Ciencias e Tecnologia dos Materiais (40h)

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ESAMC 
Ciências e Tecnologia dos Materiais 
Visão Geral do Curso 
Ao final desta disciplina o aluno deve ser capaz de introduzir o conhecimento básico 
da engenharia e ciência dos materiais aos alunos, classificando os diversos tipos de 
materiais baseado na sua função e na sua estrutura, preparando o aluno para os 
cursos de materiais subsequentes. 
Bibliografia Básica 
CALLISTER, William D. Uma Introdução à Ciência e Engenharia de Materiais. São 
Paulo: LTC, 2002. 
JONES, David; ASHBY, Michael. Engenharia de Materiais. Rio de Janeiro: CAMPUS, 
2007. 
PADILHA, Ângelo Fernando. Materiais de Engenharia. São Paulo: Hemus, 2007. 
Bibliografia Complementar 
CALLISTER, William D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. São Paulo: 
LTC, 2006. 
ASKELAND, D.R., Phulé, P.P., "Ciência e Engenharia dos Materiais". Cengage Learning, 
2008. 
SMITH, W.F. "Princípios de ciência e engenharia de materiais". 3.ed. McGraw- Hill, 
2000. 
RALLS, K.M., Courtney, T.H., Wulff, J. "Introduction to materials science and 
engineering". John Wiley, 1976. 
Van Vlack, L.H., Principios de Ciência e Tecnologia dos Materiais, 4ª Ed. Elsevier, 
1984. 
Metodologia 
A estratégia será o de ensino-aprendizagem privilegiando o ato de “aprender a 
aprender, utilizando a metodologia TBL – Aprendizagem baseada em equipe”. O 
professor envia o material do módulo para os alunos antecipadamente. Na aula o 
professor desenvolverá atividade de aplicabilidade do conteúdo estudado pelos 
alunos. 
 
 
 
 
 
 
 
Coordenador 
Amadeu Vinícius Silva 
Curso 
Todas as Engenharias 
Horas aulas 
40 
Horas aulas em 
preparação 
2 
Créditos 
2 
Última revisão 
Novembro/ 2017 
 
 
 
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Semana Assunto 
1 Módulo A – Conceituação de ciência e engenharia de materiais. 
Aplicações dos diversos tipos de materiais. 
2 Módulo B – Ligações químicas e estrutura dos sólidos; sólidos 
cristalinos e empacotamento atômico. 
3 Módulo B – Ligações químicas e estrutura dos sólidos; sólidos 
cristalinos e empacotamento atômico. Preparação Prévia 1. 
4 Módulo C – Formação da microestrutura: diagrama de fases. 
5 Módulo C – Formação da microestrutura: diagrama de fases. 
Preparação Prévia 2. 
6 Módulo D – Difusão. Transformação de fases. 
7 Módulo D – Difusão. Transformação de fases. Preparação Prévia 3. 
8 Módulo D – Difusão. Transformação de fases. 
9 Avaliação 1 
10 Módulo E – Formação da microestrutura: diagrama de fases. 
11 Módulo E – Relação microestrutura, propriedades, processamento. 
Preparação Prévia 4. 
12 Módulo E – Relação microestrutura, propriedades, processamento. 
13 Módulo F – Propriedades dos materiais; Seleção de materiais. 
Preparação Prévia 5. 
14 Módulo F – Propriedades dos materiais; Seleção de materiais. 
15 Módulo F – Propriedades dos materiais; Seleção de materiais. 
Preparação Prévia 6. 
16 Avaliação 2 
17 APRESENTAÇÃO DOS SEMINÁRIOS 
18 APRESENTAÇÃO DOS SEMINÁRIOS 
19 Prova Substitutiva e vista da prova 2 
20 Entrega de notas e vistas de provas; fechamento do programa. 
 
 
 
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Formas de Avaliação 
Instrumento Observações Peso 
Prova 1 Individual, sem consulta e escrita, conteúdo definido pelo professor até a data 
da realização da avaliação 
30% 
Prova 2 Individual, sem consulta e escrita, conteúdo definido pelo professor até a data 
da realização da avaliação 
30% 
Atividades de 
Preparação * 
Conforme orientação abaixo. 20% 
Seminário Desenvolvimento de trabalho em grupo, aplicado todo o conceito, 
desenvolvido em sala de aula durante o semestre 
20% 
Atividades de Preparação e Aprendizado (Método TBL) 
 
Atividade de Preparação: 
Uma semana antes da primeira aula do módulo, o professor disponibiliza o material de estudo e faz a indicação da 
leitura prévia que deve ser realizada pelos alunos nos livros da bibliografia básica e complementar, ou em outro 
material que contemple o tema do módulo. 
O professor deve formular questões baseadas nos conceitos-chave dos temas do módulo, as quais poderão ser 
objetivas ou dissertativas. 
 
