA - DÚCTEIS
PODEM SER REUNIDOS EM 3 GRUPOS
DE LIGAS
 Ligas de alta condutividade elétrica (Ag)
 Ligas de alta resistência mecânica (As, Cd,
Cr, Zr)
 Ligas de alta usinabilidade (Pb, Te, S, Se,
Cd)
Algumas ligas podem possuir uma ou +
características dos grupos
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LIGAS DE ALTA CONDUTIVIDADE
TÉRMICA E ELÉTRICA
PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:
Ag: 0,02-0,12%
 A Ag melhora a resistência mecânica do Cu
puro
 A Ag melhora a fluência do Cu puro a altas
temperaturas
 A Ag tem solubilidade total no Cu nessas
concentrações
 Condutividade elétrica  90-100% IACS
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LIGAS DE ALTA CONDUTIVIDADE
TÉRMICA E ELÉTRICA
Ag: 0,02-0,12%
APLICAÇÕES
 Na indústria elétrica, como:
Bobinas
Interruptores
Aletas de radiadores
Etc.
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LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA
MECÂNICA
PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:
As: 0,013-0,05%
 Tem condutividade elétrica  35-45 %
IACS
 O As melhora a resistência mecânica do Cu
puro, principalmente à altas temperaturas
 O As melhora a resistência à corrosão do
Cu puro
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LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA
MECÂNICA  As: 0,013-0,05%
PRINCIPAIS APLICAÇÕES
Na indústria química  é usada em
tubulações industriais que entram em
contato com líquidos e gases pouco
corrosivos
 Na construção mecânica  em trocadores
de calor, tubulações para caldeiras

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LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA
MECÂNICA
PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:
Cd: 0,6-1%
 Tem condutividade elétrica  80 %
IACS
 O Cd é solúvel no Cu
 O Cd melhora a resistência mecânica, à
fadiga e ao desgaste do Cu puro
 Esse cobre ligado apresenta elevada
resistência ao amolecimento pelo
aquecimento
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LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA
MECÂNICA
PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:
Cd: 0,6-!%
Aplicações na indústria elétrica
 molas de contato,
 linhas de transmissão
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LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA
MECÂNICA
PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:
Cr: 0,8%
 Tem condutividade elétrica  80- 85%
IACS
 O Cr não é totalmente solúvel no Cu
 Esse cobre ligado pode ser tratado
termicamente por solubilização para
melhorar as propriedades mecânicas em
geral
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LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA
MECÂNICA
PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:
Zr: 0,1-0,25%
 Tem condutividade elétrica  90% IACS
 O Zr é solúvel no Cu
 Esse cobre ligado pode ser tratado
termicamente por solubilização para
melhorar as propriedades mecânicas em
geral
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LIGAS DE ALTA RESISTÊNCIA
MECÂNICA
PRINCIPAL ELEMENTO DE LIGA:
Zr: 0,1-0,25%

Aplicações na indústria elétrica,
especialmente em aplicações em que estão
sujeitas à alta solicitação
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LIGAS DE ALTA USINABILIDADE


PADRÕES DE USINAGEM
LATÃO  usinabilidade 100
COBRE TENAZ  usinabilidade 20
Essas ligas combinam alta condutividade
elétrica e boa usinabilidade
 Cu-Te (0,3-0,8%)  usinabilidade 85
 Cu-S (0,2-0,5%)  usinabilidade 85
 Cu-Se
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OUTRAS LIGAS DE ALTA
USINABILIDADE

Cu-Pb (0,8-1,3%)  usinabilidade 85

Cu-Cd (0,8%)-Sn (0,6%)  usado em cabos
aéreos de metrô, eletrodos para solda
elétrica
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COBRES LIGADOS PARA
FUNDIÇÃO
EXEMPLOS DE LIGAS
Cu (99-99,5)-Cr (1%)-Si (0,1%)
Apresenta resistência à tração mínima de 37
kgf/mm2
 Cu-Cr (0,6-12%)

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LIGAS DE COBRE
CONTÉM ELEMENTOS DE LIGA EM
TEORES MAIORES QUE 1%







Latões (Cu-Zn)  dúcteis e para fundição
Bronzes (Cu-Sn)  dúcteis e para fundição
Cu-Ni
Cu-Ni-Zn (alpacas)
Cu-Al
Cu-Be
Cu-Si
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LATÕES (Cu-Zn)
CONTÉM Cu e Zn com ou sem adição
de elementos secundários

Os teores de Zn nos latões podem variar de:

5-50%
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TIPOS DE LATÕES (Cu-Zn)
Latão binário  Cu e Zn
 Latão com Pb  Cu, Zn e Pb (o Pb

melhora a usinabilidade)
 Latões especiais  Cu e Zn (com ou sem
Pb) e outros elementos de liga que
proporcionam determinadas
características (Al, Sn)
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LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)

Dividem-se em 3 classes conforme a
microestrutura, que por sua vez depende da
% Zn
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LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)
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Microestrutura de Latão 95/5
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Latão 70/30
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LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)
- CLASSIFICAÇÃO Fase
ß  ccc, é + resistente
 Fase   cfc, dúctil e tenaz
Até 37% de Zn fase  (latões )
 37-45% de Zn fases  e ß (latões + ß)
 46-50% de Zn fase ß (latões ß)

Acima de 50% de Zn começa a precipitar a fase  que é quebradiça
Por isso os latões com %Zn> 50% não tem uso comercial
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LATÕES BINÁRIOS (Cu-Zn)
- PROPRIEDADESAs propriedades dos latões dependem do teor de Zn



