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Lista 1 de CTM – 2009.2 
 
1) Cite quais são os cinco tipos nos quais podem ser sub-divididos os materiais. 
2) Cite quais são as ligações químicas primárias que podem existir nos materiais cerâmicos e cite duas 
propriedades características dos cerâmicos, que sejam devidas diretamente às ligações químicas citadas. 
3) (1,5) Como são sub-divididos os materiais poliméricos e qual é a característica da estrutura macromolecular 
de cada grupo? 
4) (1,5) a) Faça em um mesmo gráfico, uma representação esquemática das curvas tensão-deformação para 
um material com grande tenacidade e para o mesmo material em uma condição em que ele apresente baixa 
tenacidade; b) Indique nas curvas traçadas o limite de resistência e o limite de escoamento; c) Se uma tensão 
σ for aplicada, e se essa tensão for inferior ao limite de escoamento do material para ambas as condições 
descritas no item a, em qual dessas condições o material apresentará uma maior? Explique a resposta. 
 
5) (3,0) Considere o diagrama de fases ao lado: 
a) (0,5) Indique as linhas solvus, liquidus e solidus 
presentes no diagrama; 
b) (0,5) Nomeie e escreva a equação que descreve a 
reação que ocorre a 577oC, quando a composição da 
liga for 87,4%Al-12,6%Si. 
c) Dada a liga 80%Al-20%Si: 
i) (1,0) Indique quais são as fases presentes, a 
composição das fases e a porcentagem das fases a 
600oC; 
ii) (1,0) Faça uma representação esquemática 
da microestrutura dessa liga para as temperaturas de 
900oC, 600oC e 300oC. 
 
6) (1,0) a) Faça uma representação esquemática de uma rede cristalina CCC, indicando nela o tipo de posição 
que os átomos de soluto podem ocupar. b) Em função da posição dos átomos de soluto, que tipo de solução 
sólida pode ser formada? 
 
 
I. Considerando as classes de materiais e suas propriedades gerais, podemos afirmar que: 
1. ( ) Em geral, metais e cerâmicas são mais resistentes do que polímeros. No entanto, cerâmicas são 
mais frágeis do que os metais. 
2. ( ) Semicondutores não têm aplicação estrutural relevante, mas são fundamentais para aplicações 
eletrônicas. 
3. ( ) Metais e polímeros são, tipicamente, bons condutores de eletricidade e de temperatura. 
Cerâmicas, apesar de resistirem a altas temperaturas, são isolantes térmicas. 
4. ( ) Compósitos são formados, em geral, por materiais de classes diferentes, buscando usufruir da 
combinação de propriedades destes materiais. Por isso, são sempre mais resistentes que cada 
componente individual. 
II. As propriedades cotidianas dos materiais: 
5. ( ) Dependem da composição química e da microestrutura, que são controladas durante a síntese e o 
processamento dos materiais. 
6. ( ) Dependem basicamente da composição química e da forma da peça utilizada. 
7. ( ) São definidas pelas características da matéria-prima bruta, obtida da natureza e pela possibilidade 
de reciclagem (ou reaproveitamento). 
8. ( ) Independem da organização em escala atômica, sendo controladas basicamente pelo processo de 
fabricação da peça. 
III. Sobre polímeros podemos afirmar que: 
9. ( ) Têm densidade relativamente baixa, e são facilmente processáveis. É possível obter formas e 
aplicações variadas a partir de um mesmo processo de fabricação. 
10. ( ) Por serem muito sensíveis à temperatura, em geral exigem diversos passos de fabricação para 
obter o produto acabado. 
11. ( ) São todos formados por grandes moléculas lineares, conectadas por ligações de Van der Waals, ou 
ligações cruzadas do tipo covalente. 
12. ( ) Podem ser classificados como termoplásticos, elastômeros e termorrígidos. Os termoplásticos 
apresentam cadeias lineares ou ramificadas. Os elastômeros são mais flexíveis porque não apresentam 
ligações cruzadas. 
 
