Dia Conteúdo · - Metais não ferrosos e suas ligas. Cobre, ... Capacitar o aluno quanto aos procedimentos e metodologias de ensaios para ... Baixa densidade;

Aula 1

10/02/2012 1 2015-

1_CienciasMateriais_Aula01.pdf

1

Professor: Luis Gustavo Sigward Ericsson

Curso: Engenharia Mecânica

Série: 5º/ 6º Semestre

Ciências dos materiais- 232

Quinta

Quinzenal Semana par

Conteúdo

10/fev

10/fev

24/fev

24/fev

10/mar

10/mar

24/mar --

24/mar --

07/abr

07/abr

21/abr --

21/abr --

05/mai

05/mai

12/mai --

12/mai --

Dia - Apresentação do curso

- Caracterís ticas gera is exigidas nos materia is de engenharia . Comparação entre

materia is metál icos , pol iméricos e cerâmicos

- Ligação química, estrutura cris ta l inas . Sis temas cris ta l inos , fator de empacotamento

atômico, imperfeições estruturas e movimentos atômicos .

- Propriedades mecânicas dos metais . Deformação elástica . Deformação plástica

- Ruptura dos metais , fratura frági l , fratura dúcti l , fadiga, fluência .

- Diagrama de equi l íbrio binário, reações eutética e eutetóide, lei Gibbs .

- Diagrama de equi l íbrio Fe-C, estruturas que se formam no resfriamento lento de aços

hipoeutetóides , eutetóides e hipereutetóides .

Provável NP1

- Curva temperatura-tempo-transformação, fatores que influem na pos ição das curvas

TTT. Temperabi l idade.

- Noções de tratamentos térmicos : recozimento, normal ização, têmpera e revenido,

es feroidização, temperabi l idade, austempera e martempera. Têmpera superficia l .

Tratamentos termoquímicos : cementação, ni tretação e carbonitretação.

Feriado: Ti radentes

- Propriedades dos aços , normas ABTN, ASTM E DIN, class i ficação dos aços .

- Ferros fundidos – branco, cinzento, nodular, maleável .

- Metais não ferrosos e suas l igas . Cobre, bronze e latão. Alumínio e suas l igas .

Provável NP2

1a aula

2a aula

3a aula

4a aula

5a aula

1a aula Apresentação do curso Características gerais nos materiais de engenharia.

Aula 1

10/02/2012 2 2015-1_CienciasMateriais_Aula01.pdf

I - OBJETIVOS GERAIS

Proporcionar aos alunos conhecer os diversos tipos de materiais, suas

características, propriedades e aplicações.

II - OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Correlacionar as microestruturas com as propriedades dos materiais metálicos.

Capacitar o aluno quanto aos procedimentos e metodologias de ensaios para

medição de propriedades mecânicas de materiais metálicos.

Desenvolver no aluno conhecimento sobre processos de tratamento térmicos

objetivando determinadas propriedades. Estudos de normas e materiais

envolvidos.

Conteúdo

Disciplina on line O desenvolvimento e o avanço das sociedades têm estado intimamente ligados às habilidades dos seus membros em produzir e manipular os materiais para satisfazer as suas necessidades. De fato, as civilizações antigas foram designadas de acordo com o seu nível de desenvolvimento em relação aos materiais (Idade da Pedra, Idade do Bronze). A Ciência dos Materiais é a base de todas as engenharias, pois os materiais são a matéria prima para construção mecânica de peças, componentes e equipamentos de engenharia. A ciência de materiais envolve a investigação das relações entre as estruturas e as propriedades dos materiais. O Engenheiro qualquer que seja sua habilitação, em alguma ocasião de sua vida profissional se deparará com a necessidade de escolher um material apropriado para determinada aplicação ou se deparará com algum problema de engenharia que envolva a avaliação de desempenho ou propriedades de algum material ou condições de uso.

Ementa enviada pelo Paulo Sérgio Características gerais exigidas nos materiais em engenharia. Ligação química. Estrutura cristalina. Planos e direções cristalinas. Propriedades mecânicas dos materiais metálicos. Propriedades elétricas e magnéticas dos materiais. Deformação dos metais. Ruptura dos metais. Ligas metálicas. Diagrama de equilíbrio Fe-C. Curva temperatura-tempo transformação. Noções de tratamentos térmicos e termoquímicos. Propriedades e classificação dos aços. Ferros fundidos. Metais e ligas não ferrosas.

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Bibliografia

CALLISTER Jr., W. D. Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução. 7ª

Edição. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2008.

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Definições

• Ciência dos Materiais

Investigação das correlações que existem entre as

estruturas e propriedades de materiais.

• Engenharia de materiais

Projetar, desenvolver ou aperfeiçoar técnicas de

processamento de materiais (= técnicas de fabricação) com

base nas relações composição/estrutura e propriedades.

Desenvolver formas de produção de materiais socialmente

desejáveis a custo socialmente aceitável.

Aula 1


Definições

• Ciência e Engenharia dos Materiais são campos intimamente interligados e

interdisciplinares

• “Ciência e Engenharia dos Materiais é a área da atividade humana associada

com a geração e a aplicação de conhecimentos que relacionam composição,

estrutura e processamento de materiais às suas propriedades e usos.”

• Objetivos:

Desenvolvimento de materiais já conhecidos visando novas aplicações

ou visando melhorias no desempenho.

Desenvolvimento de novos materiais para aplicações conhecidas.

Desenvolvimento de novos materiais para novas aplicações.

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Objetivo da Ciência e Engenharia de Materiais

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Composição e Estrutura

• Composição

Natureza química dos materiais

• Estrutura

Associada ao arranjo dos componentes do material em estudo

Pode ( e deve) ser analisada em diversas escalas:

Estrutura em escala atômica ( menor ou igual a nm = 10-9 m)

Nanoestrutura (da ordem de nm)

o Sólidos amorfos (alguns nm) e sólidos cristalinos (~> 100nm até

mm= 10-3 m)

Microestrutura (alguns mm = 10-6 m até mm)

Macroestrutura (normalmente ≥ que mm)

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Composição e Estrutura

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Processamento e Desempenho

• Processamento:

Conjunto de técnicas para obtenção de materiais com formas e propriedades

específicas

• Desempenho:

Resposta do material a um estímulo externo, presente nas condições reais de

utilização

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Propriedades dos Materiais

• Propriedade

Tipo e intensidade da resposta a um estímulo que é

imposto ao material

• As principais propriedades são:

Mecânicas

Elétricas

Térmicas

Magnéticas

Ópticas

Deteriorativa (corrosão, oxidação, desgaste)

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Classificação dos materiais

• Metais

• Cerâmicas

• Polímeros

• Compósitos

• Semicondutores

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Metais

• Propriedades básicas

Resistentes (suportam tensões elevadas antes de romper);

Dúcteis (deformam antes de romper);

Não transparente;

Bons condutores de corrente elétrica e calor.

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Cerâmicas


Alto ponto de fusão e estabilidade térmica (refratários);

São isolantes térmicos e elétricos;

São frágeis ( rompem sem deformar)

Podem ser transparentes.

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Polímeros


A maioria dos polímeros é sintética (feita pelo homem);

Materiais altamente moldáveis;

Baixa densidade;

Em geral são menos resistentes do que metais e cerâmicas;

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Compósitos

• Combinação dos 3 anteriores;

• Ex: Fibra de carbono e vidro.

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Semicondutores


Condutividade controlada pela presença

de impurezas (dopantes);

Podem ser combinados entre si para gerar

propriedades eletrônicas e óticas “sob

medida”;

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