A resistência à tração aumenta com o teor de Zn
A partir de 30% de Zn a ductilidade começa a
diminuir
A medida que o teor de Zn aumenta a resistência
à corrosão diminui (processo de dezincificação –
corrosão preferencial do Zn)
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CORROSÃO POR
DEZINCIFICAÇÃO





É característica dos latões
Dependendo do meio, o Zn é retirado da liga da
forma de sal solúvel ou precipita na forma de um
composto insolúvel
O ataque pode ser localizado ou distribuído
Até 15% de Zn o latão é resistente à corrosão por
dezincificação
O Sn e o As são inibidores da dezincificação
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DEZINCIFICAÇÃO
A – Camada de cobre redepositado
(metal dezincificado)
B – Metal corroido
Dezincificação por capas de um latão
63-34 chumbo, em contato com água
do mar durante 20 meses. Aumento de
55x. Em cima camada de metal redepoSitada, em baixo metal não corroido
A – Metal não corroido
B – Cobre redepositado
C – Produto da corrosão do zinco
Dezincificação penetrante de um latão
65-35, em contato com agua doce.
Aumento de 4,4x. Em B vemos cobre
redepositado envolvido pelo metal não
corroido A, sendo C produto da
corrosão do zinco.
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CORROSÃO SOB TENSÃO
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ENSAIO POR NITRATO MERCUROSO
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CORROSÃO ASSOCIADO À FADIGA
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EXEMPLOS LATÕES 
 Três
ligas de latões cobrem
praticamente todas as necessidades da
indústria
 São as ligas que contém: 5, 10 e 15 %
de Zn
EXEMPLOS LATÕES 
LATÃO 
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Cu-Zn 95-5
Cu-Zn 90-10
Também conhecida
PROPRIEDADES
 É dourada
 É de fácil conformação à frio
 É resistente à corrosão sob
tensão
 É resistente à dezinficação
 Apresenta as mesmas
características do Latão 95-5
 Cartuchos de armas
 Medalhas
 Moedas
 Objetos decorativos
 Apresenta propriedades
também semelhantes aos
latões 95-5 e 90-10, porém é:
 Mais dúctil
 Mais resistente
 Zippers
 Outros componentes
obtidos por
conformação
 Elevada conformabilidade à
frio
 Resistência `a corrosão sob
tensão
 Resistência à dezinficação
 Combinam alta resistência e
ductilidade
 Possui elevado alongamento
 Liga apropriada para
 Fins decorativos
como bronze comercial
Cu-Zn 85-15
CONHECIDO COMO
LATÃO VERMELHO
Cu-Zn 80-20
Cu-Zn 70-30
É conhecido
como latão para
cartucho
Cu-Zn 60-40
É também
conhecida como
metal muntz
APLICAÇÕES
estampagem
 É uma liga para trabalho à
quente
 É latão + 
 Apresenta ponto de fusão
inferior ao latão 
 Arquitetura
(ferragens, condutos)
 Objetos ornamentais
 Artigos de uso
doméstico
 Peças para
automóveis
 Cartuchos
 Arames para rebites
 Parafusos
 Produtos semimanufaturados
(placas, barras, perfis)
 Trocadores de calor
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LATÕES COM Pb
O
Pb é adicionado para melhorar a
usinabilidade
APLICAÇÕES
 Peças
a serem usinadas (parafusos,
porcas, rebites,…)
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LATÃO com Pb
_ PRINCIPAIS LIGAS_
1)
Cu= 60-63%
Pb= 2,5-3,7%
Zn= restante
predominante é 
 Suporta deformação à frio limitadas
 É bastante usado nos EUA
 Estrutura
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LATÃO com Pb
_ PRINCIPAIS LIGAS_
2)
 Tem
Cu= 56-60%
Pb= 2-3,5%
Zn= restante
na estrutura mais fase ß
 Suporta mais a deformação à quente
 É mais barato
 É bastante usado na Europa
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LATÕES ESPECIAIS
ELEMENTOS DE LIGA PRESENTES NOS
LATÕES ESPECIAIS
 Al
 As
 Sn
 Mg
 Ni
 Si
 Fe
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EXEMPLO DE LATÕES ESPECIAIS
CuZn28Al2
1) CuZn28Al2, com pequenos teores de As
podendo conter Pb
O Al melhora a resistência mecânica
 Esta liga apresenta boa resistência à
corrosão devido a presença do Al e do As
 O As diminui o problema da dezinficação

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EXEMPLO DE LATÕES ESPECIAIS
CuZn28Al2
Aplicações da liga CuZn28Al2
Tubos para condensadores e trocadores de
calor
 Indústria química
 Indústria naval

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LATÕES ESPECIAIS
- LIGAS COM SnO Sn melhora a resistência à corrosão
Acrescentando 0,75% de Sn ao latão 60-40
tem-se o latão naval
 Acrescentando-se 1% de Sn tem-se o latão
almirantado, que tem menor tendência à
dezinficação
 Pode-se ainda adicionar As, Pb ou P
(<0,1%) para inibir ainda mais a
dezinficação

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LATÕES PARA FUNDIÇÃO
Os latões binários são pouco usados para fundição
A maioria das ligas de fundição contém Pb e Sn
PAPEL DO Pb


Facilita a usinagem
Diminui a estanquiedade (porosidade)
PAPEL DO Sn


Melhora a resistência à dezincificação
Permite a utilização de sucata com Sn
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LATÕES PARA FUNDIÇÃO
EXEMPLOS DE PEÇAS FUNDIDAS
 Hélices de navios
 Lemes de navios
 Rotores para turbinas movidas à agua
 Buchas
 Engrenagens
 Eixos