Atividade de Aprendizado - GAP (garantia da preparação): 
Individual: No início da primeira aula do módulo, o professor aplica os testes individualmente. Cada aluno deve 
responde-los no prazo de 20 a 30 minutos. 
 
Em equipe: depois de resolvidos os testes de forma individual, a equipe se reúne para resolver os mesmos testes 
dentro do prazo de 20 a 30 minutos (o professor fará a divisão dos alunos em grupos - de 4 a 7 pessoas - no primeiro 
dia de aula, e a mesma formação permanecerá até o término do semestre). 
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Apelações: depois de realizada a avaliação em equipe, o professor poderá receber a contestação ou apelação por 
escrito, caso tenha havido alguma dúvida durante a realização dos testes. O professor fará a análise, fora do horário 
de aula, e dará as explicações à classe e/ou à equipe no início da aula seguinte. A apelação deverá ter embasamento 
teórico. 
 
Feedback do Professor (miniaulas): o professor, caso seja necessário, fará esclarecimentos conceituais sobre o 
módulo estudado, baseado nas dificuldades apresentadas durante os testes em equipes. 
 
Avaliação: o total de acertos nos testes de cada módulo corresponderá ao peso de 4% da nota da atividade de 
preparação e aprendizado, sendo dividido em 2% para o teste individual e 2% para o teste em grupo. 
 
Módulos 
Módulo A – Conceituação de ciência e engenharia de materiais. Aplicações dos diversos tipos de materiais. 
Objetivo do módulo: 
Ao término deste módulo o aluno deverá identificar diferentes tipos de materiais e suas aplicações dentro da 
engenharia. 
Overview do módulo: 
 Relacionar materiais x processamento x aplicação; 
 Classificar os materiais (metais, polímeros e cerâmicos); 
 Estudar exemplos de aplicação de materiais em engenharia. 
 
Módulo B – Ligações químicas e estrutura dos sólidos; sólidos cristalinos e empacotamento atômico. 
Overview do Módulo: 
Ao término deste módulo o aluno deverá diferenciar os tipos de ligações químicas e a formação de estruturas 
cristalinas em sólidos e seus defeitos. 
Objetivo do Módulo: 
 Estudar as ligações químicas primárias e secundárias dos materiais; 
 Apresentar conceitualmente a definição de estrutura cristalina e amorfa, formação de sólido e defeitos; 
 Calcular fator de empacotamento em sólidos cristalinos. 
 
Módulo C – Formação da microestrutura: diagrama de fases. 
Overview do Módulo: 
Ao término deste módulo o aluno deverá identificar as fases presentes em equilíbrio em diagramas de fases binários 
e calcular as porcentagens de cada fase em função da composição química da liga. 
Objetivo do Módulo: 
 
 Ler e interpretar diagramas de equilibrio binários; 
 Estudar o processo de solificação e a formação de fases em composições de materiais. 
 
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Módulo D – Difusão. Transformação de fases. 
Overview do Módulo: 
Ao término deste módulo o aluno deverá identificar a ocorrência de fases fora do equilíbrio na formação de 
microestruturas, tais como martensíta em aços, bem como analisar o processo de endurecimento por precipitação 
em função de movimentação atômica e foramção de soluções sólidas. 
Objetivo do Módulo: 
 Estudar a difusão atômica, relancionando com a Lei de Fick; 
 Estudar a formação de soluções sólidas em materiais (endurecimento por precipitação); 
 Interpretar diagramas de transformação de fases em ligas metálicas fora do equílibrio. 
Módulo E – Relação microestrutura, propriedades, processamento. 
Overview do Módulo: 
Ao término deste módulo o aluno deverá correlacionar as propriedades e métodos de obtenção de materiais e suas 
respectivas aplicações em engenharia nas diversas áreas do conhecimento, tais como civil, mecânica etc. 
Objetivo do Módulo: 
 Estudar os principais processos de obtenções dos materiais (metálicos, cerâmicos e poliméricos); 
 Pesquisar aplicações e estudos de caso do uso de materiais em engenharia. 
 
Módulo F – Propriedadesdos materiais; Seleção de materiais. 
Overview do Módulo: 
Ao término deste módulo o aluno deverá selecionar os materiais para diversas aplicações em função de suas 
propriedades e relacionando-os com processo de descarte e reciclagem. 
Objetivo do Módulo: 
 Relacionar as respostas de diversos materiais e ligas em situações de engenharia; 
 Estudar as propriedades mecânicas, elétricas e térmicas de materiais; 
 Conceituar o processo de seleção de materiais e reciclagem nas fases de projeto e ciclo de vida de produto.