IV. Quanto às propriedades mecânicas: 
13. ( ) Podemos afirmar que polímeros são, geralmente, menos rígidos que metais ou cerâmicos, fato 
caracterizado por um módulo de elasticidade muito mais baixo. 
14. ( ) Podemos afirmar que a resistência específica pode ser similar a de metais, já que polímeros são 
materiais pouco densos. Este fato tem relevância, por exemplo, na indústria de petróleo. 
15. ( ) Em geral, a rigidez dos polímeros depende da temperatura. Devido à maior energia térmica 
disponível, a rigidez aumenta com o aumento da temperatura. 
16. ( ) Já que polímeros são mais flexíveis, sua tenacidade à fratura é superior a de metais. 
OBS: Por definição, Tenacidade à Fratura é a capacidade de um material de resistir à propagação de 
trincas. 
V. Sobre compósitos podemos afirmar que: 
17. ( ) São compostos por uma matriz (p. ex. um polímero) e um reforço (p. ex. fibras de carbono). 
18. ( ) Fibras em geral vão contribuir com a rigidez e com a resistência mecânica, enquanto a matriz 
contribuirá com a leveza. 
19. ( ) Apesar de versáteis, não conseguem apresentar resistência específica superior a de metais. 
20. ( ) Podem ser classificados, pelo tipo de reforço, em reforçados por partículas, por fibras e por 
lamelas alternadas. 
VI. Sobre compósitos reforçados por fibras podemos afirmar que: 
21. ( ) Aqueles formados por fibras contínuas e alinhadas serão anisotrópicos, enquanto os reforçados 
por fibras descontínuas aleatoriamente distribuídas serão isotrópicos. 
22. ( ) A madeira é um exemplo deste tipo de compósito, com fibras de celulose unidas por uma matriz 
de lignina. 
23. ( ) Aqueles formados por fibras contínuas e alinhadas só são úteis se a força aplicada à peça estiver na 
direção das fibras. 
24. ( ) Como as fibras precisam ficar presas, só é possível utilizar polímeros termoplásticos como matriz. 
VII. Duas peças de material compósito (polímero e fibras de carbono) foram fabricadas com o mesmo 
formato cilíndrico e a mesma fração de fibras. A rigidez foi medida ao longo do eixo do cilindro (direção 
AX), e na direção transversal (direção TR). Obtiveram-se os seguintes valores: 
 
Peça Direção AX Direção TR 
A 60 x 103 MPa 20 x 103 MPa 
B 32 x 103 MPa 34 x 103 MPa 
Podemos afirmar que: 
25. ( ) A peça A tem fibras contínuas e alinhadas na direção AX. A Peça B tem fibras aleatoriamente 
orientadas. 
26. ( ) Para a peça A, a rigidez na direção AX corresponde à condição de iso-deformação, enquanto a 
direção TR corresponde à condição de iso-tensão. 
27. ( ) A peça A tem fibras contínuas e alinhadas na direção AX. A Peça B tem fibras contínuas e alinhadas 
na direção TR. 
28. ( ) Não faz sentido testar um compósito formado por componentes com valores de rigidez muito 
diferentes. 
VIII. Analise as curvas tensão-alongamento abaixo, obtidas para duas peças cilíndricas de metal com 
comprimento inicial de 100 mm e mesma seção transversal. 
 
Podemos afirmar que: 
29. ( ) O material A é menos resistente, mais dúctil e mais tenaz que o material B. 
30. ( ) O limite de resistência e a tenacidade do material B são maiores do que os do material A. 
31. ( ) As deformações valem aproximadamente 0,7% e 2,3% para os materiais B e A, respectivamente. 
32. ( ) O material B é mais resistente, menos dúctil e mais tenaz que o material B. 
IX. Considere o diagrama de fase Fe-C e um aço de composição hipo-eutetóide. 
 
 
Este aço 
33. ( ) possui uma microestrutura totalmente ferrítica. 
34. ( ) possui uma microestrutura de ferrita-proeutetóide e perlita. 
35. ( ) possui uma microestrutura de ferrita-proeutetóide, ferrita e cementita (Fe3C). 
36. ( ) possui uma microestrutura totalmente austenítica. 
X. Aços TRIP são particularmente úteis para proteção de impacto lateral porque 
37. ( ) a medida que o material se deforma, absorve a energia de impacto, tornando-se mais resistente. 
38. ( ) quando o aço sofre a ação de uma força, a estrutura cristalina muda de CFC (austenita) para CCC( 
martensita) tornando-o menos plástico. 
39. ( ) são aços de baixa resistência utilizados pela indústria automobilística. 
40. ( ) são aços muito duros e frágeis. 
XI. O diagrama de fase eutético 
41. (