Portfólio ciencia dos materiais

Prévia do material em texto

...............................................................................................................................
ENGENHARIA CIVIL-CIÊNCIA DOS MATERIAIS
PORTFÓLIO
Ciência dos Materiais
........................................................................................................................................
2021
PORTFÓLIO
Ciência dos Materiais
Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário ENIAC para a disciplina Ciência dos Materiais.
Prof. 
2021
Respostas
....................................................................................................................
DESAFIO ASSUNTO 01-
Utilizando o conceito de densidade volumétrica, calcule o valor teórico da densidade do cobre em megagramas por metro cúbico.
Sabendo que o cobre tem estrutura cristalina cúbica de face centrada, em que seus tomos são esferas rígidas que se tocam ao longo das diagonais das faces da célula unitária CFC, raio atômico de 0,1278 nm e massa atômica de 63,54 g/mol, apresente os cálculos para obtenção do resultado e justifique sua resposta.
RESPOSTA DESAFIO 01-
Na célula unitária CFC há quatro átomos/célula unitária. Cada átomo de cobre tem a massa de (63,54g/mol)(6,02xátomos/mol). Dessa forma, a massa(m) dos átomos de cobre (Cu) na célula unitária CFC é:
O volume (V) da célula unitária do cobre é
V== 0,361nmX=4,70x
Por conseguinte, a densidade do cobre é
Densidade do cobre=8,98mg/(8,98g/. O valor experimental tabelado para a densidade do cobre é 8,96 mg/(8,96g/.O valor ligeiramente mais baixo da densidade experimental pode ser atribuído à ausência de átomos em algumas posições atômicas (lacunas), a defeitos lineares ao desajustamento dos átomos em limites de grão (fronteira entre grãos). Outra causa da discrepância pode dar-se devido ao fato de os átomos não serem esferas perfeitas.
DESAFIO ASSUNTO 02-
Em algumas aplicações industriais, nas quais ocorre o deslizamento de duas superfícies metálicas, além da lubrificação adequada, é necessário que essas superfícies apresentem alta dureza. Em um processo de usinagem, por exemplo, trabalha-se com ligas de aço relativamente macias para redução dos tempos de processo.
Nesse caso, é necessário tratar a superfície da peça de forma que ela atinja a dureza necessária, por meio de processo chamado de cementação, em que a peça será exposta a uma atmosfera rica em carbono, geralmente em gás metano ou GLP.
Sabendo disso, você, engenheiro de produção, deverá calcular o tempo necessário para a transformação do carbono, em uma liga de aço com concentração uniforme de carbono, 0,25% em peso. A temperatura do forno utilizado na cementação é de 950 ºC e a concentração de carbono na sua superfície da peça é mantida em 1,20% em peso.
Assumindo que a peça tem dimensões de uma placa semi-infinita e que o coeficiente de difusão do carbono no ferro é de 1,6 x 10-11m2/s, calcule o tempo necessário para que a concentração de carbono a 0,6 mm abaixo da superfície torne-se igual a 0,7% em peso. Considere a tabela da função erro a seguir:
RESPOSTA DESAFIO 02-
Co=0,25% X=0,6mm
Cs=1,30% t=?
T= 950°C
D=1,6x
Cx=0,7%
DESAFIO ASSUNTO 03-
A solda de estanho é uma solda comum à base de estanho e chumbo e que pode conter pequenas quantidades de outros elementos, como prata e antimônio.
É importante destacar que uma solda 70/30 contém 70% de estanho e 30% de chumbo. Essas soldas normalmente são usadas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60, apresentando um baixo ponto de fusão, que é a temperatura em que existe a passagem do estado sólido para o líquido.
Imagine que você é um dos engenheiros de uma metalúrgica e precisa saber exatamente o que vai acontecer com a liga de estanho-chumbo a uma temperatura de 300 °C.
Dessa forma, tendo em mãos o diagrama Pb-Sn, você deverá analisar as fases, a proporção e a composição para uma liga com 10% de Sn a uma temperatura de 300°C.
RESPOSTA DESAFIO 03-
CONCLUSÃO
A elaboração das questões propostas para realização neste portfólio proporcionaram muito aprendizado, já que somos instigados a buscar de maneira ativa os conteúdos apresentados no presente módulo, integrando também conhecimentos previamente adquiridos em demais disciplinas já cursadas. 
REFERÊNCIAS
CALLISTER, W. D., Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. John Wiley & Sons, Inc., 2002
SHACKELFORD, James F.. Ciência dos materiais. 6. ed. Sao Paulo: Pearson Education do Brasil, 2008. 556 p.